(57)【要約】【課題】  蒸気管路内周壁面に沿って流下する復水も効率良く分離することによって、高い気液の分離効率を維持することのできる気液分離器を提供する。【解決手段】  分離器ケーシング３に入口１と出口２をほぼ同軸上に形成する。分離器ケーシング３の内部に円筒形状の液体集合部材４を配置する。液体集合部材４の内部に旋回羽根１６と復水受けリング１７を取り付ける。液体集合部材４と分離器ケーシング３の間に液体通路５を設ける。液体通路５の下端部に液体排出口６を取り付ける。  蒸気管路の内周壁面を流下してきた復水は、分離器ケーシング３の入口１から流入して、液体集合部材４から液体通路５を通過してバルブ１１から外部へ排出され、更に、液体集合部材４の内部でミスト状の復水が捕捉され連通孔１８を通って外部へ排出されることによって、復水と蒸気が分離される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体管路内を流下する気体と液体の混合流体を、液体と気体とにそれぞれ分離するものにおいて、管路内周壁面に沿って流下する液体を捕捉する内周壁液体捕捉部と、管路内周壁面から離れた管路内部の液体を捕捉する管路内部液体捕捉部とから成り、上記内周壁液体捕捉部に、気体管路の内周壁面にほぼ沿う円筒形状の液体集合部材を配置して、当該液体集合部材と分離器ケーシングの間に液体通路を形成し、当該液体通路から液体を系外へ排出するための液体排出口を設けると共に、上記管路内部液体捕捉部を上記液体集合部材の内部に配置したことを特徴とする気液分離器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体管路内を蒸気や圧縮空気や各種ガス等が流下する場合に、混入している復水や凝縮水等の液体を分離する気液分離器に関する。
【背景技術】
【０００２】
気液分離器は、気体と液体の混合流体を、フィルターでろ過して両者を分離したり、旋回流を与えて遠心力により分離したり、あるいは、衝突部材に混合流体を衝突させて分離するものである。
【０００３】
この気液分離器においては、気液分離器へ流入して来るまでの管路内で気体と液体が一旦分離されて流下してくる混合流体を、気液分離器の入口部で本来不必要な気体と液体の混合を行い、次いで気液分離器本体内で再度気体と液体の分離を行っていたために、気液の分離効率を所定値以上へ高めることができない問題点があった。
【０００４】
直管状の気体管路内を気体と、気体に比較して少量の液体との混合流体が流下する場合、液体は円筒状の管路内周壁面に沿って流下しており、内周壁面から離れた管路内部ではほとんど気体のみが流下して、水滴状の液体が流下することはない。内周壁面から離れた管路内部では、目視では確認することのできないミスト状の液体が気体に混入して流下している。また、液体は円筒状の管路内周壁面の底壁面だけに沿って流下するものではなく、気体の流れと共に円筒状内周壁面の側壁部や少量ではあるが上壁部に沿っても流下する。
【特許文献１】特開２００２−２８４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、気液分離器へ流入して来るまでの管路内で一旦分離されている気体と液体の混合流体を、気液分離器の入口部で混合することなく気液分離器へ流入させて気液分離することによって、高い気液の分離効率を維持することのできる気液分離器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、気体管路内を流下する気体と液体の混合流体を、液体と気体とにそれぞれ分離するものにおいて、管路内周壁面に沿って流下する液体を捕捉する内周壁液体捕捉部と、管路内周壁面から離れた管路内部の液体を捕捉する管路内部液体捕捉部とから成り、上記内周壁液体捕捉部に、気体管路の内周壁面にほぼ沿う円筒形状の液体集合部材を配置して、当該液体集合部材と分離器ケーシングの間に液体通路を形成し、当該液体通路から液体を系外へ排出するための液体排出口を設けると共に、上記管路内部液体捕捉部を上記液体集合部材の内部に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の気液分離器は、管路内周壁面に沿って流下する液体を捕捉する内周壁液体捕捉部と、管路内周壁面から離れた管路内部の液体を捕捉する管路内部液体捕捉部とから成ることにより、気液分離器の入口部に流下してくるまでに直管状の気体管路で既に分離している気体と液体を、気液分離器の入口部で混合してしまうことはなく、液体だけを内周壁液体捕捉部で捕捉して気液を分離することができると共に、更に、管路内部液体捕捉部で、管路内周壁に沿わない管路中央部分の液体を捕捉して気液分離することができる。
【０００８】
本発明の気液分離器は、内周壁液体捕捉部に、気体管路の内周壁面にほぼ沿う円筒形状の液体集合部材を配置して、この液体集合部材と分離器ケーシングの間に液体通路を形成したことにより、気体管路の内周壁面に沿って流下する液体を、液体集合部材から液体通路へ通過させることによって気体と液体を分離することができ、且つ、気体管路の内周壁面の底壁面に沿って流下する液体のみならず、気体管路の内周壁面の側壁部や上壁部に沿って流下する液体も含めて円筒形状の液体集合部材で分離することができ、気体管路内を流下する気体と液体とを確実に分離することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、管路内周壁面に沿って流下する液体を捕捉する内周壁液体捕捉部と、管路内周壁面から離れた管路内部の液体を捕捉する管路内部液体捕捉部とから成り、管路内部液体捕捉部としては、従来から使用されてきた、フィルター式や、旋回式、あるいは、衝突式等の気液分離機構を用いることができる。
【実施例１】
【００１０】
本実施例においては、蒸気配管中に混在する蒸気の凝縮水としての復水を蒸気と分離する気液分離器の例を説明する。図１において、入口１と出口２をほぼ同軸上に形成した分離器ケーシング３と、内周壁液体捕捉部１４、及び、管路内部液体捕捉部１５とで気液分離器１２を構成する。
【００１１】
入口１には図示しない直管状の入口側蒸気管路を接続し、同様に、出口２には出口側蒸気配管を接続する。この入口側蒸気管路の内径と入口１の内径を同じ径とする。内周壁液体捕捉部１４の分離器ケーシング３内に、円筒状の液体集合部材４の入口1側端部９を開口する。液体集合部材４の外周と分離器ケーシング３の内周との間に液体通路５を形成する。液体集合部材４の入口１側端部９は、入口１の内径よりも僅かに小さい径とする。
【００１２】
液体集合部材４の内部に、旋回羽根１６と復水受けリング１７から成る管路内部液体捕捉部１５を配置する。旋回羽根１６は入口１から流入してきたミスト状の水滴を含む蒸気を中心軸側から外周へ旋回させて質量の大きな水滴を外周へ振り出し、液体集合部材４の内周に沿って出口２側へ流下させ、出口２側に取り付けた復水受けリング１７に集合させて、この集合復水を連通孔１８から液体通路５へ流下させるものである。
【００１３】
本実施例においては、液体集合部材４内部の管路内部液体捕捉部１５を旋回羽根１６と復水受けリング１７で構成する例を示したが、液体集合部材４の内部にフィルターを充填して管路内部液体捕捉部１５とすることもできる。
【００１４】
液体通路５の断面積は、下方の通路断面積７が上方の通路断面積８よりも大きくなるように、分離器ケーシング３の中心軸と液体集合部材４の中心軸とを一致させることなく、液体集合部材４の中心軸が所定距離だけ上方に位置するように配置する。
【００１５】
入口１と液体通路５は連続して且つ滑らかに接続する。液体通路５は、円筒形状の液体集合部材４の全周を覆う形状にすると共に、その下端部に液体排出口６を取り付ける。液体排出口６には液体排出管１０とバルブ１１を取り付ける。バルブ１１は、その弁開度を微小開度から全開まで任意に調節できるものが好ましい。
【００１６】
入口１に接続した入口側蒸気管路内を左側から流下してきた蒸気と復水の混合流体の復水は、蒸気管路の内周壁面の底壁面のみならず側壁面あるいは上方壁面等にも沿って流下してくる。このように、蒸気管路の内周壁面を流下してきた復水は、入口１から分離器ケーシング３内に至り、円筒形状の液体集合部材４の端部９から液体通路５へと導かれることによって、管路の中央部分を流下する蒸気と分離される。気液分離された復水は、液体通路５の液体排出口６からバルブ１１を介して系外へ排出される。
【００１７】
内周壁面から離れた管路内部を流下してきたほとんどミスト状の復水を含む蒸気は、液体集合部材４の内部すなわち管路内部液体捕捉部１５内に流入して、旋回羽根１６で旋回流となることによって蒸気と復水が分離される。分離された蒸気は出口２から所定の箇所へと流下し、一方、復水は復水受けリング１７と連通孔１８から液体通路５へ至り液体排出口６を介して系外へ排出される。
【００１８】
このように、蒸気管路から気液分離器１２へ流下する蒸気と復水の混合流体から、蒸気と復水を確実に気液分離することができる。
【００１９】
本実施例においては、液体集合部材４を円筒形状として分離器ケーシング３内の全周に配置する例を示したが、液体集合部材４を部分円筒形状として復水の流入し易い箇所だけに液体集合部材を配置することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
蒸気管路の内周壁面に沿って流下する復水を内周壁液体捕捉部で捕捉し、また、蒸気管路の中心側を流下する復水を管路内部液体捕捉部で捕捉することにより、効率的に蒸気と復水の気液を分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の気液分離器の実施例を示す一部断面構成図。
【符号の説明】
【００２２】
１  入口
２  出口
３  分離器ケーシング
４  液体集合部材
５  液体通路
６  液体排出口
１４  内周壁液体捕捉部
１５  管路内部液体捕捉部
１６  旋回羽根
１７  復水受けリング
【図１】
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