Separadores de gotas - Principio funcional

Existen varios tipos verticales y horizontales de separadores de gotas de alto rendimiento de Lechler, dependiendo de la dirección en la que se requiere que fluya el gas. Cuando las circunstancias lo exijan, también es posible proporcionar separadores para un flujo oblicuo de gas. La elección del separador adecuado depende del diseño de la planta y de otros requisitos. El personal de ingeniería de Lechler se asegurará de que la elección sea la correcta.

En los separadores de gotas de tipo veleta con un flujo de gas vertical, las veletas del deflector están dispuestas horizontalmente o en un ligero ángulo con respecto a la horizontal. Dado que el gas fluye hacia arriba en dirección opuesta, es necesario que los deflectores estén diseñados de tal manera que ciertas regiones sean desviadas por el flujo de gas.

Así, se proporcionan zonas en las que las gotitas pueden ser recogidas sin interacción con el gas. Estas zonas también proporcionan un desvío seguro del líquido recogido de la superficie de las aspas. Este requisito puede cumplirse de varias maneras y en función del perfil y la forma de las aspas.

Como el líquido tiene que fluir en dirección opuesta al gas, la película de líquido que se forma en las paletas tiene que volver a convertirse en gotas. Para evitar el sobreesfuerzo del sistema por las gotitas que son recogidas y recirculadas por el flujo de gas, estas gotitas deben ser sustancialmente más grandes que las que el gas lleva al separador.

Los separadores de gotas de tipo veleta para un flujo de gas horizontal tienen un sistema de veletas deflectoras verticales. La disposición de la separación secundaria es de un diseño diferente al de los separadores para el flujo de gas vertical. Cuando el flujo de gas es horizontal, los deflectores están en posición vertical y la película líquida que se forma sobre ellos fluye hacia abajo por la gravedad. La disposición de regiones, antes o detrás de las cámaras de separación de fases, que son desviadas por el flujo de gas, permite que la película líquida fluya fuera de los deflectores sin que vuelva a entrar en contacto con el gas.

El hecho de que el flujo sea asistido por la gravedad da lugar a separadores de gotas con un rendimiento particularmente alto. Dependiendo del separador, se pueden alcanzar velocidades de flujo de gas de hasta 10m/s. Los deflectores se pueden moldear para que tengan características de flujo de gas especialmente satisfactorias, por lo que la pérdida de presión a través de tales separadores es ahora notable. Para adaptarse a las necesidades de cada aplicación particular, se puede elegir entre una gama de tipos de paletas deflectoras finamente escalonadas con una desviación simple o múltiple del flujo de gas.

Los separadores de tipo veleta de Lechler funcionan según el principio físico de la inercia, por lo que la separación se efectúa en dos etapas: La separación primaria y la separación secundaria.

Un flujo de gas, cargado de gotas, fluye a través de una banda de paletas deflectoras curvadas y especialmente formadas. Las fuerzas de inercia actúan sobre las gotitas mientras éstas están sujetas a los cambios de dirección del flujo en los álabes del deflector. Estas fuerzas desvían las gotitas del flujo de gas original. La geometría de los álabes del deflector, la naturaleza del gas y del fluido, y el tamaño y la ubicación inicial de una gota en particular, determinan si el gas la llevará a través del espacio entre los álabes del deflector, o si entrará en contacto con una de las superficies del separador. Las gotitas que en determinadas condiciones entran en contacto al 100% con una paleta deflectora y luego se unen con otras para formar una película de líquido se denominan "gotitas límite" y se separan en esta etapa. Al mismo tiempo, sólo un pequeño número de las gotitas más pequeñas se separan en esta etapa. La proporción de gotitas transportadas por el flujo de gas se designa como "grado de separación fraccional" y sirve como medio para evaluar la eficiencia de un sistema de separación de gotitas.