BE1025322B1 - Coalescentiefilter - Google Patents

Coalescentiefilter Download PDF

Info

Publication number
BE1025322B1
BE1025322B1 BE2017/5420A BE201705420A BE1025322B1 BE 1025322 B1 BE1025322 B1 BE 1025322B1 BE 2017/5420 A BE2017/5420 A BE 2017/5420A BE 201705420 A BE201705420 A BE 201705420A BE 1025322 B1 BE1025322 B1 BE 1025322B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
drainage
medium
bottom cap
filter
set according
Prior art date
Application number
BE2017/5420A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1025322A1 (nl
Inventor
Ken Goris
Jo Wouters
Original Assignee
Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to BE2017/5420A priority Critical patent/BE1025322B1/nl
Application filed by Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap filed Critical Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap
Priority to CN201820904242.7U priority patent/CN208990394U/zh
Priority to CN201810597170.0A priority patent/CN109011912B/zh
Priority to RU2019143634A priority patent/RU2019143634A/ru
Priority to EP18738377.3A priority patent/EP3638399B1/en
Priority to ES18738377T priority patent/ES2897222T3/es
Priority to CA3061589A priority patent/CA3061589A1/en
Priority to AU2018284136A priority patent/AU2018284136A1/en
Priority to SI201830406T priority patent/SI3638399T1/sl
Priority to PCT/IB2018/054225 priority patent/WO2018229639A1/en
Priority to MX2019014979A priority patent/MX2019014979A/es
Priority to US16/620,633 priority patent/US11596888B2/en
Priority to BR112019026083-8A priority patent/BR112019026083A2/pt
Priority to KR1020207000913A priority patent/KR20200016374A/ko
Publication of BE1025322A1 publication Critical patent/BE1025322A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1025322B1 publication Critical patent/BE1025322B1/nl
Priority to PH12019550286A priority patent/PH12019550286A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/003Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
    • B01D46/0031Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid with collecting, draining means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411Filter cartridges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2407Filter candles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411Filter cartridges
    • B01D46/2414End caps including additional functions or special forms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42Auxiliary equipment or operation thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/29Filter cartridge constructions
    • B01D2201/291End caps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/10Multiple layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D36/00Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/003Filters in combination with devices for the removal of liquids

Abstract

Deze uitvinding betreft een set omvattende een filterkaars voor het scheiden van een gecomprimeerd gas en een daarin aanwezige disperse fase, en een bodemkap voorzien aan een onderste zijde van de filterkaars, waarbij de filterkaars een filtermedium bevat dat in de stroomrichting van het gas beschouwd een coalescentiemedium bevat voor het coalesceren van de disperse fase en een drainagemedium voor het draineren van gecoalesceerde disperse fase in neerwaartse richting naar de bodemkap voor het afvoeren van de gecoalesceerde disperse fase, waarbij in de bodemkap ten minste één drainageopening voorzien is op een positie die overeenkomt met het drainagemedium voor het afvoeren van uit het drainagemedium afkomstige gecoalesceerde vloeistof. De set wordt gekenmerkt doordat een van het filtermedium weggerichte zijde van de bodemkap voorzien is van een afdruippositie en van ten minste één drainageprofiel, dat zich uitstrekt vanaf de ten minste één drainageopening, waarbij het drainageprofiel voorzien is voor het afvoeren van de gecoalesceerde disperse fase vanaf de ten minste één drainageopening naar de afdruippositie waarlangs de gecoalesceerde disperse fase wordt afgevoerd.

Description

Coalescentiefilter.
Deze uitvinding heeft betrekking op een set, omvattende een filterkaars voor het scheiden van een gecomprimeerd gas en een daarin aanwezige disperse fase, en een bodemkap voorzien aan een onderste zijde van de filterkaars, waarbij de filterkaars een filtermedium bevat dat in de stroomrichting van het gas beschouwd een coalescentiemedium bevat voor het coalesceren van de disperse fase en een drainagemedium voor het draineren van gecoalesceerde disperse fase in neerwaartse richting naar de bodemkap voor het afvoeren van de gecoalesceerde disperse fase, waarbij in de bodemkap ten minste één drainageopening voorzien is op een positie die overeenkomt met het drainagemedium voor het afvoeren van uit het drainagemedium afkomstige gecoalesceerde vloeistof, volgens de aanhef van de eerste conclusie.
Het gebruik van coalescentiefilters voor het coalesceren van een disperse fase uit een mengsel van twee niet mengbare fasen, een continue en een disperse fase, is op zich bekend. Voorbeelden van praktische toepassingen zijn onder meer het afscheiden van olie aerosol druppels uit gecomprimeerde lucht afkomstig van luchtcompressoren en krukassen, het scheiden van water als disperse fase van brandstof als continue fase in brandstof-water systemen, of het afscheiden van olie als disperse fase uit een water-olie systeem met water als continue fase.
Coalescentie van de disperse fase wordt geïnduceerd door een coalescentiemedium, dat meestal een veelheid lagen van één of meer poreuze, vezelvormige substraten omvat, die bevochtigend (oleofiel of fluïdum aantrekkend of adsorberend) of niet bevochtigend (oleofoob of fluïdum afstotend) kunnen zijn. Het vezelvormig substraat van het coalescentiemedium en het daarin aanwezige poriesysteem hebben een oppervlak dat aggregatie of coalescentie van de disperse fase induceert. Bij gebruik van de coalescentiefilter wordt een dispers fluïdum waarin zich druppels van een disperse fase bevinden, samen met de continue fase of drager van het fluïdum doorheen het coalescentiemedium verplaatst. Een praktisch voorbeeld is met olie verontreinigde lucht die gezuiverd wordt door de lucht doorheen een coalescentiefilter te sturen. De disperse fase coalesceert vaak reeds in de eerste lagen op de vezels van het coalescentiemedium. Bij voortdurende toevoer van dispers fluïdum groeien de kleinere druppels tot grotere druppels. De
BE2017/5420 druppels worden met de luchtstroom doorheen de filter getransporteerd, en zodra zij een grootte bereiken die niet meer aan de vezels van het coalescentiemedium hecht, verlaten zij de filter via het drainagemedium, meestal onder invloed van gravitatie.
Coalescentiefilters kunnen in uiteenlopende soorten materialen uitgevoerd zijn, bijvoorbeeld organische en anorganische vezelvormige of poreuze materialen. Deze materialen zijn in uiteenlopende vormen beschikbaar, bijvoorbeeld als homogene, heterogene, gelaagde of gevouwen of opgerolde materialen, gesinterde materialen, laminaten en combinaties daarvan. Vormen geschikt voor gebruik als coalescentiefilter zijn typisch een vlies, doek, cilinder, prismatisch of een andere eenvoudige of complexe geometrische vorm. De scheidingscapaciteit van een filtermateriaal hangt af van tal van parameters waaronder de samenstelling en oriëntatie van de vezels in het filter- of coalescentiemedium, de opbrengst van het filtermateriaal onder de praktische omstandigheden, de concentratie van de verontreinigingen (disperse fase) in de drager (continue fase), de druk waaraan het filtermateriaal wordt onderworpen en het volume aan continue fase waaraan de filter in de loop van de tijd wordt blootgesteld.
In verticaal opgestelde coalescentiefilters wordt het filtermedium, d.w.z. het coalescentiemedium en het drainagemedium, gewoonlijk gehouden tussen een bovenste kap en een onderste schaal of kap voor het opvangen van de uit het drainagemedium drainerende olie. De onderste en/of bovenste kap zijn vaak aan het coalescentiemedium en/of drainagemedium bevestigd door verlijming.
Na enige tijd in gebruik te zijn bereikt een coalescentiefilter gewoonlijk een stationaire toestand, waar de accumulatiesnelheid van de disperse fase van fluïdum druppels in het coalescentiemedium overeenkomt met de draineersnelheid uit de filter. Gecoalesceerde druppels hebben typisch een druppeldiameter van 5 tot 1000 μm. Bij dergelijke filters stelt zich echter het probleem dat olie afvoer uit het drainagemedium onvoldoende snel verloopt en een onderse deel van het drainagemedium verzadigd raakt met olie. De uit het coalescentiemedium afkomstige lucht stroomt met name gedwongen doorheen het met olie verzadigde deel van het drainagemedium. Dit leidt niet alleen tot een heropname van olie in de gezuiverde lucht, maar kan ook leiden tot het openbarsten van oliedruppels op
BE2017/5420 het buitenoppervlak van het drainagemedium, die oliedeeltjes vormen op de uitgaande, zuivere zijde van de filter en vervolgens door de gezuiverde lucht worden meegenomen.
WO93/10881 beschrijft een cilindervormige filter voor het zuiveren van een luchtstroom die met een olie mist of olie aerosol vervuild is. WO93/10881 beschrijft dat het mogelijk is een overlap tussen de coalescentielaag en een met olie verzadigde band of zogenaamde “wet zone” onderaan het drainagemedium grotendeels te verminderen, vooropgesteld dat een onderste deel van het drainagemedium niet verstoord wordt en zich in een rustig gebied bevindt dat axiaal lager gelegen is dan de coalescentielaag. Verstoring van het drainagemedium kan onder meer veroorzaakt worden door drukveranderingen, maar ook door het lokaal samendrukken van het drainagemedium, en vormgeving aan het drainagemedium bijvoorbeeld inspringen of vertanding van de onderste rand van het drainagemedium. Samendrukken van het onderste deel van het drainagemedium kan zich bijvoorbeeld voordoen bij het monteren van het materiaal in de filterkop, of door het verstoppen van het onderste deel van het drainagemedium waardoor olie afgevoerd wordt langs de zijkanten en niet langs het onderste uiteinde van het drainagemedium. Ook obstructie van het onderste einde van het drainagemedium kan tot het verhogen van de wet zone leiden, doordat olie alleen via de zijkant kan wegvloeien en niet via de onderkant van de drainagelaag.
De filter beschreven in WO93/10881 omvat een laag van een microporeus coalescentiemateriaal voor het coalesceren van de in de lucht aanwezige oliemist, een laag van een macroporeus drainagemateriaal voor het opnemen van de uit het coalescentiemateriaal afkomstige gecoalesceerde vloeistof en het afvoeren daarvan naar een lager deel van de filter, vanwaar de gecoalesceerde vloeistof draineert in de vorm van druppels. Aan de onderkant is de filter afgesloten door een eindkap waarin het coalescentiemedium gelijmd is. De eindkap sluit gasdicht aan op de filterlaag en sluit het onderste deel van de filter af. Om olie-overdracht van de filter naar de door de filter stromende lucht te verminderen heeft de drainagelaag een onderste deel dat op een afstand van het coalescentiemedium wordt opgesteld, en van het coalescentiemedium gescheiden wordt door een opstaande rand van een ander, niet doorlatend materiaal.
BE2017/5420
De filter beschreven in WO93/10881 vertoont echter het nadeel dat de drainagelaag ter hoogte van de eindkap samengedrukt wordt. Dit verhindert efficiënte drainage, en door capillaire werking ontstaat een zogenaamde wet-band die enkele mm tot enkele cm hoog kan worden. Het samendrukken van de drainagelaag werkt de vorming van een met olie verzadigde band onderaan de drainage laag in de hand. Dit heeft voor gevolg dat er een risico blijft dat in deze zone aanwezige olie opnieuw door de gezuiverde luchtstroom die de filter via de drainagelaag verlaat, wordt meegenomen.
Deze uitvinding beoogt daarom een filter te verschaffen die een verder verminderd risico vertoont op de vorming van een met de disperse fase verzadigde zone, bijvoorbeeld een met olie verzadigde zone.
Dit wordt volgens de uitvinding bereikt met een filter die de technische kenmerken vertoont van het kenmerk van de eerste conclusie.
Daartoe heeft deze uitvinding betrekking op een set omvattende een filterkaars voor het scheiden van een gecomprimeerd gas en een daarin aanwezige disperse fase, en een aan een onderste zijde van de filterkaars voorziene bodemkap, waarbij de filterkaars een filtermedium bevat dat in de stroomrichting van het gas beschouwd een coalescentiemedium bevat voor het coalesceren van de disperse fase - bijvoorbeeld een vloeistof aerosol - en een drainage medium voor het draineren van gecoalesceerde disperse fase in neerwaartse richting naar de bodemkap voor het afvoeren van de gecoalesceerde disperse fase, waarbij in de bodemkap ten minste één drainageopening voorzien is op een positie die overeenkomt met het drainage medium waarlangs de gecoalesceerde disperse fase uit de bodemkap wordt afgevoerd. De set volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat een van het filtermedium weggerichte zijde van de bodemkap voorzien is van een afdruippositie en van ten minste één drainageprofiel, dat zich uitstrekt vanaf de ten minste één drainageopening, waarbij het drainageprofiel voorzien is voor het afvoeren van de gecoalesceerde disperse fase vanaf de ten minste één drainageopening naar de afdruippositie waarlangs de gecoalesceerde disperse fase wordt afgevoerd.
De uitvinders hebben gevonden dat de aanwezigheid van ten minste één drainageprofiel dat verbonden is met de ten minste één drainage opening, afvoer van de gecoalesceerde disperse fase, bijvoorbeeld gecoalesceerde vloeistof, vanuit de
BE2017/5420 ten minste één drainage opening naar de afvoerpositie bevordert. Het drainageprofiel zorgt er verder voor dat de afvoer van de gecoalesceerde disperse fase in een gewenste richting gestuurd wordt. De verbeterde, eventueel versnelde, afvoer van de gecoalesceerde disperse fase uit de drainage opening heeft een bevorderend effect op de drainage ervan doorheen de drainage laag, en maakt met andere woorden een betere doorstroming doorheen het drainagemedium mogelijk en bijgevolg een verbeterde drainage. Door de verbeterde drainage wordt de vorming van de zogenaamde “wet band”, dit is een ophoping van gecoalesceerde disperse fase, bijvoorbeeld vloeistof, in een band onderaan het drainagemedium, tegengewerkt. Deze wet band strekt zich vaak axiaal uit tot een hoogte waar gezuiverd gas uit het coalescentiemedium stroomt en doorheen de drainagelaag stroomt. Bijgevolg wordt het mogelijk het risico op het weer opnemen van gecoalesceerde disperse fase door het doorheen de filter stromende gezuiverde gas, tot een minimum te beperken.
De aanwezigheid van het ten minste één drainageprofiel biedt verder het voordeel dat de richting waarin de gecoalesceerde vloeistof de filter verlaat, gestuurd wordt waardoor een meer efficiënte accumulatie en een gerichte afvoer van de gecoalesceerde disperse fase mogelijk wordt. De gerichte afvoer biedt het voordeel van een verminderde vervuiling van de bodemkap langs de zijde van de vloeistofafvoer, evenals van de omringende delen.
In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding steekt het ten minste één drainageprofiel uit ten opzichte van de van het filtermedium weggerichte zijde van de bodemkap of ligt het erin verzonken. In dat laatste geval zal het drainageprofiel meestal de vorm aannemen van een drainagegroef.
In een andere voorkeursuitvoeringsvorm zijn één of meer drainage openingen voorzien langsheen een omtrekrand van de bodemkap. Met meer voorkeur strekt de ten minste één drainageopening zich in omtrekrichting van de bodemkap uit langsheen ten minste een deel van de omtrek, om een efficiënte afvoer uit het drainagemedium mogelijk te maken.
Het ten minste één drainageprofiel kan diverse, door de vakman geschikt geachte vormen aannemen. In een voorkeursuitvoeringsvorm strekt het ten minste één drainageprofiel zich uit vanaf een eindstandige positie van de drainage opening of vanaf een positie verschoven naar het midden van de drainageopening, in de
BE2017/5420 richting van de afdruippositie. Dit is vooral relevant indien gebruik gemaakt wordt van een bodemkap met openingen of spleten die zich langsheen een groter deel van de omtrek van de bodem uitstrekken, om een efficiënte afvoer van gecoalesceerde vloeistof mogelijk te maken langsheen de gehele lengte van de opening. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is het ten minste één drainageprofiel aangebracht in een opstaande rand die zich in neerwaartse richting uitstrekt vanaf een van de filterkaars weggerichte zijde van de bodemkap, aan een naar de ten minste één opening gekeerde zijde van de opstaande rand
Om een gewenste positionering van het drainagemedium ten opzichte van de ten minste één drainageopening in de bodemkap mogelijk te maken, en een zo efficiënt mogelijke drainage te bewerkstelligen, bevat een naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodemkap positioneringsmiddelen voor het positioneren van ten minste een deel van een onderste rand van het drainagemedium op de naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodemkap.
Deze positioneringsmiddelen kunnen bijvoorbeeld mechanische bevestigingsmiddelen zijn, voorzien op een naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodem, zoals bijvoorbeeld op de bodemkap aangebrachte haken of andere uitstekende delen waaraan het drainagemedium bijvoorbeeld gehaakt kan worden of op een andere wijze mechanisch gefixeerd kan worden, één of meer discrete, op een afstand van elkaar opgestelde tabs die zich vanaf de bodemkap naar het drainagemedium uitstrekken, voor het houden van discrete delen van het drainagemedium tussen de tab en de omtrekrand van de bodemkap, een zich vanaf de bodemkap in de richting van het drainagemedium uitstrekkende opstaande dubbele rand waartussen het drainagemedium gehouden wordt, bij voorkeur echter zonder dat het drainagemedium tussen de dubbele rand geklemd wordt. Het zal duidelijk zijn dat iedere ander door de vakman geschikt geachte mechanische bevestiging gebruikt kan worden.
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is een onderste rand van het drainagemedium aan de naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodemkap bevestigd, bijvoorbeeld middels lassen, bijvoorbeeld ultrasoon lassen, versmelten, gebruikmakend van een hechtsmiddel of verlijmen. Met hechtingsmiddel wordt in het kader van deze uitvinding een niet-mechanisch hechtingsmiddel bedoeld. In de uitvinding kan een brede waaier aan hechtingsmiddelen gebruikt worden
BE2017/5420 bijvoorbeeld een lijm of een hars of dergelijke, hechting kan tot stand gebracht worden middels solderen of versmelten van het materiaal van het drainagemedium en de bodemkap. De vakman is in staat het geëigende hechtingsmiddel te identificeren rekening houdend met het materiaal waaruit respectievelijk het drainagemedium en de bodemkap uitgevoerd zijn. Bij gebruik van een hechtingsmiddel wordt de verbinding tussen het drainagemedium en de bodemkap bij voorkeur tot stand gebracht via op een afstand van elkaar geplaatste verbindingspunten op een onderste rand van het drainagemedium of verbinding via een onderste deel van de opstaande zijde van het drainagemedium zodat een onderste rand van het drainagemedium in hoofdzaak open blijft en afvoer van gecoalesceerde vloeistof naar de opening mogelijk blijft.
De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van de bijgevoegde figuren en beschrijving van deze figuren.
Figuur 1 toont een zicht op het binnenste van een coalescentiefilter zoals algemeen gebruikt wordt voor het coalesceren van een in een gasfase aanwezige disperse, vloeibare fase.
Figuur 2 toont een filtermedium met een coalesentiemedium en een drainagemedium, met onderaan een met olie verzadigde zone.
Figuur 3a-3d toont een zicht op de naar het filtermedium gericht zijde van de bodemkap, met de langsheen de omtrek aangebrachte drainage openingen.
Figuur 4a-4d toont een zicht op de van het filtermedium afgekeerde zijde van de bodemkap met de drainagegroeven
Figuur 5 toont een zicht op de van het filtermedium afgekeerde zijde van de bodemkap met de drainagegroeven.
Figuur 6 toont vier mogelijke wijzen waarop een stroom van een gecomprimeerd gas doorheen een filter kan verlopen.
Figuur 7an en 7b tonen respectievelijk een bovenaanzicht en een zicht op de onderkant van een bodem voorzien van positioneringsmiddelen.
Figuur 8a en 8b tonen een zicht op een bodemkap voorzien van een verzamelvolume voor het opvangen van gecoalesceerde vloeistof.
De in figuur 1 getoonde coalescentiefilter 10 bevat een gesloten behuizing 24 met bovenaan een filterkop 12. Filterkop 12 bevat een inlaat 16 waarlangs een gecomprimeerd gas waarin een disperse fase, bijvoorbeeld een aerosol van een
BE2017/5420 vloeistof aanwezig is naar de coalescentiefilter gevoerd wordt. In de beschrijving hierna zal als voorbeeld steeds verwezen worden naar een vloeistof aerosol als voorbeeld van een disperse fase. Dit neemt echter niet weg dat andere disperse fasen eveneens geschikt zijn voor toepassing in deze uitvinding.
De behuizing 24 bevat een uitlaat 18 voor het afvoeren van het gezuiverde gecomprimeerde gas, nadat het gas de filterkaars doorstroomd heeft. Filterbowl 35 is losneembaar verbindbaar met filterkop 12 en vormen samen behuizing 24, zodat de binnenruimte van de coalescentiefilter toegankelijk is voor het vervangen van de filterkaars 36 indien nodig. De losneembare verbinding kan op iedere door de vakman geschikt geachte wijze tot stand gebracht worden, bijvoorbeeld door middel van een schroefverbinding, een bajonetverbinding, klemmen enz. De filterkaars 36 is bij voorkeur losneembaar uit filterkop 12 en de filterbowl 24, zodat de filterkaars 36 periodiek vervangen kan worden, of vervangen kan worden indien nodig.
Met filterkaars wordt in het kader van deze uitvinding bedoeld een eenheid van een filtermateriaal die gehouden wordt in de bodemkap, bij voorkeur tussen een bovenste kap en de bodemkap, en die verder een coalescentiemedium en een drainagemedium bevat.
De in figuur 1 getoonde coalescentiefilter is bedoeld voor het coalesceren van één of meer vloeibare, disperse fasen aanwezig in een gasvormige drager van een gecomprimeerd gas. De één of meer disperse fasen of verontreinigingen kunnen bijvoorbeeld een inerte of reactieve stof zijn. De één of meer disperse fasen kunnen bijvoorbeeld behoren tot de groep van vloeistoffen, aerosolen, macro-druppels of mengsels van twee of meer van deze materialen. De disperse fase is vaak een uit de gasfase te verwijderen verontreiniging. Een voorbeeld van een fluïdum geschikt voor gebruik met de coalescentiefilter van deze uitvinding is een gecomprimeerd gas, bijvoorbeeld gecomprimeerde lucht, vervuild met een olie of water aerosol als disperse fase.
De filterkaars bevat een filtermedium dat ten minste één laag van een microporeus coalescentiemedium bevat. Materialen geschikt voor gebruik als coalescentiemedium zijn bij de vakman bekend en omvatten micro poreuze materialen, bij voorkeur poreuze matrialen met poriën met een gemiddelde diameter tussen 2 en 100 μm. Afhankelijk van de beoogde toepassing, met name
BE2017/5420 indien coalescentie van meerdere verontreinigingen beoogd wordt, kan men ervoor kiezen twee of meer verschillende coalescentiemedia te installeren, telkens met een gewenste affiniteit voor de te verwijderen verontreiniging. Het coalescentiemedium kan uit één enkele laag of uit twee of meer lagen opgebouwd zijn, deze kunnen uit eenzelfde of uit verschillende materialen bestaan. Geschikte laagvormige materialen omvatten substraten of materialen opgebouwd uit vezels met een eindige lengte, continue filamenten en combinaties daarvan. Het primair coalescentiemedium bevat bij voorkeur materialen die bestand zijn tegen de druk die uitgeoefend wordt om verplaatsing van het fluïdum doorheen het primaire coalescentiemedium mogelijk te maken, tegen de in het fluïdum aanwezige vloeibare verontreinigingen en de statische en dynamische belasting waaraan het materiaal wordt blootgesteld tijdens het vervaardigen van de filter, het assembleren ervan en het gebruik ervan. Voorbeelden van geschikte laagvormige vezelvormige materialen zijn onder meer geweven of niet geweven vezelvormige materialen, breisels, vlechtwerk, vilten en combinaties van voornoemde materialen of laminaten of composieten daarvan.
Het filtermedium bevat aanliggend aan en stroomafwaarts ten opzichte van het coalescentiemedium 22, ten minste één laag van een macroporeus drainagemedium 30 voor het maximaliseren van de afvoer van gecoalesceerde vloeistof uit filtermedium. De laag van het drainagemedium 30 is bij voorkeur aanliggend aan een oppervlak van het coalescentiemedium 22 geplaatst, met of zonder luchtlaag of andere fysieke scheiding tussen beide media. Bij voorkeur zijn het drainagemedium en het coalescentiemedium aanliggend gepositioneerd over een substantieel deel van hun oppervlak, zonder luchtlaag tussen beide om een energie-efficiënte stroom van gas en/of gecoalesceerde vloeistof vanuit het coalescentiemedium naar de drainagelaag mogelijk te maken. Het coalescentiemedium en het drainagemedium kunnen bijvoorbeeld concentrisch opgesteld zijn.
Het drainagemedium kan over zijn gehele lengte in contact zijn met het coalescentiemedium. Bij voorkeur echter zal het drainagemedium in contact zijn met het coalescentiemedium over een totale lengte in omtrekrichting van de bodemkap die varieert tussen 15 en 85 % van de omtrek van de bodemkap ter hoogte van het drainagemedium. Het contact tussen beide media zal in hoofdzaak
BE2017/5420 onderbroken worden door positioneringsmiddelen op de bodemkap, ter hoogte van de drainage openingen. Het contact tussen beide media zal in hoofdzaak bestaan op de posities tussen de drainage openingen en zal in hoofdzaak afwezig zijn ter hoogte van de drainage openingen.
Materialen geschikt voor gebruik als drainagemedium zijn bij de vakman bekend. Voorbeelden van geschikte drainagematerialen zijn een geweven of niet geweven materialen, breisels, vilten, open cel polymeer schuimen, gesponnen vliezen, open netten en combinaties of laminaten of composieten van voornoemde materialen. Materialen voor gebruik in het drainagemedium kunnen bijvoorbeeld gekozen worden uit de groep van thermoplastische of thermohardende kunststoffen, organische of anorganische stoffen, metallische materialen of legeringen, mengsels van voornoemde materialen en chemisch gemodificeerde vormen daarvan. Geschikte materialen voor het vervaardigen van het drainagemedium zijn onder meer polymeerschuimen, bijvoorbeeld polyurethaanschuim, polyethyleenschuim, polypropeenschuim, polyvinylchloride schuim, polystyreenschuim, polycarbonaat schuim, poly imideschuim. Bij voorkeur echter wordt een polyurethaanschuim gebruikt, omwille van zijn goede weerstand tegen thermische belasting en zijn mogelijkheid op te treden als barrièrelaag die de terugkeer van de gecoalesceerde vloeistof naar het coalescentiemedium tegengaat.
Andere materialen geschikt voor gebruik als drainagemedium omvatten zogenaamde afstandsmaterialen materialen die in de stroomrichting van het gecomprimeerde gas ten minste een eerste afstandslaag en ten minste één aan de afstandslaag liggende, stroomafwaarts opgestelde barrière laag. Met “barrière laag” wordt in het kader van deze uitvinding een vel of een laag van een materiaal bedoeld dat een geringere doorlaatbaarheid heeft voor de gecoalesceerde verontreiniging dan de afstandslaag, en dat in staat is om gecoalesceerde verontreiniging die niet via de afstandslaag afgevoerd zou zijn, te adsorberen en in de draineerrichting af te voeren. De barrièrelaag is met name bedoeld om het risico te minimaliseren dat gecoalesceerde disperse fase met de doorstromende gezuiverde lucht meegevoerd zou worden, en de filter weer zou verlaten. Met “afstandslaag” wordt volgens deze uitvinding bedoeld een laag van een materiaal die een hoge drainagecapaciteit heeft voor de gecoalesceerde disperse fase in een drainagerichting. De afstandslaag heeft bij voorkeur in de drainagerichting een
BE2017/5420 poreuze, open structuur, die efficiënte drainage of afvoer van de gecoalesceerde verontreiniging uit de coalescentiefilter mogelijk maakt.
De afstandslaag kan uit een vel van één materiaal laag opgebouwd zijn, de afstandslaag kan echter ook twee of meer dezelfde of verschillende materiaal lagen bevatten. De barièrelaag kan uit een vel van één materiaal laag opgebouwd zijn, de barièrelaag kan echter ook twee of meer dezelfde of verschillende materiaal lagen bevatten.
In een andere voorkeursuitvoeringsvorm bevat de afstandslaag een drie dimensioneel afstandstextiel, een drie dimensioneel breisel, of een combinatie van twee of meer van deze materialen, waarbij tegenover elkaar liggende huidlagen van het afstandstextiel of drie dimensioneel breisel, verbonden zijn door middel van afstandsvezels waarvan ten minste een deel zich uitstrekt in de stroomrichting van het gecomprimeerd gas door heen de coalescentiefilter.
Indien gewenst kan het filtermedium stroomopwaarts maar ook stroomafwaarts van het primaire coalescentiemedium 22, verder een beschermende laag 25 bevatten. Deze beschermende laag 25 kan ook dienen als drainagelaag. Een voorbeeld van een geschikt materiaal voor gebruik als beschermende laag 25 is een open geweven polypropyleenlaag, maar andere materialen geweven of niet geweven kunnen eveneens gebruikt worden. Bij voorkeur bevat het filterelement eveneens een kern 20. Het ten minste één primair coalescentiemedium 22 is stroomafwaarts ten opzichte van de filterkern 20 opgesteld.
De behuizing 24 van coalescentiefilter 10 kan verder een drainagemechanisme bevatten met een vlotterdrain 32 die de onderkant van de filter afsluit. Een geschikt drainagemechanisme kan automatisch, half automatisch of manueel werkende kleppen bevatten, waarlangs een in de behuizing weerhouden gecoalesceerde en gedrainde verontreiniging verwijderd wordt.
De set van deze uitvinding bevat bij voorkeur bovenaan een bovenste kap en onderaan een bodemkap 33. De filterkaars met het filtermedium worden tussen de bovenste kap en de bodemkap gehouden.
De bodemkap 33 kan uit diverse bij de vakman bekende materialen vervaardigd zijn bijvoorbeeld metaal, zoals roestvrij staal, of kunststof. Kunststof geniet vaak de voorkeur omwille van de eenvoudige vormgevingsmogelijkheden en de grote waaier aan mogelijkheden om de kunststof te verbinden met het materiaal
BE2017/5420 van het drainagemedium 30 voor het positioneren van het drainagemedium op de bodemkap 33. De verbinding van het drainagemedium 30 met de bodemkap 33 zorgt ervoor dat langsheen de gehele rand van het drainagemedium 30 een goed contact met de bodem verzekerd wordt, waardoor drainage bevorderd wordt.
Diverse middelen voor het verbinden van het drainagemedium 30 met de bodemkap 33 zijn bij de vakman bekend.
In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm zijn de verbindingsmiddelen mechanische verbindingsmiddelen. Zoals getoond wordt in figuur 7a en 7b kan een naar het drainagemedium 30 gerichte zijde 34 van de bodemkap voorzien zijn van een veelheid van discrete, op een afstand van elkaar opgestelde mechanische verbindingssmiddelen 29, 39 voor het houden van de onderste rand van het drainagemedium 30. Daardoor is het niet meer nodig het coalescentiemedium 22 en het drainagemedium 30 met elkaar te verbinden, bijvoorbeeld aan elkaar te kleven en is het drainagemedium volledig beschikbaar voor het draineren van gecoalesceerde disperse fase, ook in een onderste deel van het drainagemedium, i.e. het deel in de buurt van de bodemkap 33 waar drainage een hoofdrol speelt. Dit maakt het mogelijk om overdracht van bijvoorbeeld gecoalesceerde olie naar door de filterkaars stromende lucht verder te verminderen. Geschikte voorbeelden van mechanische bevestigingsmiddelen of mechanische middelen voor het houden van het drainagemedium zijn onder meer pinnen, haakjes, tabs of iedere andere vorm van uitstekende delen waaraan het drainagemedium bevestigd kan worden. Om een goede bevestiging mogelijk te maken zijn bij voorkeur ten minste 3 haakjes of pinnen of dergelijke voorzien. In een andere uitvoeringsvorm wordt een onderste rand van het drainagemedium 30 aan de bodem bevestigd gebruikmakend van een hechtingsmiddel, in het bijzonder een lijm, een hars of dergelijke, middels lassen of versmelten. Ook deze verbinding wordt bij voorkeur aangebracht als discrete, op een afstand van elkaar opgestelde delen of punten, zodat het drainagemedium open blijft aan de onderste rand en drainage kan plaatsvinden.
In een voorkeursuitvoeringsvorm bevat een naar het drainagemedium gerichte zijde 34 van de bodemkap 33 positioneringsmiddelen voor het positioneren van ten minste een deel van een onderste rand van het drainagemedium 30 op de naar het drainagemedium gerichte zijde 34 van de bodemkap. Deze positioneringsmiddelen kunnen iedere bij de vakman bekende en door hem
BE2017/5420 geschikt geachte vorm aannemen. De positioneringsmiddelen kunnen bijvoorbeeld een opstaande rand 29 omvatten, geplaatst langsheen de rand van de bodemkap 33. De opstaande rand 29 is bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat deze zich uitstrekt langsheen een eerste zijde 9 van de drainageopening 5-8. Deze opstaande rand 29 kan continu of onderbroken zijn, maar is bij voorkeur een continue rand. De opstaande rand 29 is voorzien om samen te werken met een overeenkomstige tweede protrusie, bij voorkeur een tweede opstaande rand 39 die zich uitstrekt langsheen een tweede zijde 19 van de drainageopening 5-8, tegenover de eerste zijde 9 van de drainageopening. De afstand tussen de eerste en tweede opstaande rand 29, 39 wordt bij voorkeur zodanig gekozen dat hij voldoende groot is voor het opnemen van het drainagemedium 30, en het drainagemedium 30 te houden. De tweede protrusie 39 kan iedere door de vakman geschikt geachte vorm aannemen en kan bij voorkeur een doorlopende opstaande rand zijn, of een opstaande rand die bij voorkeur onderbroken is op één of meer plaatsen, bij voorkeur ter hoogte van de positie tussen twee aanliggende drainage openingen 5, 6, 7, 8, of kan één, twee of meer protrusies omvatten ter hoogte van de drainage openingen.
Door de aanwezigheid van de positioneringsmiddelen, maakt deze uitvinding het mogelijk om gebruik te maken van een filtermedium, waarin het coalescentiemedium en het drainagemedium niet verbonden zijn.
Zoals getoond wordt in het bovenaanzicht van de bodemkap in figuur 3, bevat de bodemkap 33 een bodem 44 waarin ten minste één drainage opening 5, 6, 7, 8 voorzien is op een positie die overeenkomt met een onderste rand van het drainage medium 30. Bij voorkeur zijn een veelheid van drainageopeningen 5, 6, 7, 8 aangebracht. De drainageopeningen zijn bij voorkeur op een afstand van elkaar opgesteld langsheen de omtrekrand 54 van de bodemkap 33. De openingen kunnen verlengd zijn in omtrekrichting van de bodemkap 33 en zich langsheen een deel van de omtrek van de bodemkap 33 uitstrekken, zoals getoond wordt in figuur 3d.
Ten minste één van de openingen 5, 6, 7, 8 in de bodemkap is verbonden met een drainageprofiel 1, 2, 3, 4 dat zich uitstrekt vanaf de ten minste één opening en die voorzien is voor het bevorderen van de afvoer van de gecoalesceerde vloeistof.
De ten minste één drainageopening 5, 6, 7, 8 kan iedere door de vakman geschikt geachte vorm hebben, in het bijzonder een regelmatige of een
BE2017/5420 onregelmatige geometrische vorm. De ten minste één opening kan in hoofdzaak rond of ovaal zijn, driehoekig, vierkant, langwerpig of iedere andere door de vakman geschikt geachte vorm zoals getoond wordt in figuur 3a-3d. De uitvoeringsvorm getoond in figuur 3d waarin de drainageopening zich in omtrekrichting van de bodemkap uitstrekt, geniet de voorkeur omdat deze een efficiënte vloeistof afvoer mogelijk maakt.
De afmetingen van de openingen 5, 6, 7, 8 zijn niet kritisch voor deze uitvinding en kunnen binnen brede grenzen variëren, zolang de openingen zich niet uitstrekken tot onder het coalescentiemedium. Daartoe worden de afmetingen van de openingen in radiale richting van de bodemkap meestal binnen vooraf bepaalde grenzen gehouden. In dwarsrichting worden de afmetingen van de drainageprofielen bij voorkeur zodanig gekozen dat ze druppelvorming en druppelafvoer zo goed mogelijk ondersteunen en bevorderen. De breedte van de drainageprofielen in radiale richting van de bodemkap 33, stemt bij voorkeur overeen met de dikte van het drainagemedium in radiale richting van het filtermedium, om een zo optimaal mogelijke overlap te garanderen tussen de onderste rand van het drainagemedium die door de bodemkap ondersteund wordt en de drainage opening, en een efficiënte drainage te verzekeren. Om een voldoende grote overlap met de onderste rand van het drainagemedium te verzekeren hebben de drainage openingen meestal een totale lengte in omtrekrichting van de bodemkap die varieert tussen 15 en 85 % van de omtrek van de bodemkap ter hoogte van de drainage openingen.
Het aantal drainage openingen kan door de vakman gekozen worden, rekening houdend met hun afmetingen en de beoogde drainage snelheid en efficiëntie. Meestal zullen minimaal twee drainage openingen aanwezig zijn. De afstand tussen opeenvolgende openingen in omtrekrichting van de onderzijde 34 is niet kritisch voor deze uitvinding en kan binnen brede grenzen variëren, maar zal meestal zo gekozen worden dat een optimale afvoer van gecoalesceerde vloeistof mogelijk wordt.
Zoals getoond wordt in figuur 4c en 4d zijn een eerste en een tweede uiteinde 21, 31 van de ten minste één opening respectievelijk verbonden met een eerste 1 en een tweede 2 drainageprofiel. Het drainageprofiel 13 geeft niet noodzakelijk uitsluitend toegang tot de uiteinden van de ten minste één opening,
BE2017/5420 maar kan zich ook uitstrekken vanaf een positie verschoven naar het midden van de opening zoals getoond wordt in figuur 4a.
In een eerste uitvoeringsvorm getoond in figuur 4a-4d is het drainageprofiel 1, 2, 13 aangebracht in de bodemkap 33, in het bijzonder in een zijde van de bodemkap 53 die weggericht is van het drainagemedium. Het drainageprofiel 1, 2, 13 strekt zich bij voorkeur uit vanaf de ten minste één drainage opening 5-8 in de richting van een afvoerpositie 15, die zich bij voorkeur in de buurt van het centrum van de bodemkap bevindt, aan een van het drainagemedium weggerichte zijde. Het drainageprofiel kan bijvoorbeeld in hoofdzaak verlopen volgens een rechte lijn en kan zich bijvoorbeeld in hoofdzaak radiaal uitstrekken zoals getoond is in figuur 4c, het drainageprofiel kan echter ook in hoofdzaak gebogen zijn (1, 2) en zich uitstrekken vanaf de ten minste één opening tot aan een centrum van de bodem. Opeenvolgende draingeprofielen kunnen concentrisch opgesteld zijn zoals getoond wordt in figuur 4b, van elkaar weggericht zijn zoals getoond wordt in figuur 4d en figuur 4a. De vakman zal er echter bij voorkeur meestal voor kiezen om het ten minste één drainagekanaal zo op te stellen, dat een zo kort mogelijke afstand overbrugd moet worden tussen de opening in de bodem en de afvoer.
In een tweede uitvoeringsvorm getoond in figuur 5a en 5b, is het ten minste één drainageprofiel aangebracht in een drainagerand 14, die zich aan een zijde 53 van de bodem 10 bevindt, weggericht van het drainagemedium De drainagerand 14 kan ten opzichte van deze zijde uitsteken. De drainagerand 14 kan zich in hoofdzaak axiaal ten opzichte van de filterkaars uitstrekken zoals getoond is in figuur 5a en 5b, het is echter ook mogelijk dat de drainagerand 14 konisch verloopt, d.w.z. convergeert naar een centrale positie. Dit laatste voorbeeld wordt niet getoond. Indien gebruik gemaakt wordt van een drainagerand is op de zijde van de drainagerand gekeerd naar de drainageopeningen 5, 6, 7, 8 ten minste één drainageprofiel 3, 4 voorzien voor het afvoeren van uit het drainagemedium afkomstige gecoalesceerde disperse fase. Deze drainageprofielen 3, 4 strekken zich bij voorkeur axiaal uit ten opzichte van de as van de filterkaars. Het is echter ook mogelijk deze drainageprofielen in een andere richting te laten verlopen, bijvoorbeeld onder een hoek ten opzichte van de axiale richting. De vakman zal er echter bij voorkeur meestal voor kiezen om het ten minste één drainageprofiel zo
BE2017/5420 op te stellen, dat een zo kort mogelijke afstand overbrugd moet worden tussen de drainageopening en de afvoer.
Het ten minste één drainageprofiel 5, 6, 7, 8 kan ten opzichte van de van het filtermedium weggerichte zijde van de bodemkap uitsteken of erin verzonken liggen. Het het ten minste één drainageprofiel 5, 6, 7, 8 kan de vorm aannemen van bijvoorbeeld een drainagerib die ten opzichte van de bodem kap uitsteekt. Het het ten minste één drainageprofiel 5, 6, 7, 8 kan de vorm aannemen van bijvoorbeeld een drainagroef die ten opzichte van de bodemkap verzonken ligt. Het ten minste één drainageprofiel kan doorlopend zijn of onderbroken, maar is bij voorkeur doorlopend om een efficiënte afvoer naar de afdruippositie 15 te garanderen.
De afmetingen van de drainageprofielen 5-8 in omtrekrichting van de bodemkap beschouwd zijn niet kritisch voor deze uitvinding. In radiale richting zullen de drainageprofielen zich meestal uitstrekken vanaf de drainageopening tot aan de afdruippositie, maar de drainageprofielen kunnen ook korter zijn en zich over slechts een deel van deze afstand uitstrekken.
De drainageprofielen 5-8 kunnen over een deel of hun gehele lengte voorzien zijn van een coating voor het verlagen van de wrijvingscoëfficiënt en het bevorderen van de afvoer van de gecoalesceerde vloeistof. De coating kan bijvoorbeeld hydrofobe of oleofobe eigenschappen verlenen. Ook een naar de filterkaars gerichte zijde van de bodem kan voorzien zijn van een oleofobe of hydrofobe coating voor het bevorderen van de afvoer van gecoalesceerde vloeistof in de richting van de in de bodem aanwezige drainageopeningen.
Het oppervlak van het ten minste één drainageprofiel en de zijde van de bodemkap waarop zich het ten minste één drainageprofiel bevindt, kan glad zijn of een textuur vertonen. Daarbij kunnen het oppervervlak van het ten minste één drainageprofiel en de zijde van de bodemkap waarop zich het ten minste één drainageprofiel bevindt eenzelfde of een verschillende textuur hebben. Het oppervlak kan bijvoorbeeld gegolfd zijn of gegroefd, of puntvormige protrusies vertonen. De textuur kan een bepaalde geometrisch patroon aannemen of willekeurig zijn.
De bodemkap 33 heeft een vorm die afgestemd is op de geometrische opstelling van de filterkaars, meestal zal de bodem in hoofdzaak cirkelvormig zijn, alhoewel iedere andere vorm mogelijk is. De bodemkap 33 kan in hoofdzaak vlak
BE2017/5420 zijn, echter om afvoer van gecoalesceerde vloeistof langs de drainageprofielen te bevorderen verloopt de bodem bij voorkeur konisch in de richting van het midden of centrum of centraal deel van de bodemkap 33, waar zich de afdruippositie 15 bevindt en waarlangs de gecoalesceerde olie van de bodemkap wordt afgevoerd. Dit wordt bijvoorbeeld getoond in figuur 4a-4d.
In de hiervoor gegeven beschrijving bevinden de drainage openingen zich in de buurt van de omtrekrand van de bodemkap, en wordt de gecoalesceerde disperse fase vanaf de rand van de bodemkap gevoerd naar een afdruippositie in het centrum van de bodemkap. Het is echter ook mogelijk om de drainageopeningen te voorzien op een positie die verschoven is in de richting van het centrum van de bodemkap, en drainageprofielen te voorzien die drainage mogelijk maken in de richting van de rand van de bodemkap naar één of meer afdruipposities op een positie meer verschoven naar de rand van de bodemkap.
De bodemkap 33 getoond in figuur 8, kan indien gewenst voorzien zijn van een opvang of bowl 50 voor het opvangen van gedraineerde gecoalesceerde vloeistof en het afvoeren ervan naar een drainagecircuit. De olie wordt hierdoor nog beter gescheiden afgevoerd van het reeds gezuiverde fluïdum.
De set van deze uitvinding biedt het voordeel dat oliedrainage zodanig bevorderd wordt, dat absorptie door het drainagemedium tot een minimum beperkt kan worden.
Figuur 7 toont een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de filter van deze uitvinding, waarbij zich op een naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodem positioneringsmiddelen 17, 29 bevinden voor het positioneren van het coalescentiemedium en het drainagemedium. De positioneringsmiddelen bevatten bij voorkeur een in het centrum van de bodem opgestelde, naar de filterkaars gerichte uitstulping 17. De uitstulping 17 heeft bij voorkeur de vorm van een kegel en is voorzien voor het positioneren van het coalescentiemedium rondom de kegel. De positioneringsmiddelen omvatten verder een eerste rand 39 die zich in omtrekrichting van de bodemkap 33 uitstrekt langsheen ten minste een deel van de drainage openingen, aan een van de omtrekrand 54 van de bodemkap weggerichte zijde 23 van de drainage openingen. Deze eerste rand 39 begrenst daarmee de dikte van het coalescentiemedium, en maakt het mogelijk het coalescentiemedium op te stellen tussen de kegel en de eerste rand. De eerste rand
BE2017/5420 zal meestal een onderbroken in delen gevormde rand zijn, waarvan de individuele delen op een afstand van elkaar zijn opgesteld, en zich langsheen ten minste een deel van de openingen uitstrekken in omtrekrichting van de bodem. Bij voorkeur strekt ieder randdeel zich langsheen de gehele lengte van de overeenkomstige opening uit.
De positioneringsmiddelen omvatten verder bij voorkeur ook een opstaande omtrekrand 29 die zich in omtrekrichting van de bodemkap 33 uitstrekt voor het positioneren van het drainagemedium tussen de omtrekrand 29 en de eerste rand 39. Deze positioneringsmiddelen verzekeren dat een onderste rand van het drainagemedium boven de drainage openingen 5-8 geplaatst wordt, en dat het coalescentiemedium zich boven een niet geperforeerd deel van de bodemkap 33 bevindt. Door de aanwezigheid van de eerste rand tussen het coalescentiemedium en het drainagemedium wordt in een onderste deel waar er een risico op olie ophoping in het drainagemedium is, contact tussen het coalescentiemedium en het drainagemedium voorkomen en wordt voorkomen dat een luchtstroom doorheen dat deel van het drainagemedium stroomt.
Deze uitvinding heeft betrekking op een set omvattende een filterkaars voor het scheiden van een gecomprimeerd gas en een daarin aanwezige disperse fase, en een bodemkap voorzien aan een onderste zijde van de filterkaars voorziene bodemkap, zoals hierboven omschreven.
Deze uitvinding heeft verder betrekking op een bodemkap als onderdeel van de filter zoals hierboven beschreven, of als onderdeel van de set zoals hierboven beschreven.
Deze uitvinding heeft eveneens betrekking op een filter bevattend een filterkaars opgenomen in een behuizing, waarbij de behuizing verder een onder de bodemkap opgesteld bekken bevat voor het verzamelen van gecoalesceerde vloeistof. Een dergelijke filter is geschikt voor gebruik als scheidingsfilter, bijvoorbeeld een olie separatie filter, in een compressor (Zie figuur 9). Dergelijke filters worden meestal aan een hoge mechanische belasting onderworpen, omdat zij direct achter een compressor geplaatst zijn en de van de compressor afkomstige lucht een aanzienlijke hoeveelheid olie bevat. De luchtstroom in een dergelijk filter zal meestal verlopen zoals getoond in figuur 6 c en d.
Een dergelijke filter is echter ook geschikt voor gebruik als luchtfilter, voor het verwijderen van overblijvende restanten aan disperse fase, bijvoorbeeld water of olie in een gas, bijvoorbeeld lucht (Zie figuur 9). De luchtstroom in een dergelijk filter zal meestal verlopen zoals getoond in figuur 6 a en b.

Claims (20)

1. Een set omvattende een filterkaars voor het scheiden van een gecomprimeerd gas en een daarin aanwezige disperse fase, en een bodemkap voorzien aan een onderste zijde van de filterkaars, waarbij de filterkaars een filtermedium bevat dat in de stroomrichting van het gas beschouwd een coalescentiemedium bevat voor het coalesceren van de disperse fase en een drainagemedium voor het draineren van gecoalesceerde disperse fase in neerwaartse richting naar de bodemkap voor het afvoeren van de gecoalesceerde disperse fase, waarbij in de bodemkap ten minste één drainageopening voorzien is op een positie die overeenkomt met het drainage medium voor het afvoeren van uit het drainagemedium afkomstige gecoalesceerde vloeistof, met het kenmerk dat een van het filtermedium weggerichte zijde van de bodemkap voorzien is van een afdruippositie en van ten minste één drainageprofiel, dat zich uitstrekt vanaf de ten minste één drainageopening, waarbij het drainageprofiel voorzien is voor het afvoeren van de gecoalesceerde disperse fase vanaf de ten minste één drainageopening naar de afdruippositie waarlangs de gecoalesceerde disperse fase wordt afgevoerd.
2. Een set volgens conclusie 1, waarbij het ten minste één drainageprofiel ten opzichte van de van het filtermedium weggerichte zijde van de bodemkap uitsteekt of erin verzonken ligt, bij voorkeur in de vorm van een drainagegroef.
3. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij één of meer drainage openingen voorzien zijn langsheen een omtrekrand van de bodemkap.
4. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij de ten minste één drainageopening zich in omtrekrichting van de bodemkap uitstrekt langsheen ten minste een deel van de omtrekr
5. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het ten minste één drainageprofiel aangebracht is in een opstaande rand die zich in neerwaartse richting uitstrekt vanaf een van de filterkaars weggerichte zijde van
BE2017/5420 de bodemkap, aan een naar de ten minste één opening gekeerde zijde van de opstaande rand.
6. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het ten minste één drainageprofiel zich uitstrekt vanaf een eindstandige positie van de drainageopening of vanaf een positie verschoven naar het midden van de drainageopening.
7. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het ten minste één drainageprofiel zich uitstrekt tussen een randdeel van de bodemkap en een afdruippositie in een centraal deel van de bodemkap.
8. Een set volgens conclusie 7, waarbij de bodemkap in hoofdzaak circulair gevormd is en het ten minste één drainageprofiel zich radiaal uitstrekt vanaf de ten minste één drainageopening.
9. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het ten minste één drainageprofiel in hoofdzaak gebogen is.
10. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij een naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodemkap positioneringsmiddelen bevat voor het positioneren van ten minste een deel van een onderste rand van het drainagemedium op de naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodemkap.
11. Een set volgens de voorgaande conclusie, waarbij een onderste rand van het drainagemedium aan de naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodemkap bevestigd is middels lassen, versmelten, een hechtingsmiddel of verlijmen.
12. Een set volgens de voorgaande conclusie, waarbij de bevestiging continu verloopt over de onderste rand van het drainagemedium of op discrete, op een afstand van elkaar opgestelde delen op de onderste rand van het drainagemedium.
13. Een set volgens conclusie 11 of 12, waarbij 5 - 85% bij voorkeur 10-80%, met meer voorkeur 15-75% van de onderste rand van het drainagemedium aan de bodemkap bevestigd is.
14. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het ten minste één drainageprofiel gecoat is met een oleofobe of hydrofobe coating voor het verlagen van wrijving.
BE2017/5420
15. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het ten minste één drainageprofiel en de zijde van de bodemkap waarop zich het ten minste één drainageprofiel bevindt, eenzelfde of een verschillende textuur hebben.
16. Een set volgens één of meer der voorgaande conclusies, waarbij het filtermedium een coalescentiemedium bevat en het coalescentiemedium en drainagemedium concentrisch opgesteld zijn en over ten minste een deel van hun omtrek aanliggend geplaatst zijn en in fysisch contact zijn.
17. Een set volgens de voorgaande conclusie, waarbij het coalescentiemedium en drainagemedium in omtrekrichting van het filtermedium aanliggend geplaatst zijn over 15-85 %, bij voorkeur 20-80 %, met meer voorkeur 25-75 % van de omtrek.
18. Een filter bevattend een filterkaars volgens één der voorgaande conclusies, opgenomen in een behuizing, waarbij de behuizing verder een onder in de bodemkap opgesteld bekken bevat voor het verzamelen van gecoalesceerde vloeistof.
19. Een filter volgens de voorgaande conclusie, waarbij op een naar het drainagemedium gerichte zijde van de bodemkap positioneringsmiddelen voorzien zijn voor het ten opzichte van de bodem positioneren van het coalescentiemedium en het drainagemedium.
20. Een bodemkap als onderdeel van de filter volgens conclusie 18 of 19, of als onderdeel van de set volgens één der conclusies 1 tot en met 17.
BE2017/5420A 2017-06-12 2017-06-12 Coalescentiefilter BE1025322B1 (nl)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5420A BE1025322B1 (nl) 2017-06-12 2017-06-12 Coalescentiefilter
MX2019014979A MX2019014979A (es) 2017-06-12 2018-06-12 Filtro de coalescencia.
RU2019143634A RU2019143634A (ru) 2017-06-12 2018-06-12 Коалесцирующий фильтр
EP18738377.3A EP3638399B1 (en) 2017-06-12 2018-06-12 Coalescence filter
ES18738377T ES2897222T3 (es) 2017-06-12 2018-06-12 Filtro de coalescencia
CA3061589A CA3061589A1 (en) 2017-06-12 2018-06-12 Coalescence filter
CN201820904242.7U CN208990394U (zh) 2017-06-12 2018-06-12 包括滤棒和底部盖的组件、过滤器和底部盖
SI201830406T SI3638399T1 (sl) 2017-06-12 2018-06-12 Koalescenčni filter
PCT/IB2018/054225 WO2018229639A1 (en) 2017-06-12 2018-06-12 Coalescence filter
CN201810597170.0A CN109011912B (zh) 2017-06-12 2018-06-12 聚结过滤器
US16/620,633 US11596888B2 (en) 2017-06-12 2018-06-12 Coalescence filter
BR112019026083-8A BR112019026083A2 (pt) 2017-06-12 2018-06-12 filtro de coalescência
KR1020207000913A KR20200016374A (ko) 2017-06-12 2018-06-12 유착 필터
AU2018284136A AU2018284136A1 (en) 2017-06-12 2018-06-12 Coalescence filter
PH12019550286A PH12019550286A1 (en) 2017-06-12 2019-12-11 Coalescence filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5420A BE1025322B1 (nl) 2017-06-12 2017-06-12 Coalescentiefilter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025322A1 BE1025322A1 (nl) 2019-01-22
BE1025322B1 true BE1025322B1 (nl) 2019-01-29

Family

ID=59227409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/5420A BE1025322B1 (nl) 2017-06-12 2017-06-12 Coalescentiefilter

Country Status (14)

Country Link
US (1) US11596888B2 (nl)
EP (1) EP3638399B1 (nl)
KR (1) KR20200016374A (nl)
CN (2) CN109011912B (nl)
AU (1) AU2018284136A1 (nl)
BE (1) BE1025322B1 (nl)
BR (1) BR112019026083A2 (nl)
CA (1) CA3061589A1 (nl)
ES (1) ES2897222T3 (nl)
MX (1) MX2019014979A (nl)
PH (1) PH12019550286A1 (nl)
RU (1) RU2019143634A (nl)
SI (1) SI3638399T1 (nl)
WO (1) WO2018229639A1 (nl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1025322B1 (nl) * 2017-06-12 2019-01-29 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Coalescentiefilter
DE102019001126A1 (de) * 2019-02-15 2020-08-20 Hydac Fluidcarecenter Gmbh Filtervorrichtung
US20230039778A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 Hamilton Sundstrand Corporation Passive phase separator at a heat exchanger output
CN114832559B (zh) * 2022-04-28 2022-12-09 西安交通大学 一种复合锥刺阵列油雾收集装置及其制备方法和收集方法
GB202209575D0 (en) * 2022-06-29 2022-08-10 Psi Global Ltd Filter Silencer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993010881A1 (en) * 1991-11-26 1993-06-10 Process Scientific Innovations Limited Filter for purification of gas
GB2457598A (en) * 2008-02-25 2009-08-26 Parker Hannifin Corp Oil-collecting Vessel for use in a Crankcase Ventilation System Filter of a Combustion Engine
WO2016181820A1 (ja) * 2015-05-11 2016-11-17 Smc株式会社 空気圧フィルタ及びフィルタエレメント
US20170144128A1 (en) * 2015-11-23 2017-05-25 Pall Corporation Fuel tank inerting prefilter assemblies, devices, and methods of use

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1486244A1 (de) * 2003-06-12 2004-12-15 Mann + Hummel GmbH Filterelement mit hydrophoben Eigenschaften
US20060102534A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Faria Manuel S Bypass filter assembly
US7618480B2 (en) * 2007-07-16 2009-11-17 Flair Corporation Filter assembly and method
DE102007046208A1 (de) * 2007-09-27 2009-04-09 Hydac Filtertechnik Gmbh Filtervorrichtung und Filterelement
US20150090653A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 Stanadyne Corporation Fuel Filter Cartridge and Method of Construction Thereof
RU2657902C2 (ru) * 2013-11-27 2018-06-18 Атлас Копко Эйрпауэр Н.В. Высокообъемная коалесцирующая фильтрующая среда и ее применение
CN204017555U (zh) * 2014-08-13 2014-12-17 浙江振兴石化机械有限公司 一种基于吸入转轮的油气分离器
CN204619596U (zh) * 2015-02-15 2015-09-09 宅兴实业有限公司 油雾过滤器
CN105771666A (zh) * 2016-04-12 2016-07-20 成都美富特膜科技有限公司 膜过滤组件
CN205999036U (zh) * 2016-08-04 2017-03-08 东莞市倍益清环保科技有限公司 一种净水壶滤筒
CN106439978B (zh) * 2016-11-25 2019-10-08 广东威灵电机制造有限公司 用于油烟机的集烟罩和具有其的油烟机
BE1025322B1 (nl) * 2017-06-12 2019-01-29 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Coalescentiefilter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993010881A1 (en) * 1991-11-26 1993-06-10 Process Scientific Innovations Limited Filter for purification of gas
GB2457598A (en) * 2008-02-25 2009-08-26 Parker Hannifin Corp Oil-collecting Vessel for use in a Crankcase Ventilation System Filter of a Combustion Engine
WO2016181820A1 (ja) * 2015-05-11 2016-11-17 Smc株式会社 空気圧フィルタ及びフィルタエレメント
US20170144128A1 (en) * 2015-11-23 2017-05-25 Pall Corporation Fuel tank inerting prefilter assemblies, devices, and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
BR112019026083A2 (pt) 2020-07-07
CN208990394U (zh) 2019-06-18
CN109011912A (zh) 2018-12-18
PH12019550286A1 (en) 2021-01-11
AU2018284136A1 (en) 2019-12-19
EP3638399B1 (en) 2021-08-04
EP3638399A1 (en) 2020-04-22
WO2018229639A1 (en) 2018-12-20
SI3638399T1 (sl) 2021-11-30
BE1025322A1 (nl) 2019-01-22
RU2019143634A3 (nl) 2021-07-14
CA3061589A1 (en) 2018-12-20
MX2019014979A (es) 2020-02-24
ES2897222T3 (es) 2022-02-28
RU2019143634A (ru) 2021-07-14
US11596888B2 (en) 2023-03-07
US20200188829A1 (en) 2020-06-18
CN109011912B (zh) 2021-11-23
KR20200016374A (ko) 2020-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1025322B1 (nl) Coalescentiefilter
EP3319704B1 (en) Separation system for simultaneous removal of both solid particles and liquid droplets suspended in another liquid
KR101940889B1 (ko) 고벌크 유합 필터 매개물 및 이의 사용
US10220353B2 (en) Filter water management using hydrophilic material
EP1743684B1 (en) Filter element and filter comprising said filter element
RU2561993C2 (ru) Модульные фильтрующие элементы для применения в картридже с фильтром в фильтре
CN109069950B (zh) 用于过滤通过过滤元件的流体的过滤元件、聚结过滤器、压缩空气过滤系统、过滤元件的应用以及制造聚结过滤器的方法
US11298644B2 (en) Drainage medium for gas filter
WO2020185864A1 (en) Glass-free nonwoven coalescer
BE1022383B1 (nl) Coalescentiefilter
EP3458176B1 (en) A filter structure for separation of water from fluids in the motor vehicle sector
WO1999056871A1 (en) Purification elements and packs

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190129