(57)【要約】【課題】ドラム本体の外径に対する混合蒸気の気液分離効率が高く、混合蒸気を液体成分とガス成分とに効率よく分離でき、ドラム本体の小型化が可能なノックアウトドラムを提供する。【解決手段】２以上の成分を含む混合蒸気を流入管２ａ、２ｂからドラム本体１に流入させ、前記流入管２ａ、２ｂの断面積Ｄ２と前記ドラム本体１の断面積Ｄ１との面積差を利用して、前記混合蒸気の成分の一部を液化させることにより、前記混合蒸気を前記液体成分とガス成分とに分離するノックアウトドラム１０であって、２本以上の前記流入管２ａ、２ｂが前記ドラム本体１に接続されているノックアウトドラム１０とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の成分を含む混合蒸気を流入管からドラム本体に流入させ、前記流入管の断面積と前記ドラム本体の断面積との面積差を利用して、前記混合蒸気の成分の一部を液化させることにより、前記混合蒸気を前記液体成分とガス成分とに分離するノックアウトドラムであって、
２本以上の前記流入管が前記ドラム本体に接続されていることを特徴とするノックアウトドラム。
【請求項２】
前記２本以上の前記流入管が、１本の基配管から分岐されてなるものであることを特徴とする請求項１に記載のノックアウトドラム。
【請求項３】
前記ドラム本体が、前記混合蒸気を水平方向に流入させる横型ドラムであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノックアウトドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノックアウトドラムに関し、特に、混合蒸気を液体成分とガス成分とに効率よく分離でき、ドラム本体の小型化が可能なノックアウトドラムに関する。
【０００２】
従来から、２以上の成分を含む混合蒸気を気液分離するノックアウトドラムがある。図３は、従来のノックアウトドラムの一例を説明するための概略斜視図である。図３に示すノックアウトドラム５０は、略円筒状のドラム本体５と、ドラム本体５の一方の端部の端面に接続された流入管５２と、ドラム本体５の他方の端部の天井に接続された排気管５３と、他方の端部の底面に接続された排水管５４とを備えている。
流入管５２は、２以上の成分を含む混合蒸気をドラム本体５に流入させるものである。ドラム本体５は、図３において矢印で示されるように、混合蒸気を水平方向に通過させる横型ドラムである。また、排気管５３は、ドラム本体５内で液体成分と分離されたガス成分を排気させるものであり、排水管５４は、ドラム本体５内で液化された液体成分を排水させるものである。
【０００３】
図３に示すノックアウトドラム５０では、流入管５２からドラム本体５に混合蒸気が流入されると、流入管５２の断面積ｄ２とドラム本体５の断面積ｄ１との面積差によって、混合蒸気の成分の一部である質量の大きい成分が液化されて、混合蒸気が液体成分とガス成分とに分離される。そして、ガス成分が排気管５３から排気され、液体成分が排水管５４から排水される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図３に示すノックアウトドラム５０は、設置するために広い面積が必要であるという不都合があるため、小型化することが要求されていた。しかし、図３に示すノックアウトドラム５０では、混合蒸気の成分の一部である質量の大きい成分を液化させるために、流入管５２の断面積ｄ２とドラム本体５の断面積ｄ１との面積差を十分に確保する必要がある。このため、ドラム本体５の外径を十分に大きくしなければならず、ドラム本体５を小さくすることは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ドラム本体の外径に対する混合蒸気の気液分離効率が高く、混合蒸気を液体成分とガス成分とに効率よく分離でき、ドラム本体の小型化が可能なノックアウトドラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のノックアウトドラムは、２以上の成分を含む混合蒸気を流入管からドラム本体に流入させ、前記流入管の断面積と前記ドラム本体の断面積との面積差を利用して、前記混合蒸気の成分の一部を液化させることにより、前記混合蒸気を前記液体成分とガス成分とに分離するノックアウトドラムであって、２本以上の前記流入管が前記ドラム本体に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明のノックアウトドラムにおいては、前記２本以上の前記流入管が、１本の基配管から分岐されてなるものとすることができる。
【０００８】
また、本発明のノックアウトドラムにおいては、前記ドラム本体が、前記混合蒸気を水平方向に流入させる横型ドラムであるものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のノックアウトドラムは、２以上の成分を含む混合蒸気を流入管からドラム本体に流入させ、前記流入管の断面積と前記ドラム本体の断面積との面積差を利用して、前記混合蒸気の成分の一部を液化させることにより、前記混合蒸気を前記液体成分とガス成分とに分離するノックアウトドラムであって、２本以上の前記流入管が前記ドラム本体に接続されているので、１本の流入管がドラム本体に接続されているものと比較して、ドラム本体の外径に対する混合蒸気の気液分離効率が高く、混合蒸気を液体成分とガス成分とに効率よく分離でき、ドラム本体の小型化が可能なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
「第１実施形態」
以下、図面を参照して、本発明に係るノックアウトドラムの一実施形態について説明する。図１は、本発明のノックアウトドラムの一例を説明するための概略斜視図である。図１に示すノックアウトドラム１０は、略円筒状のドラム本体１と、ドラム本体１に接続された２本の流入管２ａ、２ｂと、ドラム本体１の平面視中央の天井に接続された排気管３と、ドラム本体１の平面視中央の底面に接続された排水管４とを備えている。
【００１１】
流入管２ａ、２ｂは、２以上の成分を含む混合蒸気をドラム本体１に流入させるものであり、ドラム本体１の両端部の端面にそれぞれ接続されている。また、２本の流入管２ａ、２ｂは、図１に示すように、１本の基配管６から分岐されてなるものである。
ドラム本体１は、図１において矢印で示されるように、混合蒸気を水平方向に流入させる横型ドラムである。ドラム本体１には、ドラム本体１内の温度や圧力を制御する制御装置や、温度センサ、圧力センサなどが備えられていてもよい。また、排気管３は、ドラム本体１内で液体成分と分離されたガス成分を排気させるものであり、排水管４は、ドラム本体１内で液化された液体成分を排水させるものである。
【００１２】
図１に示すノックアウトドラム１０では、２以上の成分を含む混合蒸気は、以下に示すようにして、液体成分とガス成分とに分離される。すなわち、流入管２ａおよび流入管２ｂから同時に混合蒸気がドラム本体１に流入されると、流入管２ａ側では、流入管２ａの断面積Ｄ２とドラム本体１の断面積Ｄ１との面積差による流速低下により、流入管２ａから流入された混合蒸気の成分の一部である質量の大きい成分が液化される。また、流入管２ｂ側では、流入管２ｂの断面積Ｄ２とドラム本体１の断面積Ｄ１との面積差による流速低下により、流入管２ｂから流入された混合蒸気の成分の一部である質量の大きい成分が液化される。このように、図１に示すノックアウトドラム１０では、流入管２ａから流入された混合蒸気も、流入管２ｂから流入された混合蒸気も、ドラム本体１に流入させることに起因する流速低下により成分の一部が液化される。このことにより、流入管２ａ、２ｂから流入された混合蒸気は、液体成分とガス成分とに分離され、ガス成分が排気管３から排気され、液体成分が排水管４から排水される。
【００１３】
例えば、流入管２ａ、２ｂからプロパンとブタンとを含む混合蒸気がドラム本体１に流入されると、流入管２ａ、２ｂの断面積Ｄ２とドラム本体１の断面積Ｄ１との面積差による流速低下により、質量の大きい成分であるブタンのみが液化され、ガス成分であるプロパンが排気管３から排気され、液体成分であるブタンが排水管４から排水される。
【００１４】
本実施形態のノックアウトドラム１０は、２本の流入管２ａ、２ｂがドラム本体１に接続されているので、例えば、図３に示す１本の流入管５２がドラム本体５に接続されているノックアウトドラム５０と比較して、以下に示すように、ドラム本体の外径に対する混合蒸気の気液分離効率が高く、混合蒸気を液体成分とガス成分とに効率よく分離できるものとなる。
ここでは、図１に示すノックアウトドラム１０と図３に示すノックアウトドラム５０とで、ドラム本体の断面積や温度、流入管の断面積や温度、流入管から流入される混合蒸気の成分、流速、流量、温度が同じである場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
図３に示すノックアウトドラム５０では、混合蒸気は、流入管５２からドラム本体１に流入させることに起因する流速低下により成分の一部が液化される。これに対し、図１に示すノックアウトドラム１０では、流入管２ａおよび流入管２ｂから同時に混合蒸気がドラム本体１に流入されると、流入管２ａから流入された混合蒸気も、流入管２ｂから流入された混合蒸気も、ドラム本体１に流入させることに起因する流速低下により成分の一部が液化される。すなわち、図１に示すノックアウトドラム１０と図３に示すノックアウトドラム５０とでは、ドラム本体の断面積自体は同じであるが、混合蒸気の液化に寄与するドラム本体の断面積は２倍であるとみなすことができる。したがって、図１に示すノックアウトドラム１０は、一度にドラム本体１に流入させることのできる混合蒸気が、図３に示すノックアウトドラム５０よりも多いものとなり、ドラム本体１の外径に対する混合蒸気の気液分離効率の高いものとなる。
【００１６】
また、図１に示すノックアウトドラム１０において、一度にドラム本体１に流入させることのできる混合蒸気の量を、図３に示すノックアウトドラム５０と同等とした場合には、ドラム本体１の断面積Ｄ１を小さくすることができる。したがって、図１に示すノックアウトドラム１０は、ドラム本体１の小型化が可能なものである。
【００１７】
また、例えば、図３に示すノックアウトドラム５０に代えて図１に示すノックアウトドラム１０を使用する場合には、既存の流入管５２を図１における１本の基配管６として用い、基配管６を分岐して２本の流入管２ａ、２ｂを形成し、２本の流入管２ａ、２ｂをそれぞれドラム本体１に接続することで、容易にノックアウトドラム５０と図１に示すノックアウトドラム１０との交換・設置ができる。この場合、ノックアウトドラムの交換前後で、ドラム本体に流入される混合蒸気の成分や量は変化しないので、図３に示すノックアウトドラム５０のドラム本体５と比較して、図１に示すノックアウトドラム１０のドラム本体１の断面積Ｄ１を小さくすることができる。
【００１８】
また、図１に示すノックアウトドラム１０においては、ドラム本体１が、混合蒸気を水平方向に流入させる横型ドラムであるので、例えば、混合蒸気を垂直方向に流入させる縦型ドラムにおいて、１本の流入管をドラム本体に接続した縦型ドラムから２本の流入管をドラム本体に接続した縦型ドラムに替えた場合と比較して、設置面積を小さくする効果が高いものとなる。
【００１９】
また、図１に示すノックアウトドラム１０においては、２本の流入管２ａ、２ｂが、１本の基配管６から分岐されてなるものであり、流入管２ａ、２ｂがドラム本体１の両端部の端面にそれぞれ接続されており、排気管３および排水管４がドラム本体１の平面視中央に設けられているので、流入管２ａから流入された混合蒸気と流入管２ｂから流入された混合蒸気のドラム本体１内での移動距離が均等となり、排気管３から排気されるガス成分の品質ムラや、排水管４から排水される液体成分の品質ムラが少ないものとなる。
【００２０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態においては、２本の流入管が、１本の基配管から分岐されてなるものである場合を例に挙げて説明したが、２本以上の流入管は、１本の基配管から分岐されてなるものに限定されるものではなく、２本以上の流入管から導入される蒸気は、同じ成分の蒸気であってもよいし異なる成分の蒸気であってもよい。
【００２１】
また、例えば、上述した実施形態においては、２本の流入管を備えたノックアウトドラムを例に挙げて説明したが、本発明のノックアウトドラムは、２本以上の流入管がドラム本体に接続されていればよく、例えば、図２に示すように、流入管は４本であってもよい。
図２は、本発明のノックアウトドラムの他の例を説明するための概略斜視図である。図２に示すノックアウトドラム２０は、４つの略円筒状のドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを平面視略十字型に接続してなるドラム本体２１を備えている。ドラム本体２１は、図２において矢印で示されるように、混合蒸気を水平方向に通過させる横型ドラムである。ドラム本体２１には、ドラム本体２１内の温度や圧力を制御する制御装置や、温度センサ、圧力センサなどが備えられていてもよい。
【００２２】
ドラム本体２１を構成する４つの略円筒状のドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの端面には、４本の流入管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがそれぞれ接続されている。流入管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、図１に示すノックアウトドラム１０と同様に、２以上の成分を含む混合蒸気をドラム本体２１に流入させるものである。また、４本の流入管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、図２に示すように、１本の基配管２６から分岐されてなるものである。
また、図２に示すように、ドラム本体２１の平面視中央の天井には排気管２３が接続され、ドラム本体２１の平面視中央の底面には排水管２４が接続されている。排気管２３は、ドラム本体２１内で液体成分と分離されたガス成分を排気させるものであり、排水管２４は、ドラム本体２１内で分離された液体成分を排水させるものである。
【００２３】
図２に示すノックアウトドラム２０では、４本の流入管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから混合蒸気がドラム本体２１に流入されると、各流入管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２の断面積Ｄ４とドラム本体２１を構成する各ドラム２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの断面積Ｄ３との面積差による流速低下により、流入管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２から流入された混合蒸気の成分の一部である質量の大きい成分が液化され、液体成分とガス成分とに分離されて、ガス成分が排気管３から排気され、液体成分が排水管４から排水される。
【００２４】
図２に示すノックアウトドラム２０は、４本の流入管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがドラム本体２１に接続されているので、例えば、ドラム本体２１に１本の流入管が接続されている場合と比較して、ドラム本体２１を大きくすることなく、一度にドラム本体２１に流入させることのできる混合蒸気を多くすることができ、ドラム本体２１の外径に対する混合蒸気の気液分離効率が高く、混合蒸気を液体成分とガス成分とに効率よく分離できるものとなる。
また、図２に示すノックアウトドラム２０では、一度にドラム本体２１に流入させることのできる混合蒸気の成分や量を、流入管が１本のみであるノックアウトドラムと同等とした場合には、流入管が１本のみであるノックアウトドラムと比較して、ドラム本体２１の断面積Ｄ３を小さくすることができ、ドラム本体２１を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明のノックアウトドラムの一例を説明するための概略斜視図である。
【図２】図２は、本発明のノックアウトドラムの他の例を説明するための概略斜視図である。
【図３】図３は、従来のノックアウトドラムの一例を説明するための概略斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１、５、２１…ドラム本体、２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、５２…流入管、３、２３、５３…排気管、４、２４、５４…排水管、６、２６…基配管、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ…ドラム、１０、２０、５０…ノックアウトドラム。
【図１】
2009186096.tif 000003
【図２】
2009186096.tif 000004
【図３】
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