[0001] Die Erfindung betrifft einen Phasenverteilerbehälter für ein Gas-Flüssigkeitsgemisch,
gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Es ist ein solcher Phasenverteilerbehälter bekannt, welcher beispielsweise durch
ein horizontal verlaufendes Rohr gebildet ist, in welchem eine Anzahl Zufuhrleitungen
und eine gleiche oder verschiedene Anzahl Abfuhrleitungen münden. Der Zweck dieses
Phasenverteilerbehälters ist, die zwei Phasen des Gemisches gleichmässig so zu verteilen,
dass in allen Abfuhrleitungen ihre Anteile gleich und für einen konstanten Betriebszustand
konstant bleiben, unabhängig davon, ob unterschiedliche Phasenverteilungen zwischen
den einzelnen Zufuhrleitungen, und/oder in diesen als zeitliche Aenderungen vorkommen.
Dieses geschieht folgendermassen:
1. Im relativ grossen Innenraum des Phasenverteilerbehälters sinkt die Geschwindigkeit
des Gemisches auf einen relativ niedrigen Wert, die Strömung beruhigt sich und eine
Trennung der Gemischphasen, hauptsächlich infolge der verschiedenen spezifischen Gewichte,
findet statt. 00
2. Die Oberfläche der nun verhältnismässig ruhigen flüssigen Phase, bildet ein Niveau
welches die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung schneidet. Die schnell fliessende, austretende
gasförmige Phase weist im Bereich dieser Mündung einen niedrigeren statischen Druck
als die sich in Ruhe befindende flüssige Phase, so dass diese von jener teilweise
mitgerissen wird. Die Mündungsöffnung der Abfuhrleitung funktioniert also etwa wie
eine Strahlpumpe. Bei gleichbleibendem Niveau und Druckverhältnissen zwischen dem
Inneren des Phasenverteilerbehälters und der Abfuhrleitung, ist die Menge an mitgerissener
Flüssigkeit konstant und kann durch entsprechende Auslegung der beteiligten Komponenten
im voraus bestimmt werden. Es ist auf diese Weise möglich, die Phasenanteile in dem
austretenden Gemisch zu steuern und konstant zu halten, selbst wenn die Anzahl Zu-
von der Anzahl Abfuhrleitungen verschieden ist.
[0003] Der bekannte Phasenverteilerbehälter weist jedoch zwei wesentliche Nachteile auf:
- Bei hoher Eintrittsgeschwindigkeit des Gemisches, entsteht im Bereich der Mündungsöffnung
zur Zufuhrleitung eine starke Verwirbelung, welche sich auf den ganzen Phasenverteilerbehälter
auswirkt, so dass die Einhaltung des konstanten Niveaus sowohl zeitlich wie entlang
des Phasenverteilerbehälters unmöglich ist.
- Infolge des relativ hohen Druckes im Bereich der Mündungsöffnung zur Zufuhrleitung
und des niedrigeren Drukkes im Bereich der Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung, ergeben
sich unterschiedliche Niveaus entlang des Phasenverteilerbehälters, selbst bei niedrigen
Einströmgeschwindigkeiten des Gemisches. Da mehrere Zu- und/oder Abfuhrleitungen meistens
vorhanden sind, verunmöglicht dieser Sachverhalt die Einhaltung einer gleichen Phasenverteilung
in alle Abfuhrleitungen.
[0004] Die Störung des Niveaus im Bereich der Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung, beeinträchtigt
offensichtlich die Funktionstüchtigkeit eines Phasenverteilerbehälters des hier behandelten
Typs erheblich und kann in Extremfällen ihn sogar völlig nutzlos machen.
[0005] Dazu kommen noch Störungen infolge des Betriebszustandes, hier an Hand eines Dampferzeugers
für Wasser/Dampf veranschaulicht. Bekanntlich, ist die Brennkammer eines solchen Dampferzeugers
vorzugsweise von vertikalen Rohren gebildete in denen von unten nach oben Wasser,
welches von den Verbrennungsgasen im Inneren der Brennkammer erhitzt wird, durchfliesst.
Da die Wärmeverteilung innerhalb der Brennkammer nicht ideal ist, ist die Wärmeaufnahme
durch das Wasser in den verschiedenen Rohren ungleich und das Wasser-Dampf-Gemischwelches
am oberen Ende der Rohre austritt weist erhebliche Zustandsunterschiede auf. Sie werden
deswegen Phasenverteilerbehältern in Form von Kollektoren zugeführt, aus denen in
allen Abfuhrleitungen ein einen gleichen Zustand aufweisendes Wasser-Dampf-Gemisch
austreten soll. In der Praxis sind aber oft grosse Abweichungen vom Sollwert feststellbar,
was mit Hilfe der Fig. 1 leicht zu verstehen ist.
[0006] Die Fig. 1 zeigt das bekannte Druck-Enthalpiediagramm für Wasser/Dampf, in dem einige
häufig auftretende Arbeitsbereiche eingezeichnet sind. Der Zweiphasenbereich verläuft
zwischen den Linien X = 0 und X = 1, wobei X der Dampfanteil bedeutet, mit X = 0 bei
reinem Wasser und X = 1 bei reinem Dampf. Während eines kalten Startes bewegt sich
der Wasser-Dampf-Zustand grob innerhalb des Bereiches A und während eines Startes
nach ca. acht Stunden Betriebsunterbruch verläuft dieser Zustand etwa innerhalb des
Bereiches B , wobei der Bereich C zu A und B gemeinsam ist. In diesen Betriebsbereichen
überwiegt der Wasseranteil im Gemisch und dadurch in den Rohren die Druckhöhenverluste.
Das heisst, dass in den Bereichen A, B und C vorallem die Gefahr einer Stagnation
des Durchflusses durch einzelne Rohre das Problem ist. Im Bereich D überwiegt die
Dampfmenge, und damit die ReibungsdrucKverluste, wobei das Hauptproblem die Verteilung
der kleinen Wassermenge ist. Im Bereich E, wo nur Dampf vorhanden ist, muss dieser
so gut verteilt werden, dass eine Vergleichmässigung der Temperatur erfolgt. Der Phasenverteilerbehälter
muss also bei allen diesen sehr unterschiedlichen Betriebsbereichen die entsprechend
verschiedenartigen Aufgaben erfüllen können. Der bekannte Phasenverteilerbehälter
arbeitet jedoch höchstens in einem einzigen dieser Bereiche zufriedenstellend und
weist in den übrigen Bereichen eine schlechtere Leistung auf.
[0007] Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, einen Phasenverteilerbehälter der beschriebenen
Gattung zu schaffen, welcher unter allen Umständen das Niveau besser konstant hält
als nach dem Stand der Technik und bei jedem Gas-Flüssigkeits-Mischverhältnis, wie
beispielsweise bei Wasser-Dampf in allen erwähnten Bereichen A, B, C, D und E, optimal
arbeitet, wobei der konstruktive, herstellungsmässige und kostenmässige Aufwand gering
bleibt.
[0008] Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des
[0009] Ansprucl
lil gelöst. Durchgeführte Versuche mit einem Wasser-Luftgemisch zeigten auf eindrucksvolle
Weise, gemäss Fig. 2, die überraschende Wirkung des Erfindungsgedankens. In Fig. 2
ist die Abweichung des relativen Wasserstromes

in Abhängigkeit des relativen Luftstromes E
L am Anfang der Abfuhrleitungen dargestellt, wobei bedeuten:
AMw = Abweichung des Massenstromes des Wassers am Anfang der Abfuhrleitungen, in kg/s.
Mw = Durchschnittlicher, gesamter Massenstrom des Wassers am Anfang der Abfuhrleitungen,
in kg/s.

VL = Gesamtvolumenstrom der Luft am Anfang der Ab- fuhrleitungen, in m3/s.
Vw = Gesamtvolumenstrom des Wassers am Anfang der Abfuhrleitungen, in m3/s.
[0010] Die Bänder F zeigen diese Abweichungen in einem kollektorartigen Phasenverteilerbehälter
nach dem Stand der Technik und die Bänder G die entsprechenden - Abweichungen im gleichen
Kollektor, modifiziert nach den Merkmalen der Erfindung. Die Bänder F und G überdecken
die Messergebnisse verschiedener Messungen je E
L-Wert und zeigen somit, dass die Messstreuungen infolge verschiedener Störeinflüsse
etwa 4 mal grösser beim Stand der Technik als bei der Erfindung sind, ein zusätzlicher
Beleg für die Vorteile der Erfindung. In dieser Versuchsreihe ist die erste Verwirklichung
der Erfindung sehr grob ausgeführt: noch bessere Ergebnisse sind bei einer sorgfältigen
Auslegung des erfindungsgemässen Phasenverteilerbehälters zu erwarten.
[0011] Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist ihre Anwendbarkeit auf schon bestehende
Phasenverteilerbehälter nur durch Hinzufügung von mindestens einer Trennwand. Ein
weiterer zusätzlicher Vorteil ist die wesentliche festigkeitsmässige Verstärkung des
Phasenverteilerbehälters durch die Trennwand, wobei leichtere, kostengunstigere Bauweisen
möglich sind.
[0012] Anspruch 2 stellt eine bevorzugte, dem besprochenen Stand der Technik ähnliche Ausführung
der Erfindung dar.
[0013] Die Ausführung des Phasenverteilerbehälters nach Anspruch 3 begünstigt eine sehr
vorteilhafte symmetrische Anordnung der Zu- und Abfuhrleitungen entlang des Phasenverteilerbehälters.
[0014] Die Ausführung gemäss Anspruch 4 ermöglicht die gruppenweise Trennung der Zu- und
Abfuhrleitungen entlang von StreKken, was in vielen Anwendungsfällen sehr günstig
ist. Diese Ausführungsform kann besonders einfach nach dem Merkmal des Anspruchs 5
verwirklicht werden.
[0015] Die Anordnung der Zufuhrleitungen nach Anspruch 6 begünstigt eine rasche Trennung
der zwei Phasen, dadurch dass die übliche Trennung der zwei Gemischphasen durch die
Schwerkraft zusätzlich, durch die Umlenkung des einströmenden Gemisches am Boden der
Eintrittskammer, von einer Zentrifugalkraft unterstützt wird. Die Anordnung der Zu-und
Abfuhrleitungen nach den Merkmalen des Anspruches 7 führt zu einer günstigen Herstellbarkeit
des Phasenverteilerbehälters nach Anspruch 6 und zu einer guten Anordnung der Mündungsöffnungen
zu den Abfuhrleitungen im Bezug auf das Niveau in der Austrittskammer.
[0016] Die Gestaltung der Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung gemass Anspruch 8 bewirkt, dass
die dem ausströmenden Gas zugekehrte Flüssigkeitsoberflache bei allen Niveaus gleich
ist, so dass die vom Gas mitgerissene Flüssigkeitsmenge bei kleinen Niveauunterschieden
etwa gleich bleibt.
[0017] Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der folgenden Fig.
dargestellt und tragen zu einem besseren Verständnis des Erfindungsgedankens bei.
Es zeigen:
Fig. 1 : ein Druck-Enthalpie-Diagramm für Wasser/ Dampf, in dem einige häufig auftretende
Arbeitsbereiche eingezeichnet sind; wurde bereits besprochen.
Fig. 2 : die Abweichung des relativen Wasserstromes in Abhängigkeit des relativen
Luftstromes am Anfang der Abfuhrleitungen, nach dem Stand der Technik (F) und nach
der Erfindung (G), schon ebenfalls diskutiert.
Fig. 3 + 4 : einen kollektorartigen Phasenverteilerbehälter nach der Erfindung, mit
so vielen Zuwie Abfuhrleitungen, wobei Fig. 3 ein Schnitt gemäss der Ebene III - III
der Fig. 4 ist.
Fig. 5 + 6 : einen erfindungsgemässen Phasenverteilerbehälter ähnlich demjenigen der
Fig. 3 und 4, aber mit zehn Abfuhrleitungen je Zufuhrleitung, wobei Fig. 5 ein Schnitt
gemäss Ebene V - V in der Fig. 6 darstellt.
Fig. 7 : einen Schnitt durch eine andere Ausführung der Erfindung mit einem kollektorartigen
Phasenverteilerbehälter.
Fig. 8 : ein weiteres Ausführungsbeispiel eines kollektorartigen Phasenverteilerbehälters
gemäss der Erfindung, ebenfalls als Schnitt dargestellt.
Fig. 9 + 10 : noch einen erfindungsgemässen, kollektorartigen Phasenverteilerbehälter,
dieses Mal mit mehreren, senkrecht zur Längsrichtung des Kollektors angeordneten Trennwänden,
wobei Fig. 9 einen Schnitt nach der Ebene IX - IX der Fig. 10 darstellt.
Fig. 11 : eine stark vergrösserte Ansicht auf die Mündung zur Abfuhrleitung gemäss
XI - XI der Fig. 7.
[0018] Der Phasenverteilerbehälter nach den Fig. 3 und 4 besteht im wesentlichen aus einem
horizontal verlaufenden rohrförmigen Phasenverteilerbehälter 1, an beiden Enden mittels
dicht verschweisster kreisrunder Abschlussplatten 40 geschlossen. Eine Trennwand 15
ist so gebogen, dass sie eine im Innern des Phasenverteilerbehälters 1 diesem entlang
verlaufende und an den beiden Abschlussplatten 40 fest angeschweisste, U-förmige Rinne
bildet. Durch die Trennwand 15 ist das Innere des Phasenverteilerbehälters 1 in zwei
Kammern unterteilt: eine Eintrittskammer 2, welche von der Trennwand 15 umgeben ist,
und eine Austrittskammer 3, welche die Trennwand 15 umgibt. Zwischen dem Phasenverteilerbehälter
1 und den Kanten entlang den obersten Bereichen der vertikal verlaufenden Teile der
Trennwand 15 sind zwei Gasdurchtrittsöffnungen 11 vorgesehen, durch welche die Eintrittskammer
2 und die Austrittskammer 3 verbunden sind. Beide Kammern sind ferner durch Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen
12 verbunden, welche in Form von runden Löchern am horizontal verlaufenden, als Boden
der Eintrittskammer 2 dienenden Teil der Trennwand 15 angeordnet sind. Zufunrleitungen
20 verlaufen im wesentlichen vertikal und munaen in die Eintrittskammer 2, nachdem
sie in Richtung auf das Zentrum des kreisrunden Querschnittes des Phasenverteilerbehälters
1 leicht gebogen sind. Ebenfalls im wesentlichen vertikal, verlaufen Abfuhrleitungen
30, welche jedoch stärker als die Zufuhrleitungen 20 gebogen sind, bevor sie, auch
auf das Zentrum des Querschnittes des Phasenverteilerbehälters 1 zielend, in die Austrittskammer
3 münden. Die Zu- und Abfuhrleitungen 20 bzw. 30 verlaufen symmetrisch zu einer vertikalen
Ebene durch aie Längsachse des Phasenverteilerbehälters 1, so dass samtliche Mündungen
der Zufuhrleitungen und samtliche Mündungen der Abfuhrleitungen jeweils im gleichen
Hohenbereich liegen.
[0019] Der Phasenverteilerbehälter 1 nach den Fig. 3 und 4 funktioniert wie folgt:
Durch die Zufuhrleitungen 20 fliesst ein Gemisch aus einer flüssigen und einer gasformigen
Phase, welches in die Eintrittskammer 2 eingestrahlt wird. Durch die Umlenkung des
eingestrahlten Gemisches und durch die unterschiedlichen spezifischen Gewichte der
zwei Phasen werden diese in der Eintrittskammer 2 voneinander getrennt, wobei in der
Eintrittskammer 2 eine allgemein starke Verwirbelung herrscht Die abgetrennte gasförmige
Phase entweicht durch die schmalen Gasdurchtrittsöffnungen 11 in die Austrittskammer
3, wodurch sie weitgehend beruhigt zu den Abfuhrleitungen 30 hin fliesst. Die abgetrennte
flüssige Phase verlässt ihrerseits die Eintrittskammer 2 durch die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung
12 und sammelt sich in der Austrittskammer 3, wobei die äusserst begrenzte Verbindung
zu der Eintrittskammer 2 und die relativ grosse Flussigkeitsmasse in der Austrittskammer
3 die Uebertragung der Verwirbelungen von der Eintrittskammer 2 zu der Austrittskammer
3 verhindern. In der Austrittskammer 3 stellt sich also ein stabiles und gleichmassig
verteiltes Niveau 31 zwischen die beiden Phasen ein und die in jeder Mündung zu einer
Abfuhrleitung 30 fliessende gasformige Phase reisst eine gut dosierte Flüssigkeitsmenge
mit. Während kurzer Zeit, am Anfang des Betriebes, bis genügend Flüssigkeit sich in
der Austrittskammer 3 angesammelt hat,um die Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 zu
erreichen, fliesst natürlich nur gasförmige Phase aus dem Phasenverteilerbehälter
1 heraus. Diese Zeit ist meistens sehr kurz. Ist die Menge an flüssiger Phase jedoch
so klein, dass die Höhe der Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 nicht erreicht wird,
so funktioniert der Phasenverteilerbehalter 1 lediglich als Flussigkeitsabscheider.
Ist dagegen die Flüssigkeitsmenge sehr gross, steigt das Niveau 31 rasch an und sperrt
die Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 immer mehr zu: da aber die abzuführende Gasmenge
etwa konstant bleibt, fliesst sie nach den bekannten Gesetzen der Kontinuität immer
schneller durch die ihr verbleibenden Durchtrittsquerschnitte der erwähnten Mündungen
hindurch, so dass der statische Druck immer geringer und die angesaugte Flüssigkeitsmenge
immer grösser wird. Es ergibt sich also bei einer vernünftigen Dimensionierung der
verschiedenen Leitungen und Komponenten des Phasenverteilerbehälters 1 ein Betriebszustand
bei dem die angesaugte gleich der durch die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 12 eintretendenFlüssigkeitsmenge
ist, und das Niveau 31 konstant bleibt. Bei Aenderungen des Flüssigkeitsanteils im
eintretenden Gemisch verschiebt sich das Niveau 31 und der Flüssigkeitsanteil in den
Abfuhrleitungen 30 verändert sich entsprechend. Die eigentliche Funktion des Phasenverteilerbehälters
wird auf alle Fälle erfüllt, weil - ob keine Flüssigkeit oder reine Flüssigkeit in
den Abfuhrleitungen 30 fliesst - die Phasenverteilung für einen bestimmten Betriebszustand
konstant und für alle Abfuhrleitungen 30 gleich ist. Auch im Einphasenbetrieb, wie
beispielsweise beim Betrieb mit reinem Dampf im Bereich E der Fig. l, bewährt sich
ein
[0020] erfinaungsgemasser Phaser.verteilerbehälter 1 nach den Fig. 3 und 4 besser als der
Phasenverteilerbehälter nach dem Stande der Technik, weil der eintretende Dampf beim
Durchtritt von der Eintrittskammer 2 zur Austrittskammer 3 sehr gut verteilt wird
und in der Austrittskammer eine vergleichmässigte Temperatur aufweist.
[0021] Beim ähnlichen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 ura 6, sind zehn Abfuhrleitungen
30 für jede Zufuhrleitung vorhanden, die Funktionsweise bleibt aber genau gleich wie
im Falle der Fig. 3 und 4.
[0022] Gemäss Fig. 7, verlaufen die Zufuhrleitung 22 und die Abfuhrleitung 30 symmetrisch
zu einer vertikalen Ebene durch die Längsachse des kollektorförmigen Phasenverteilerbehalters
1 und sind zueinander gleich und auch in der gleichen Anzahl vorhanden. In diesem
Fall besteht eine Trennwand 10', zwischen einer Eintrittskammer 2' und einer Austrittskammer
3', leaiglich aus einem entlang des Phasenverteilerbehälters 1 vertikal, asymmetrisch
verlaufenden Blechstück mit einem im unteren Bereich leicht umgebogenen, Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen
12' in Form von runden Löchern aufweisenden Streifen welches Blechstück an beiden
Abschlussplatten 40 angeschweisst ist. Ein Schlitz zwischen einer Kante im oberen
Bereich der Trennwand 10' und dem Phasenverteilerbehälter 1 bildet die Gasdurchtrittsöffnung
11'. Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich in keiner Weise
von derjenigen des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 3 und 4.
[0023] Ein besonderes Merkmal dieser Ausführung ist mit Hilfe der Fig. 11 dargestellt. Die
Mündungen zu den Abfuhrleitungen 30 sind hier mit Deckeln 36 versehen, welche an den
Abfuhrleitungen 30 angeschweisst sind und eine rechteckige Oeffnung 35 aufweisen.
Die rechteckige Oeffnung 35 bewirkt, dass unabhangig vom Niveau 31 im Bereich der
Mündung zur Abfuhrleitung 30 immer die gleiche Flüssigkeitsoberfläche dem Gasstrom
ausgesetzt ist und dadurch kleine Niveauschwankungen infolge von Vibrationen oder
z.B. Schlägen kaum einen Einfluss auf die Verteilung der Phasen in der Abfuhrleitung
30 haben. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ist, dass im erwähnten Bereich der
Mündung eine andere Querschnittsgrösse gewählt werden kann als in der entsprechenden
Abfuhrleitung 30 und dass dadurch eine günstigere Gasgeschwindigkeit hier vorgesehen
werden kann. Selbstverstandlich sind andere Formen als Rechteck für die Oeffnungen
möglich, wie beispielsweise runde, quadratische oder vieleckige Form.
[0024] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält Fig. 8. Hier besteht eine
Trennwand 10" aus einem vertikalen, symmetrisch durch die Mitte des Phasenverteilerbehälters
1 angeordneten, am Phasenverteilerbehälter 1 selber und an den Abschlussplatten 40
angeschweissten Blech. Rechteckige Gasdurchtrittsöffnungen 11" und Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen
12" sind oben bzw. unten entlang der Rähder der Trennwand 10" herausgeschnitten. Zufuhrleitungen
23 verlaufen vertikal und durchstossen die Wand des Phasenverteilerbehälters 1 auf
der einen Seite der Tennwand 10", so dass der Eintritt des Gemisches von unten nach
oben in einer Eintrittskammer 2" erfolgt und die Mündungen der Zufuhrleitungen 23
von der flüssigen Phase in der Eintrittskammer 2" bedeckt sind. Abfuhrleitungen 32
verlaufen ebenfalls vertikal, durchstossen den Phasenverteilerbehälter 1 auf der anderen
Seite der Trennwand 10" und das Niveau 31 der flüssigen Phase in einer Austrittskammer
3". Durch jeweils einen schrägen Schnitt erhält die Mundung einer jeden Abfuhrleitung
32 die Form einer geneigten Ellipse, durch welche die austretende Gasphase des Gemisches
bei verschiedenen Niveaus 31 hindurchfliesst und flüssige Phase auf die bekannte Weise
mitreisst. Diese Ausführungsart ist besonders interessant, wenn das Gemisch einengrossen
Anteil an flussiger Phase aufweist und mit relativ geringer Geschwindigkeit in die
Eintrittskammer 2" hineinfliesst, weil dann die gasförmige Phase aus der flüssigen
Phase im Bereich der Eintrittskammer 2" einfach heraus entweichen kann. Da das aus
den Zufuhrleitungen 23 austretende Gemisch von der in der Eintrittskammer 2" liegenden
flüssigen Phase abgefangen und verteilt wira, erfolgt kein Herumspritzen von Flüssigkeit
im Bereich aleser Eintrittskammer 2", und ein nachträgliches Durchmischen der getrennten
Phasen wird vermieden. Im übrigen funktioniert diese Ausführung der Erfindung in der
gleichen Weise wie die Vorherbeschriebenen.
[0025] Fig. 9 und 10 stellen ein Beispiel der Erfindung dar, in welchem der rohrförmige
Phasenverteilerbehälter 1 nicht mehr in seiner Längsrichtung aufgeteilt wird, sondern
senkrecht dazu. In diesem Fall sind verschiedene Eintrittskammern 2''' und Austrittskammern
3"' hintereinander angeordnet, jeweils mittels scheibenförmiger Trennwände 16 voneinander
getrennt. Jede Trennwand 16 weist im oberen Bereich eine Gasdurchtrittsöffnung 11"'
und im unteren Bereich zwei Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 12"' auf. Entlang des
Phasenverteilerbehälters 1 verlaufen drei jeaus einem runden Stab hergestellte Stangen
17, welche sowohl die Trennwände 16 wie die Abschlussplatten 40 durchstossen und mit
jeder dicht verschweisst sind, so dass sie von den Abschlussplatten 40 getragen sind
und ihrerseits die Trennwände 16 tragen. Zufuhrleitungen 24 verlaufen vertikal und
münden, drei je Eintrittskammer 2''', im obersten Bereich des Phasenverteilerbehälters
1. In jeder Austrittskammer 3"' münden, symmetrisch zu einer vertikalen Ebene durch
die Längsachse des Phasenvertellerbeh
dlters 1, sechs Abfuhrleitungen 30. Die Funktionsweise dieses Ausfuhrungsbeispieles
ist gleich wie diejenige der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3 und 4, 5 und 6,
und 7.
[0026] Es ist selbstverständlich, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele nur einige unter
vielen möglichen Ausführungsformen sind. Innerhalb des Erfindungsgedankens sind noch
viele andere weitere Ausführungsvarianten denkbar, je nach den spezifischen Randbedingungen
der jeweils zu lösenden erfindungsgemässen Aufgabe. Ganz besonders, muss die hier
gewählte Form eines Rohres für den Phasenverteilerbehälter 1 nicht als zwingend betrachtet
werden, da diese Form - obwonl häufig sehr zweckmassig - in vielen Fällen sehr vorteilhaft
durch andere Formen ersetzt wird.
[0027] Bei grossen Eintrittsgeschwindigkeiten des Gemisches kann die Trennwand in jedem
der gezeigten Beispiele zusätzlich gegen Schwingungen verstärkt werden, sowohl mittels
Verbindungen zwischen Trennwand und Phasenverteilerbehälterwand, wie durch die Wahl
von dickeren Blechen als Trennwandmaterial. Keine dieser Massnahmen wirkt sich störend
auf die Funktionstüchtigkeit der Erfindung aus.
[0028] Im Fall von korrosiven Medien und/oder sehr hohen Temperaturen, sind besondere Herstellungsmaterialien
anwendbar.
[0029] Mit "Trennwand" ist nicht nur eine glatte, einheitliche Blechwand, sondern auch zum
Beispiel eine gewellte oder eine zickzackförmige Wand gemeint. Es ist auch möglich,
der Trennwand die Form eines flachen statischen Mischelementes zu geben. Es genügt
bei dieser Ausführungsform lediglich, dass das stabile Niveau in der Austrittskammer
hinreichend vor den Turbulenzen in der Eintrittskammer geschützt ist.
1. Phasenverteilerbehälter für ein Gas-Flüssigkeitsgemisch, mit Mündungsöffnungen
zu mindestens einer Zu-und mindestens einer Abfuhrleitung für das Gemisch, wobei die
Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung von einem Niveau zwischen flüssiger und gasförmiger
Phase geschnitten ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Phasenverteilerbehälter aus
mindestens einer Eintrittskammer und mindestens einer mittels mindestens einer Trennwand
davon getrennten Austrittskammer besteht, wobei die Zufuhrleitung in die Eintrittskammer
und die Abfuhrleitung in die Austrittskammer munden, dass in der Austrittskammer das
die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung schneidende Niveau unterhalb der Gasdurchtrittsöffnung
verläuft, und dass für die Gasphase des Gemisches mindestens eine Gasdurchtrittsöffnung
im obersten und für die flüssige Phase des Gemisches mindestens eine Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung
im untersten Bereich der Trennwand vorhanden sind, wobei die Gas- und Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen
so ausgelegt sind, dass Turbulenzen in der Eintrittskammer das Niveau in der Austrittskammer
nicht wesentlich beeinflussen.
2. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch l, dadurch aekennzeichnet. dass der Phasenverteilerbehälter
aus einem im wesentlichen horizontal verlaufenden Rohr besteht.
3. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand
eine entlang dem Phasenverteilerbehälter verlaufende Rinne bildet.
4. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand
aus mindestens einer Scheibe besteht, deren Abmessungen und Gestalt etwa dem Querschnitt
des Phasenverteilerbehälters entspricht und senkrecht zu dessen Länasrichtuna angeordnet
ist.
5. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe
mittels mindestens drei sie durchstossenden, im Inneren des Phasenver- teilerDehälters, diesem entlang verlaufenden Stangen gehalten ist, wobei sie wahlweise entlang
der Stangen verschiebbar ist.
6. Phasenverteilerbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch aekennzeichnet,
dass die Zufuhrleitung im obersten Bereich des Phasenverteilerbehälters und auf seine
Längsachse gerichtet, vorzugsweise vertikal verlaufend, mündet.
7. Phasenverteilerbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und
Abfuhrleitung senkrecht zur Längsrichtung des Phasenverteilerbehälters verlaufen und
in einer Ansicht in der Längsrichtung des Phasenverteilerbehälters einen Winkel grösserals
29° und kleiner als 86° einschliessen.
8. Phasenverteilerbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mündungsöffnung zur Abfuhrleitung eine rechteckige Form aufweist, wobei zwei
Seiten des Rechtecks horizontal verlaufen.