Vloeistof-dampskeier

'n Vloeistof-dampskeier is 'n toestel wat gebruik word in verskeie industriële toepassings om 'n damp-vloeistofmengsel te skei. Daar word ook daarna verwys as 'n uitklopdrom of flitsdrom.

Soms word 'n verdere stuk toerusting in 'n flitsdrom geïnstalleer om skeiding te verbeter. So 'n stuk toerusting word 'n misskeier of druppelvanger genoem. Dit word by die uitlaat van die drom geïnstalleer. Druppels wat saamgesleur word, gaan sit aan die misskeier vas en drup af en word dus nie saam met die gas gesleur nie.

Daar is twee tipes misskeiers:

• Chevron plate
• Draadpakke

Chevronplate is basies gebuigde plaat waardeur die gas beweeg. Indien die druppels in die gas teen die plaat raak, sit dit vas en drup af.

Draadpakke (in Engels "wire mesh") lyk soos staalwol.

Soms word chevronplate en draadpakke saam geïnstalleer met die draadpak eerste. Die idee is dat die draadpak die baie klein druppels groter maak en dan slaan die chevronplaat die groter druppels uit.

Ontwerp van 'n vloeistof-dampskeier

Om die geneigdheid te bepaal van druppels om saamgesleur te word deur 'n opwaartsbewegende gas, moet Stokes se wet gebruik word om die terminale snelheid van die druppel in die gas te bereken. Indien die terminale snelheid van die druppel laer is as die spoed waarteen die gas opbeweeg, gaan die druppel saamgesleur word. Daar is egter baie aannames wat gemaak moet word met hierdie metode, onder andere die grootte van die druppels. Die volgende eenvoudige metode kan egter gebruik word:

Die volgende simbole is van toepassing:

• $m$ = Massa van gas [kg]
• ${\dot {m}}$ = Massavloei van gas
• $v_{g}$ = Snelheid van gas [m/s]
• $\rho _{vl}$ = Digtheid van vloeistof [kg/m³]
• $\rho _{g}$ = Digtheid van gas [kg/m³]

Die geneigdheid van 'n bewegende gas om druppels saam te sleur = ${\frac {Momentum\ van\ gas}{\rho _{vl}}}$

Die momentum van die gas = $m\cdot v_{g}$            kg.m/s

Die massavloei van die gasvloei per eenheid van die houer deursnitarea = ${\dot {m}}=\rho _{g}.v_{g}$            $\left[{\frac {kg}{m^{3}}}\cdot {\frac {m}{s}}={\frac {kg}{m^{2}.s}}\right]$

Dus, die geneigdheid om druppels saam te sleur = ${\frac {m\cdot v_{g}}{\rho _{vl}}}\ =\ {\frac {\rho _{g}.v_{g}\cdot v_{g}}{\rho _{vl}}}\ =\ {\frac {\rho _{g}}{\rho _{vl}}}v_{g}^{2}$

Stel: Die geneigdheid om druppels saam te sleur = Meesleuringskoëffisiënt = K²

Dus: $K^{2}={\frac {\rho _{g}}{\rho _{vl}}}v_{g}^{2}\qquad \Rightarrow \qquad v_{g}=K{\sqrt {\frac {\rho _{vl}}{\rho _{g}}}}$

Uit eksperimente is die volgende gevind:

• K < 0.15: Baie min meesleuring
• K = 0.23: Normale tot lae meesleuring (minder as 1% (gewig) vloeistof in gas)
• K = 0.35: Hoë meesleuring
• K > 0.5: Baie erge meesleuring (meer as 5% (gewig) vloeistof in gas)

Neem kennis dat dit baie moeilik is om vloeistofoordrag akkuraat te bepaal. Dit is definitief nie 'n eksakte wetenskap nie. Hierdie metode gee hoogstens 'n aanduiding van vloeistofoordrag.

Normale vertikale uitklopdromme word ontwerp vir 'n K-waarde van 0.20 tot 0.25. Uitklopdromme aan die suigkant van positiewe verplasingskompressors word ontwerp vir 'n K-waarde van 0.14.

Ontwerp van 'n draadpakke

'n Draadpak (in Engels, wire mesh) is 'n misskeier wat gemaak is van draad. Dit lyk soos 'n groot blok staalwol. Vir die ontwerp daarvan word die Souders-Brown vergelyking gebruik. Dit is:

$K={\frac {v_{g}}{\sqrt {\frac {\rho _{vl}-\rho _{g}}{\rho _{g}}}}}$

Waar:

• $v_{g}$ = Snelheid van gas deur draadpak in voet/sekonde
• $\rho _{vl}$ = Dighteid van vloeistof
• $\rho _{g}$ = Digtheid van gas

Ontwerp K-waardes

Beskrywing	K (vt/s)	K (m/s)
Tipiese draadpak (wire mesh)
Vertikale vloei	0.35	0.107
Horisontale vloei	0.42	0.128
Tipiese vineenheid (vane unit)
Vertikale vloei	0.5	0.152
Horisontale vloei	0.65	0.198
Dubbel vineenheid (double pocket vane unit)
Vertikale en horisontale vloei	1.0	0.3048

Kyk ook

• Meesleuring