Druppelvanger
De druppelvanger vanuit de installatie bekeken: waar hij zit, wat hij beschermt en waar je op let bij inbouw en bedrijf.
Een druppelvanger haalt vloeistofdruppels uit een gas- of dampstroom voordat die stroom compressoren, warmtewisselaars, katalysatoren of de schoorsteen bereikt. Hij zit meestal bovenin een scheidingsvat, verdamper of gaswasser. Dutch Valve Vision is exclusieve agent van STRIKO voor de Benelux, en demisters en druppelvangers horen bij de productlijnen van STRIKO.
Waar een druppelvanger in de installatie zit
Een druppelvanger zit op de plek waar een gasstroom en een vloeistof elkaar weer moeten loslaten, en een procesengineer herkent die plekken meestal al op het eerste P&ID. Loop in gedachten een gaslijn af van begin tot eind. Na een reactor of een gaswasser komt het gas verzadigd en vaak met nevel het vat uit. Daarna volgt misschien een koeler, waarin een deel van de damp condenseert en nieuwe druppels vormt. Verderop staat een compressor, een brander, een katalysatorbed of simpelweg de schoorsteen. Op elk van die overgangen kan een druppelvanger nodig zijn.
De meest bekende positie is bovenin een scheidingsvat. Het gas stroomt van onder naar boven, de grote druppels zakken door de zwaartekracht terug naar het vloeistofniveau en de druppelvanger vangt vlak voor de gasuitlaat de fijne nevel op die anders zou meegaan. Een tweede klassieke positie is het knock-out vat voor een compressor. Een derde is de dampuitlaat van een verdamper, waar kokende vloeistof spat en druppels met de damp meegeeft. In gaswassers en absorbers zit de druppelvanger boven de sproeiers of de pakking, zodat de wasvloeistof in de kolom blijft. En in stoomsystemen zorgt een druppelvanger voor drogere stoom.
Ook na een koeler of condensor is een druppelvanger vaak zinvol. Daar ontstaan de druppels pas in de leiding, doordat het gas afkoelt en een deel van de damp condenseert. Wie alleen naar de vaten kijkt, mist die plek. De vuistregel voor de engineer is daarom eenvoudig: overal waar vloeistof in een gasstroom kan ontstaan of kan worden meegesleept, en waar apparatuur verderop daar last van heeft, hoort een druppelvanger in de afweging.
Internationaal heet dit onderdeel een demister of mist eliminator. Druppelvanger is de Nederlandse vakterm die je in veel bestekken en op tekeningen terugziet. Bij Dutch Valve Vision zijn we de exclusieve agent van STRIKO voor Nederland, België en Luxemburg, en demisters en druppelvangers horen bij de productlijnen van STRIKO. Op deze pagina kijken we er vooral vanuit de installatie naar: waar hij zit, wat hij beschermt en waar je bij inbouw en bedrijf op let.
Wat druppels verderop in de installatie aanrichten
Waarom zou je moeite doen om een paar druppels uit een gasstroom te halen? Omdat die paar druppels over een jaar bedrijf opgeteld een flinke hoeveelheid vloeistof worden, en omdat ze precies terechtkomen op plekken waar vloeistof niet thuishoort. De waarde van een druppelvanger zit dus niet in het vat waar hij in zit, maar in de apparatuur daarna.
Compressoren en ventilatoren
Een compressor is gebouwd om gas te verpompen, niet vloeistof. Druppels die met hoge snelheid op schoepen of waaiers terechtkomen, veroorzaken erosie. Afzettingen van opgeloste stoffen kunnen onbalans geven. Bij compressoren met zuigers kan een grotere hoeveelheid vloeistof zelfs een vloeistofslag veroorzaken, met mechanische schade tot gevolg. Een knock-out vat met een goed werkende druppelvanger is in veel installaties de eerste bescherming van de compressor.
Warmtewisselaars en leidingen
Druppels nemen opgeloste stoffen mee. Als die druppels op een warm oppervlak verdampen, blijven zouten of andere stoffen achter als afzetting. In een warmtewisselaar betekent dat een lagere warmteoverdracht en vaker reinigen. In leidingen kunnen druppels met een agressief medium lokaal corrosie veroorzaken, juist op plekken waar het droge gas geen probleem zou geven.
Katalysatoren, branders en meetinstrumenten
Een katalysatorbed dat vloeistof of opgeloste stoffen binnenkrijgt, kan vervuilen of in activiteit teruglopen. Een brander die natte brandstof krijgt, brandt onrustiger. En een gasanalyser of debietmeter die druppels ziet, geeft een meting die niet klopt. In al die gevallen merk je het probleem op een plek ver van de oorzaak, en dat maakt het lastig om te herleiden.
Emissies en productverlies
Tot slot gaat elke druppel die de installatie verlaat, verloren. Soms is dat product, soms is het een wasvloeistof of een chemicalie die je opnieuw moet aanvullen. Bij een schoorsteen of afgasleiding kunnen druppels bovendien leiden tot een zichtbare pluim en tot emissies die gemeten en gerapporteerd moeten worden. Een druppelvanger houdt die vloeistof binnen.
Het vat en de druppelvanger als één ontwerp
Een scheidingsvat met een druppelvanger werkt in drie zones, en een engineer doet er goed aan die zones samen te bekijken. Onderin zit de vloeistof, met een niveau dat door een regeling of een afvoer op een vaste hoogte wordt gehouden. Daarboven ligt de zone waarin het gas omhoog stroomt en de grotere druppels door de zwaartekracht terugvallen. Bovenin zit de druppelvanger, die de fijne nevel opvangt die de zwaartekracht niet te pakken krijgt.
Die drie zones hangen direct met elkaar samen. Een vat zonder druppelvanger moet alle afscheiding met de zwaartekracht doen, en dan moet de gassnelheid laag zijn. Dat vraagt een grote diameter. Met een druppelvanger mag de gassnelheid in het vat hoger liggen, omdat het pakket de fijnste druppels opvangt. De toelaatbare snelheid door het pakket bepaalt dan mede de diameter van het vat. In de procestechniek wordt die snelheid vaak benaderd met een Souders-Brown-benadering, met een ontwerpfactor die hoort bij het type pakket en de omstandigheden. Voor nieuwbouw betekent dat: wie de druppelvanger vroeg in het ontwerp meeneemt, kan het vat compacter maken.
Bij een bestaand vat werkt het precies andersom. De diameter ligt vast, en daarmee ook de gassnelheid bij een bepaald debiet. Wordt de capaciteit van de installatie verhoogd, dan stijgt die snelheid, en een druppelvanger die bij het oorspronkelijke debiet ruim binnen zijn werkgebied zat, kan dan tegen zijn grens aan lopen. Een capaciteitsverhoging is daarom een goed moment om de druppelvanger opnieuw te laten beoordelen.
Ook de hoogte telt. Tussen het vloeistofniveau en de gasinlaat, en tussen de gasinlaat en de druppelvanger, is ruimte nodig. Is die ruimte te krap, dan spat vloeistof vanaf de inlaat rechtstreeks tegen het pakket of wordt vloeistof van het oppervlak meegerukt. De druppelvanger krijgt dan veel meer vloeistof te verwerken dan waarvoor hij bedoeld is.
Selectie begint bij vier gegevens
De druppelvanger in het ontwerp: oriëntatie en afvoer
Voor de engineer die een vat ontwerpt of aanpast, draait het bij een druppelvanger om een paar concrete keuzes. De eerste is de oriëntatie. In de meeste vaten ligt het pakket horizontaal en stroomt het gas er van onder naar boven doorheen. De opgevangen vloeistof druppelt dan tegen de gasstroom in naar beneden terug. Bij een verticaal geplaatst pakket stroomt het gas er horizontaal doorheen en loopt de vloeistof langs het pakket omlaag naar een afvoer. Beide opstellingen hebben hun eigen grenzen voor gassnelheid en vloeistofbelasting. Welke het best past, hangt af van de vorm van het vat en de ruimte die er is.
De tweede keuze is de afvoer van de opgevangen vloeistof. Een druppelvanger die zijn vloeistof niet kwijt kan, loopt vol en gaat druppels juist weer afgeven. Bij een horizontaal pakket valt de vloeistof terug in het vat, en dan moet er voldoende afstand zijn tot het vloeistofniveau en tot de gasinlaat. Bij een verticaal pakket of een lamellenuitvoering is vaak een aparte afvoer nodig, en die moet zo zijn uitgevoerd dat er geen gas via de afvoer om het pakket heen kan stromen.
De derde keuze is de verdeling van het gas. Een druppelvanger werkt het best als het gas gelijkmatig over het hele oppervlak stroomt. Komt het gas via een inlaat recht op het pakket af, dan krijgt een deel van het oppervlak veel te veel gas en een ander deel te weinig. Het overbelaste deel gaat vloeistof meesleuren. Een goede inlaatvoorziening en voldoende afstand tussen inlaat en pakket voorkomen dat.
De vierde keuze is de afdichting langs de rand. Gas zoekt de weg van de minste weerstand. Een spleet tussen pakket en vatwand, hoe smal ook, wordt een bypass waarlangs nevel ongehinderd passeert. Een druppelvanger die op papier voldoet, kan daardoor in de praktijk tegenvallen.
Inbouwen en bereikbaar houden
Een druppelvanger zit per definitie op een plek die tijdens bedrijf niet bereikbaar is. Dat maakt de inbouw des te belangrijker. Het pakket rust meestal op een ondersteuningsrooster en wordt aan de bovenkant vastgezet, zodat het niet kan opwaaien bij een drukstoot of bij een plotselinge toename van het gasdebiet. Bij een groot vat moet het pakket vaak in segmenten door het mangat naar binnen. Dat bepaalt de maximale afmeting per segment en de manier waarop de segmenten op elkaar aansluiten.
Denk bij het ontwerp ook aan de meting. Een aansluiting voor een drukverschilmeting onder en boven de druppelvanger kost bij nieuwbouw weinig moeite en geeft later waardevolle informatie over de toestand van het pakket. Achteraf zo’n meting toevoegen aan een drukvat is een stuk ingewikkelder. En zorg ervoor dat het pakket tijdens een geplande stop kan worden uitgenomen, gereinigd en teruggeplaatst zonder dat daar onevenredig veel demontagewerk voor nodig is.
Neem een geplande onderhoudsstop waarbij een scrubber wordt geopend. De monteur klimt door het mangat en ziet dat het pakket aan één kant is ingezakt, waardoor er een brede spleet langs de wand is ontstaan. Voor de operators verklaart dat in één keer waarom de schoorsteen de laatste maanden vaker een pluim gaf. Zo’n situatie is te voorkomen met een stevige ondersteuning, een goede bevestiging en een regelmatige blik op het drukverschil.
De druppelvanger in bedrijf: opstarten, deellast en verstoringen
Een druppelvanger wordt ontworpen op een bepaald werkgebied, maar een installatie draait zelden precies op het ontwerppunt. Tijdens het opstarten kan er kortstondig veel vloeistof worden meegevoerd, bijvoorbeeld als leidingen nog vol staan of als een vat te hoog gevuld is. Een druppelvanger die op normaal bedrijf is ontworpen, kan dan tijdelijk overbelast raken. Dat is meestal geen ramp, maar het is goed om te weten dat de afscheiding tijdens zulke momenten minder is.
Bij deellast gebeurt het omgekeerde. De gassnelheid door het pakket daalt en fijne druppels worden minder goed opgevangen, omdat ze te weinig traagheid hebben om tegen het pakket te botsen. Een installatie die het grootste deel van de tijd op lage belasting draait, heeft daarom baat bij een druppelvanger die op dat lagere debiet is afgestemd en niet alleen op het maximum.
Verstoringen stroomopwaarts, zoals schuimvorming in een kolom of een te hoog vloeistofniveau in een vat, kunnen plotseling grote hoeveelheden vloeistof naar de druppelvanger sturen. Een drukverschil dat in korte tijd flink oploopt, is dan vaak het eerste signaal. Een drukverschil dat juist langzaam stijgt, wijst eerder op vervuiling. En een drukverschil dat onverwacht daalt, is een reden om bij de volgende stop naar schade of een bypass langs de rand te kijken. Wie die trend volgt, hoeft niet te gissen naar de toestand van de druppelvanger.
Een druppelvanger specificeren en aanvragen
Een goede specificatie van een druppelvanger begint bij de procesdata, niet bij de afmetingen van het pakket. De engineer levert bij voorkeur het gasdebiet aan met een minimum en een maximum, de hoeveelheid vloeistof die het gas meeneemt of het scenario waarin die ontstaat, de druk en de temperatuur, en de samenstelling van gas en vloeistof. Als bekend is in welke orde van grootte de druppels liggen, helpt dat bij de keuze tussen draadgaas, lamellen of een combinatie. Vermeld ook of er vaste deeltjes, zouten of stoffen die kunnen polymeriseren in het spel zijn.
Daarnaast zijn de maten van de installatie nodig: de binnendiameter en hoogte van het vat, de positie van inlaat en uitlaat, het vloeistofniveau en de afmetingen van het mangat. Bij vervanging van een bestaande druppelvanger zijn foto’s en tekeningen van de huidige opstelling bijzonder nuttig. Tot slot hoort in de specificatie welke afscheiding minimaal nodig is en welk drukverschil acceptabel is.
Met die gegevens bekijken wij samen met STRIKO welke druppelvanger past. Als exclusieve agent voor de Benelux bieden we technisch advies voor ontwerp, selectie en toepassing, en zijn we je aanspreekpunt in het Nederlands. Dutch Valve Vision werkt volgens een ISO 9001-gecertificeerd kwaliteitsmanagementsysteem, gecertificeerd door KIWA. Je bereikt ons via sales@dutchvalvevision.com of +31 (0)70-2210560, van maandag tot en met vrijdag tussen 09:00 en 17:00.
Veelgestelde vragen over druppelvanger
Is een druppelvanger hetzelfde als een demister?
In de praktijk wel. Druppelvanger is de Nederlandse vakterm, demister of mist eliminator is de internationale benaming. Ook de term nevelafscheider kom je tegen. Het gaat steeds om een pakket van draadgaas, lamellen of een combinatie dat druppels uit een gas- of dampstroom haalt. Op tekeningen en in bestekken van Nederlandse installaties zie je vaak druppelvanger staan. In internationale specificaties en bij fabrikanten staat meestal demister. Voor de selectie maakt de naam niet uit, want die begint bij dezelfde procesgegevens. Wij helpen je ongeacht de term die in jouw documenten staat.
Waar plaats ik een druppelvanger voor een compressor?
De gebruikelijke plek is een knock-out vat direct stroomopwaarts van de compressor. In dat vat zakken de grote druppels door de zwaartekracht naar beneden. De druppelvanger bovenin het vat vangt de fijne nevel op vlak voor de gasuitlaat. Tussen het vat en de compressor mag daarna zo min mogelijk nieuwe vloeistof ontstaan. Let daarom op koude leidingdelen waar gas kan condenseren. Ook de afvoer van vloeistof uit het knock-out vat moet betrouwbaar zijn. Een vat dat te hoog vol staat, stuurt vloeistof rechtstreeks naar de druppelvanger en verder. Stuur ons je opstelling, dan kijken we mee naar de juiste positie.
Moet een druppelvanger horizontaal of verticaal worden ingebouwd?
Beide opstellingen komen voor. In de meeste vaten ligt het pakket horizontaal en stroomt het gas er van onder naar boven doorheen. De opgevangen vloeistof druppelt dan terug in het vat. Bij een verticaal pakket stroomt het gas horizontaal en loopt de vloeistof langs het pakket naar een afvoer. Elke opstelling heeft eigen grenzen voor gassnelheid en vloeistofbelasting. De vorm van het vat en de beschikbare ruimte bepalen vaak welke opstelling past. Bij een verticaal pakket is een goede vloeistofafvoer extra belangrijk. Wij bekijken per toepassing welke oriëntatie de beste afscheiding geeft.
Kan ik een druppelvanger achteraf in een bestaand vat inbouwen?
Dat kan in veel gevallen. De belangrijkste vraag is of er voldoende hoogte is boven het vloeistofniveau en onder de gasuitlaat. Daarnaast moet het pakket door het mangat naar binnen kunnen, eventueel in segmenten. Ook moet er een manier zijn om het pakket te ondersteunen en vast te zetten. Soms zijn daar kleine aanpassingen in het vat voor nodig. Denk ook meteen na over een drukverschilmeting, als die er nog niet is. Foto’s en tekeningen van het bestaande vat versnellen de beoordeling. Wij bekijken samen met STRIKO wat in jouw vat mogelijk is.
Hoe controleer ik of een druppelvanger goed werkt?
Het drukverschil over de druppelvanger is de meest bruikbare indicator tijdens bedrijf. Een langzaam stijgend drukverschil wijst meestal op vervuiling. Een snelle stijging kan betekenen dat er tijdelijk veel meer vloeistof wordt aangevoerd. Een onverwachte daling kan wijzen op schade of een spleet langs de rand. Daarnaast vertellen de installaties verderop veel. Denk aan een compressor die vaker onderhoud nodig heeft of een schoorsteen die een pluim geeft. Tijdens een geplande stop kun je het pakket visueel inspecteren. Samen geven die signalen een goed beeld van de toestand.
Wat gebeurt er als een druppelvanger overbelast raakt?
Bij overbelasting kan de druppelvanger de opgevangen vloeistof niet snel genoeg afvoeren. Het gas trekt die vloeistof dan weer uit het pakket mee. Bij nog hogere belasting kan het pakket volledig vollopen en slaat er veel vloeistof door. Overbelasting ontstaat door een te hoge gassnelheid of door een plotseling grote vloeistofaanvoer. Denk aan schuimvorming in een kolom of een te hoog vloeistofniveau in een vat. Ook tijdens het opstarten kan tijdelijk overbelasting optreden. Een drukverschilmeting maakt zulke situaties zichtbaar. Bij structurele overbelasting is een herberekening van de druppelvanger nodig.
Hoe vaak moet een druppelvanger worden gereinigd?
Dat hangt vooral af van het medium. Bij schone gassen en vloeistoffen kan een druppelvanger lang zonder reiniging. Bij vaste deeltjes, zouten of stoffen die kunnen polymeriseren, raakt het pakket sneller vervuild. Een gaaspakket met fijne structuur is daarvoor doorgaans gevoeliger dan een lamellenpakket. Het drukverschil geeft aan wanneer reiniging nodig is. Plan inspectie en reiniging bij voorkeur in tijdens geplande stops. Zorg dat het pakket zonder onevenredig veel demontagewerk kan worden uitgenomen. Zo blijft onderhoud een routineklus in plaats van een project.
Welke gegevens heb je nodig voor een druppelvanger-aanvraag?
Begin met het gasdebiet, met een minimum en een maximum. Geef daarnaast de vloeistofbelasting op of het scenario waarin vloeistof wordt meegevoerd. Vermeld de druk, de temperatuur en de samenstelling van gas en vloeistof. Meld het als er vaste deeltjes, zouten of polymeriserende stoffen aanwezig zijn. Voor de inbouw hebben we de maten van het vat, de positie van inlaat en uitlaat, het vloeistofniveau en de afmetingen van het mangat nodig. Geef aan welke afscheiding minimaal nodig is en welk drukverschil acceptabel is. Bij vervanging helpen foto’s en tekeningen van de huidige opstelling. Mail alles naar sales@dutchvalvevision.com en wij nemen zo snel mogelijk contact met je op.
Druppelvanger laten beoordelen of aanvragen
Stuur ons het gasdebiet met minimum en maximum, de vloeistofbelasting, druk, temperatuur, samenstelling en de maten van het vat. Dan bekijken we met STRIKO welke druppelvanger past.
+31 (0)70-2210560 · sales@dutchvalvevision.com
Vlotlaan 641, 2681 TZ Monster · Ma-vr 09:00-17:00