Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung eines Fluidstroms,
der durch eine Pipeline fließt, in eine leichte und eine schwerere Fraktion,
bei der der Fluidstrom in Rotation versetzt wird, so dass er in einen zentralen
Bereich, der im Wesentlichen die leichte Fraktion enthält, und einen äußeren
Ringbereich, der im Wesentlichen die schwerere Fraktion enthält, geteilt wird,
und von der das Fluid im zentralen Bereich und das Fluid im äußeren Bereich
über entsprechende Auslassmittel abgeführt werden.
Bei der Offshore-Förderung von Kohlenwasserstoffen (Öl und
Gas) werden die erzeugten Fluida häufig in relativ langen Pipelines und Steigleitungen
aus dem Meeresboden zur entsprechenden Förderplattform transportiert. Das gewonnene
Fluid besteht normalerweise aus einer Flüssigkeit (Öl und Wasser), in
der Gas gelöst ist. Da der Druck in der unterirdischen Quelle höher ist
als in der Pipeline und außerdem nach oben in der Pipeline abnimmt, bilden
sich in der Pipeline zunehmend Gasblasen und dadurch eine Zweiphasenströmung.
Dies bringt eine stoßweise Strömung (so genannte Schwallströmung)
mit sich, was in vielen Fällen zu bedenklichen Schwingungen in der Pipeline
führt.
Es ist bekannt, den Fluidstrom in Flüssigkeit und Gas zu trennen,
indem die in der Einleitung erwähnten Zyklontechniken eingesetzt werden, um
die durch Gasblasen verursachten Schwingungen zu verringern. Die bekannten Zyklontechniken
bringen jedoch turbulente Druckschwankungen im Fluid mit sich, was Schwingungen
im Auslassrohr für das Gas verursacht. Diese Schwingungen können beträchtlichen
Schaden verursachen, und auch das Ausmaß der Abscheidung kann aufgrund der
Druckschwingungen nachteilig beeinflusst werden.
Ein Abscheider gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist
aus der US-A-5 570 744 bekannt; ein
weiterer ähnlicher Abscheider wird in der WO-A-95
03 868 offenbart.
Eine allgemeine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer
Vorrichtung, die in der Lage ist, einen Fluidstrom in eine leichte und eine schwerere
Fraktion zu trennen, indem sie sich der "In-line"-(in der Leitung)Technologie in
einer Pipeline bedient, um die entsprechende Abscheidung auszuführen.
Eine speziellere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer
solchen Vorrichtung, die zur wirksamen Inline-Trennung eines Fluidstroms in eine
Gasphase und eine Flüssigphase geeignet ist, so dass sich der Strömungszustand
in der Pipeline von einer bedenklichen stoßweisen Strömung (Schwallströmung)
zu einer gut handhabbaren Blasenströmung ändert.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung
einer solchen Vorrichtung, die mit einem Kontrollsystem versehen ist, das eine optimale
Trennoperation der Vorrichtung sicherstellt.
Zur Lösung der oben genannten Aufgaben wird eine Vorrichtung
gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt,
die die Inline-Technologie zur Trennung eines Fluidstroms in einer Pipeline einsetzt.
Die Vorrichtung basiert auf dem Wirbel-(Zyklon-)Prinzip und ist vorzugsweise mit
axialen Wirbelelementen versehen, die das Inline-Verfahren dadurch vereinfachen,
dass der gelieferte Fluidstrom und mindestens eine der getrennten Fluidfraktionen
in Richtung der Pipeline axial in ein und aus einem rohrförmiges/rohrförmigen
Gehäuse fließen kann. Auf diese Weise kann das Gehäuse einfach in
einer geraden Pipeline-Strecke ohne nennenswerte Modifikation der vorhandenen Pipeline-Geometrie
installiert werden.
Die Vorteile einer solchen Konstruktion im Vergleich mit anderen analogen
Abscheidungstechnologien sind:
- 1. Geringes Gewicht z. B. im Vergleich mit herkömmlichen Abscheidern und
Gaswäschern.
- 2. Geringe Baukosten z. B. im Vergleich mit herkömmlichen Abscheidern und
Gaswäschern.
- 3. Die Vorrichtung kann auf einfache Weise in Rohrlängen mit sehr kleinen
physischen Abmessungen installiert werden. Das Gehäuse selbst hat in den meisten
Fällen keinen größeren Durchmesser als die Anschlussrohre.
- 4. Die Vorrichtung kann in den meisten Fällen im Rahmen der gültigen
Rohrvorschriften gebaut werden, ohne die so genannte Druckbehälterverordnung
zu berücksichtigen, so dass auf Druckbehälterschutzausrüstung verzichtet
werden kann. Die vorhandene Technologie ist oft durch die Tatsache belastet, dass
die Druckbehälterverordnung nicht umgangen werden kann.
Eine relevante Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Trennung von Kohlenwasserstoffgas von anfallendem Wasser auf einer Ölförderplattform,
so dass eine bedenkliche Zweiphasenströmung (Schwallströmung) in der Pipeline
für anfallendes Wasser beseitigt wird. Die Vorrichtung ermöglicht in einfacher
und kompakter Weise die Trennung des Gases von Wasser. Außerdem kann das abgeschiedene
Gas wiedergewonnen werden, anstelle es auf der Plattform abzufackeln. Das Ergebnis
sind Einsparungen bei den CO2-Emissionen.
Ein sehr bedeutendes mögliches Anwendungsgebiet der Vorrichtung
ist die Trennung einer Bohrlochströmung direkt in den Steigrohrstrang vom Bohrloch,
entweder auf der betreffenden Plattform, unter Wasser oder im Bohrloch. Die axiale
Zuströmung in das rohrförmige Gehäuse der Vorrichtung verringert
die baulichen Abmessungen erheblich und gestattet eine Installation, bei der der
Durchmesser nicht größer ist als der des Steigrohrstrangs selbst. Diese
Anwendungsart entlastet den Gastrennungsprozess auf der Plattform. Die Bohrlochförderung
ist häufig wegen der Gaskapazität herkömmlicher Abscheider eingeschränkt.
Durch die Trennung des Gases vom Bohrlochstrom vor dem Abscheiderstrang wird die
Gesamtmenge des Gases in den Abscheiderstrang kleiner und der Engpass beseitigt.
Das Gas kann außerhalb des Abscheiderstrangs z. B. direkt zur erneuten Einpressung
geführt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur Trennung
von freiem Wasser von Öl z. B. als ein Entwässerungszyklon eingesetzt
werden. Eine typische Anwendung ist die Installation in einem Steigrohrstrang vor
dem Drosselventil des Bohrlochs, wo das möglicherweise vorhandene Wasser häufig
in einer getrennten freien Phase vorliegt. Die Vorteile sind offensichtlich, da
große Mengen des geförderten Wassers im Abscheiderstrang Abscheidungskapazität
blockieren und leicht zu Engpässen führen. Dies stellt häufig bei
älteren Ölfeldern ein großes Problem dar, wo der Anteil von Wasser
mehr als 90% des Bohrlochstroms betragen kann. Durch eine Mengenabscheidung des
Wassers vor dem Abscheiderstrang lassen sich diese Engpässe beseitigen. Der
Entwässerungszyklon hat ein großes Potential, wenn er abwärts in
einem Bohrloch mit einem hohen Wasseranteil installiert ist. Ein hoher Wasseranteil
verringert häufig die Förderkapazität des Bohrlochs bis zur Unrentabilität,
worauf das Bohrloch geschlossen wird. Durch abwärtsseitiges Abscheiden des
Wassers von Öl wird die Förderkapazität aufrechterhalten und eine
kontinuierliche Produktion möglich. Durch den Einsatz dieser Technologie kann
der Nutzungsfaktor eines Ölfeldes erheblich gesteigert werden.
Installationen auf dem Meeresboden in Steigrohrsträngen und Transportleitungen
stellen ebenfalls eine Möglichkeit für dieses Technologie dar.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen:
1 eine teilweise axial geschnittene perspektivische
Seitenansicht einer Ausführungsform des Gehäuseteils einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
2 zum Teil eine Ansicht entsprechend 1,
in der die inneren Bauteile zum Teil nicht dargestellt sind, und teilweise eine
Ausführungsform eines Kontrollabscheiders der Vorrichtung; und
3 eine Ansicht, die im Wesentlichen 2
entspricht, in der auch das Kontrollsystem der Vorrichtung dargestellt ist.
Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung ist speziell zur Abscheidung einer Gasphase (Gas/Dampf)
von einer Flüssigphase (Wasser/Öl) z. B. in einer zu einer Ölplattform
führenden Pipeline vorgesehen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, in der der
Entgaserabschnitt der Vorrichtung dargestellt ist, weist dieser Abschnitt ein zylindrisches
rohrförmiges Gehäuse 2 auf, das für den Anschluss in einer
Pipeline (nicht dargestellt) vorgesehen ist, so dass das Gehäuse einen Teil
(Inline-Element) der Pipeline selbst bildet. Das Gehäuse 2 hat ein
Einlassteil 3 für die Zufuhr des Zweiphasengemischs F aus Flüssigkeit
und Gas/Dampf und ein Auslassteil 4, wo die Flüssigphase L aus dem
Gehäuse 2 austritt, wobei sowohl Einlass als auch Auslass in axialer
Richtung des Gehäuses erfolgen. Sowohl das Einlassteil 3 als auch
das Auslassteil 4 sind hier konisch dargestellt, aber diese Teile könnten
natürlich auch eine andere Form haben, z. B. eine Zylinderform mit dem gleichen
Durchmesser wie die Pipeline oder eventuell einem größeren oder kleinerem
Durchmesser.
Am stromaufwärtigen Ende des Gehäuses 2 ist ein
axiales Wirbelelement 5 angebaut, um das Zweiphasengemisch durch die Rotation
des Elements in Drehung zu versetzen, um die gewünschte Trennung des Zweiphasengemischs
in einen Gas-/Dampfkern "g" in einer zentralen Zone 6 des Gehäuses
2 und eine Flüssigkeit "l" in einer äußeren Ringzone
7 an der Innenoberfläche des Gehäuses zu erzielen. Das Wirbelelement
weist einen Kernkörper 8 auf, an dem eine Reihe axial gekrümmter
Leitbleche 9 angebracht ist. Die Anzahl der Bleche und ihre Konfiguration
hinsichtlich Länge und Winkel werden an die örtlichen Gegebenheiten angepasst.
Vor dem Wirbelelement 5 ist ein zylindrischer Führungskörper
10 angeordnet, der so ausgelegt ist, dass das zugeführte Fluid in
einer ringförmigen axialen Strömung zum Wirbelelement geführt wird.
Der Führungskörper 10 wird von einem Lagerungsmittel
11 zentral im Gehäuse 2 gelagert. Der Führungskörper
und das Lagerungsmittel sind vorzugsweise aerodynamisch geformt.
Im Gehäuse 2 ist ein Abführelement 12
in Form eines Hohlkörpers zentral angeordnet, der mit einer oder mehreren Eintrittsöffnungen
13 zum Abführen von Gas und möglicherweise mitgerissener Flüssigkeit
aus der zentralen Zone 6 und dem Entgaserteil versehen
ist. Wie dargestellt wird das Gas G über ein Auslassrohr 14, das mit
dem Abführelement 12 in Verbindung steht, seitlich aus dem Gehäuse
2 geführt.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist das Abführelement
12 ein Rohr auf, das sich axial entlang dem Gehäuse 2 erstreckt
und mit einer Reihe Eintrittsöffnungen in Form von Schlitzen 13 versehen
ist, die stromaufwärts eines Reflektorelements 15 für das Gas
angeordnet sind. Geometrie, Größe und Platzierung der Auslassschlitze
können variieren.
Das Reflektorelement 15 besteht aus einem zylindrischen Kernkörper,
der bei der dargestellten Ausführungsform eine ebene Oberfläche hat, die
zur zentralen Gaszone gerichtet ist. Das Reflektorelement kann jedoch auch auf eine
andere Art konzipiert werden, z. B. als sich in stromaufwärtiger Richtung verjüngender
Kegel.
Nach dem Reflektorelement 15 und in einem Abstand vor dem
Auslassteil 4 des Gehäuses ist ein Anti-Wirbelelement 16
angeordnet, um die rotierende Flüssigphasenströmung wieder in eine axial
gerichtete Strömung zum Auslassteil 4 zu bringen. Das Anti-Wirbelelement
weist einen Kernkörper 17 auf, an dem eine Reihe teilweise gekrümmter
Führungsbleche 18 montiert ist, die an ihrem Austrittsende axial entlang
dem Gehäuse gerichtet sind. An ihren radialen Außenkanten sind die Bleche
18 an der Innenseite des Gehäuses fixiert, so dass das Element
16 stabil im Gehäuse gehaltert ist und dadurch eine Abstützung
für das Abführrohr 12 und das Reflektorelement 15 bildet.
Wie ersichtlich ist, erstreckt sich das Abführrohr
12 durch das Reflektorelement 15 und den Kernkörper
17 und ist außerdem an seinem stromaufwärtigen Ende an einem
Übergangskegel 19, der mit dem Kernkörper 8 des Wirbelelements
5 verbunden ist, stützend angeschlossen. Ein Übergangskegel
20 ist auch an der stromabwärtigen Seite des Anti-Wirbelelements
16 als vorzugsweise stromlinienförmiger Übergang zwischen dem
Anti-Wirbelelement und dem axialen Teil des Auslassrohrs 14 angeordnet.
In der Nähe des Auslassteils 4 des Gehäuses
2 ist ein Strömungsbegrenzer 21 zum Erzeugen eines Druckabfalls
nach dem Begrenzer angeordnet. Der Zweck dieses Druckabfalls wird nachstehend ausführlicher
in Zusammenhang mit dem Kontrollabscheider der Vorrichtung erörtert.
Wenn das Wirbelelement 5 im Betrieb der Vorrichtung in Rotation
versetzt wird, wird die Fluidströmung F wie erwähnt in einen Gas-/Dampfkern
"g" in der zentralen Zone 6 und Flüssigkeit "l" in der Ringzone
7 innerhalb der Gehäusewand getrennt. Der Gas-/Dampfkern bildet sich
typischerweise zwischen dem Kegel 19 und dem Reflektorelement
15. Dieser Kern bildet sich normalerweise innerhalb einer definierten Grenzfläche
22 zwischen dem Gas/Dampf und der Flüssigkeit. Vor allem unter instabilen
Bedingungen wird das bzw. der abgeschiedene Gas/Dampf evtl. zusammen mit etwas mitgerissener
Flüssigkeit über das Abführelement 12 abgelassen, während
die Flüssigphase das Reflektorelement 15 in einer rotierenden Ringströmung
passiert und im Anti-Wirbelelement 16 wieder in eine axiale Strömung
versetzt wird. Abgesehen vom Zurückleiten des Gases ist das Reflektorelement
auch an der Steuerung des Druckaufbaus stromaufwärts des Anti-Wirbelelements
beteiligt. Was das Anti-Wirbelelement betrifft, kann darauf eventuell verzichtet
werden. Dies führt jedoch dazu, dass der Wirbel nicht beseitigt wird sowie
zu einem schlechteren Druckaufbau.
2 zeigt eine Ausführungsform des Kontrollabscheiders
der Vorrichtung. Der Kontrollabscheider hat zwei Funktionen, nämlich die Flüssigkeit
von der aus dem Entgaserteil 1 kommenden Gasphase sekundär abzuscheiden,
die Steuerung des Arbeitspunktes des Entgaserteils und schließlich die Zusammenwirkung
mit dem Kontrollsystem, wie nachstehend näher beschrieben wird.
2 zeigt einen Kontrollabscheider 25, der einen
Außenmantel in Form eines senkrecht ausgerichteten zylindrischen Behälters
26 aufweist, der an seinem unteren Ende mit dem Auslassrohr 14
des Entgasers über ein geeignetes Übergangselement 27 verbunden
ist und der an seinem oberen Ende einen Auslass 28 für Gas hat.
Der Kontrollabscheider wird typischerweise senkrecht angebaut, unabhängig
von der senkrechten oder waagrechten Einbaulage des Entgasers selbst. Bei einem
waagrecht ausgerichteten Entgaser wird der Kontrollabscheider zusammen mit dem Entgaser
als großes T-Stück gebaut. Bei einem senkrechten Entgaser wird der Kontrollabscheider
typischerweise neben dem oder im Innern des Entgasers selbst angebaut bzw. integriert.
Der Außenmantel des Kontrollabscheiders hat vorzugsweise einen
kreisförmigen Querschnitt wie dargestellt, kann aber möglicherweise eine
andere Form haben. Es kann günstig sein, wenn der Mantel den gleichen Durchmesser
wie das Entgasergehäuse 2 hat, da dies bedeutet, dass das Entgasergehäuse
und der Kontrollabscheider als T-Stück mit ungefähr gleichen Rohrdurchmessern
ohne ein Zwischenübergangselement ausgeführt werden können, wobei
der Mantel direkt am Entgasergehäuse angebaut ist.
Länge/Höhe und Durchmesser des Abscheiders hängen von
den Abmessungen der inneren Bauteile des Abscheiders, der Verweilzeit
der Flüssigkeit im Abscheider, den Grenzen für die maximale Gasgeschwindigkeit
und der Fähigkeit, dynamische Pegelschwankungen zu kompensieren, ab.
Ein Einlassrohr 29 für die Zufuhr des Gases mit der
mitgerissenen Flüssigkeit zum Abscheider 25 ist an seinem unteren
Ende mit dem Auslassrohr 14 vom Entgaserteil verbunden und verläuft
innerhalb des Behälters 26 eine Strecke nach oben. An seinem oberen
Ende ist das Einlassrohr mit einem typischen Einlasselement 30 gekoppelt,
das als Momentenschalter zur Verringerung der Geschwindigkeit, des Momentes und
des Einlassimpulses der gelieferten Speiseströmung (Gas und Flüssigkeit)
fungiert. Die Energie der Speiseströmung wird dabei so verringert, dass die
Abscheidung der Flüssigkeit von der Gasphase optimiert wird, so dass außerdem
verhindert wird, dass die Flüssigkeit direkt zum Gasauslass 28 spritzt.
Das Einlasselement 30 kann eine herkömmliche Ausführung
haben, die dem Fachmann bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben wird.
Die im Behälter 26 abgeschiedene Flüssigkeit wird
im Wesentlichen durch Schwerkraft abgeschieden und sammelt sich im unteren Teil
des Behälters. Die Flüssigkeit von 2 ist
mit einem Pegel 31 dargestellt. Ferner ist der Behälter mit einem
Paar Verbindungsstücken 32 zur Pegelmessung versehen. Der Pegel kann
z. B. mittels der Differenzdruckmessung oder nach einem anderen Messprinzip gemessen
werden, indem ein externes senkrechtes Messrohr oder ein Steigrohr (nicht dargestellt)
verwendet wird. Wahlweise können andere Pegelmessprinzipien angewendet werden,
die keine Verbindungsstückanschlüsse benötigen, z. B. induktive,
akustische oder radioaktive Verfahren.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind am oberen Ende des
Behälters 26 ein Koaleszer und ein Gasauslassmittel 33 angeordnet,
deren Aufgabe die Trennung der kleinsten Flüssigkeitströpfchen vom zum
Auslass 28 fließenden Gas ist und die außerdem dazu beitragen,
zu verhindern, dass die Flüssigkeit direkt zum Auslass spritzt. Dieses Mittel
kann beispielsweise aus standardmäßigen Palettenringen, Gitterdraht oder
Zyklonen bestehen. Ferner zeigt die Darstellung ein Drainagerohr 34, das
so angeordnet ist, dass es die abgeschiedene Flüssigkeit vom Koaleszer in die
Flüssigphase des Kontrollabscheiders leitet.
Das dargestellte Koaleszer-/Gasauslassmittel 33 braucht für
die Funktion des Kontrollabscheiders nicht bereitgestellt zu werden, ist aber von
Vorteil, um einen optimalen Abscheiderwirkungsgrad zu erzielen.
Der Behälter 26 hat an seinem unteren Ende (möglichst
am Boden) ein Auslassverbindungsstück 35 zum Ablassen der Flüssigkeit
zu einem geeigneten Ort. In Verbindung mit dem Auslassverbindungsstück ist
auch ein Flüssigkeitsauslassmittel 36 dargestellt, das hauptsächlich
die Aufgabe hat, u. a. optimale Auslasseigenschaften zu schaffen, indem es eine
turbulente Strömung zum Auslass 35 verhindert. Der Kontrollabscheider
arbeitet jedoch auch ohne ein derartiges Mittel einwandfrei.
Wie aus 3 ersichtlich ist, ist der Flüssigkeitsauslass
35 bei der dargestellten Ausführungsform mit einer Drainageleitung
37 gekoppelt, die mit dem Auslassteil 34 des Entgaserteils
1 an der stromabwärtigen Seite des Begrenzers 21 verbunden
ist, wobei der Begrenzer einen hinreichenden Druckabfall erzeugt, um die Flüssigkeit
vom Kontrollabscheider zum Auslassteil 4 abzulassen.
An der Drainageleitung 37 ist ein Steuerventil
38 angeschlossen, das über eine manuelle Steuereinheit 39
zur Einstellung einer geeigneten gewünschten Entleerungsgeschwindigkeit gesteuert
werden kann, was nachstehend in Zusammenhang mit dem Kontrollsystem der Vorrichtung
näher beschrieben wird.
Wie ferner in 3 dargestellt ist, ist
im Gasauslass 28 vom Behälter 26 ein Ventil 40 mit
einer Betätigungseinheit 41 zum Einstellen der gelieferten oder abgeführten
Gasmenge vom Abscheider 25 angeordnet.
Wie oben erwähnt steuert der Kontrollabscheider 25 den
Arbeitspunkt des Entgaserteils in Zusammenwirken mit dem Kontrollsystem der Vorrichtung.
Dies geschieht dadurch, dass der Arbeitspunkt mittels eines indirekten Verfahrens,
nämlich der Pegelmessung, gesteuert wird. Bei der dargestellten Ausführungsform
weist das Kontrollsystem im Wesentlichen einen Pegelgeber 42 auf, der mit
den Anschlussstücken 32 verbunden ist und der den Füllstand der
abgeschiedenen Flüssigkeit im Behälter 26 angibt, sowie eine
Pegelkontrolleinheit 43, die mit dem Pegelgeber 42 und der Betätigungseinheit
41 des Ventils 40 verbunden ist und die den Flüssigkeitsfüllstand
im Behälter zusammen mit dem Ablassventil 40 kontrolliert.
Der optimale Arbeitspunkt für den Entgaserteil liegt vor, wenn
die Flüssigkeit im Auslassteil 4 des Entgasers annähernd frei
von Gas und das Gas im Auslassrohr 14 annähernd frei von Flüssigkeit
ist. In diesem Arbeitspunkt nimmt die in der Gasphase mitgerissene Flüssigkeitsmenge
deutlich zu, wenn versucht wird, mehr Gas zu fördern. Die Aufrechterhaltung
dieses Arbeitspunktes erfordert ein effizientes Kontrollsystem. Der Kontrollabscheider
zusammen mit dem dargestellten Kontrollsystem lässt eine gegebene
maximale Flüssigkeitsmenge in der Gasphase vom Entgaserteil zu und sorgt dafür,
dass dieser geringe Flüssigkeitsanteil vom Gas getrennt wird, bevor es aus
dem Abscheider abgelassen wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich in der Tat
zwei nahezu saubere Phasen des Gases und der Flüssigkeit gewinnen.
Wie erwähnt wird die Entleerungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
vom Kontrollabscheider mittels des Steuerventils 38 eingeregelt oder eingestellt.
Die Entleerungsgeschwindigkeit entspricht implizit der zulässigen in der Gasphase
mitgerissenen Flüssigkeitsmenge aus dem Entgaserteil. Die Entleerungsgeschwindigkeit
kann mittels der manuellen Betätigungseinheit 39 kontrolliert werden.
Ein feiner reagierendes Verfahren wird bereitgestellt, wenn das Öffnen des
Ventils eine Funktion der Gas- oder Flüssigkeitslast ist. Die Entleerungsmenge
nimmt mit zunehmender Last zu, wenn z. B. eine konstante Flüssigkeitsfraktion
in der Gasmenge vom Entgaser erforderlich ist. Es ist dann logisch, dass die zulässige
Entleerungsmenge im gleichen Maße zunimmt. Eine stromabwärtige Mengenmessung
entweder der Flüssigkeit oder des Gases kann dann über eine gegebene Abhängigkeit
die korrekte Ventilöffnung veranlassen.
Der Pegelgeber 42, der den Flüssigkeitsfüllstand
im Behälter 26 misst, sollte wegen der schnellen dynamischen Reaktion
des Entgaserteils schnell arbeiten und rasch aktualisiert werden. Der Pegelgeber
liefert ein Signal an die Pegelkontrolleinheit 43, die den Füllstand
mittels des Ablassventils 40 kontrolliert. Bei größer werdender
Öffnung des Ablassventils 40 wird eine größere Gasmenge
aus dem Entgaser entnommen. Folglich wird eine größere Flüssigkeitsfraktion
in der Gasströmung vom Entgaser mitgerissen. Nahe am optimalen Punkt, in dem
etwa das gesamte Gas von der Flüssigkeit im Entgaser abgeschieden ist, lässt
sich bei einer weiteren Öffnung des Ablassventils 40 sehr leicht eine
größere mitgerissene Flüssigkeitsmenge erhalten. Dies ist auf die
Tatsache zurückzuführen, dass der Gaskern im Entgaser umso dünner
ist, je mehr man sich dem optimalen Punkt zur vollständigen Trennung nähert
und der Abstand zwischen der Grenzfläche 22 Gas/Flüssigkeit und
den Eintrittsschlitzen 13 am kleinsten ist. Bei einem kleinen Abstand zwischen
Grenzfläche und Schlitzen entsteht sehr leicht ein Zustand mit massivem Mitreißen,
wenn die Gasentleerung weiter gesteigert wird.
Bei einem stabilen Pegel im Kontrollabscheider ist die mitgerissene
Flüssigkeitsmenge in der Gasphase vom Entgaser konstant und gleich der vom
Steuerventil 38 vorgegebenen maximal zulässigen mitgerissenen Flüssigkeitsmenge.
Die Pegelkontrolleinheit 43 sorgt ständig dafür,
dass die mitgerissene Flüssigkeitsmenge in der Gasphase vom Entgaser annähernd
konstant bleibt.