DD225344A1

DD225344A1 - OIL SEPARATOR WITH INSTALLATION FOR SEVERAL SEPARATION STATIONS

Info

Publication number: DD225344A1
Application number: DD26003784A
Authority: DD
Inventors: Philipp Messerschmidt; Eberhard Schramm
Original assignee: Halle Maschf Veb
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1984-02-13
Publication date: 1985-07-31

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Oelabscheider mit Einbauten fuer mehrere Abscheidestufen in Form eines liegenden zylindrischen Behaelters zum Abscheiden von Oel aus einem pulsierenden Gasstrom. Es soll ein einfacher mehrstufiger Oelabscheider geringer Baugroesse und geringem Druckverlust entwickelt werden, in dessen erster Abscheidestufe eine zusaetzliche Daempfung des pulsierenden Gas-Oel-Gemisches und ein Mitreissen von Oel in die folgenden Abscheidestufen vermindert wird. Nach der Erfindung ist das Eintrittsrohr 2 der ersten Abscheidestufe 6 axial exzentrisch bis an die senkrechte Trennwand 13 gefuehrt und mit einer radial gerichteten Austrittsoeffnung 7 versehen. In der folgenden rohrfoermigen Abscheidestufe 9 ist mindestens die gesamte untere Halbschale 11 mit vielen kleinen Durchtrittsoeffnungen versehen, deren Flaechenanteil groesser ist, als der mit Material besetzte verbleibende Flaechenanteil. Unterpunkte des Erfindungsanspruchs beschreiben verschiedene Ausfuehrungsformen. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Aggregate fuer Kaelteanlagen mit oelgekuehlten Schraubenverdichtern. FigurThe invention relates to an oil separator with internals for several separation stages in the form of a horizontal cylindrical container for separating oil from a pulsating gas stream. It is a simple multi-stage Oelabscheider low Baugroesse and low pressure loss to be developed in the first separation stage an additional damping of the pulsating gas-oil mixture and a entrainment of oil is reduced in the following separation stages. According to the invention, the inlet pipe 2 of the first separation stage 6 is guided axially eccentrically up to the vertical partition wall 13 and provided with a radially directed outlet opening 7. In the following tubular separation stage 9, at least the entire lower half-shell 11 is provided with many small passage openings, the area proportion of which is greater than the remaining area occupied by material. Sub-items of the invention claim describe various embodiments. The preferred field of application are units for refrigeration plants with oil-cooled screw compressors. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Ölabscheider mit Einbauten für mehrere Abscheidestufen zum Abscheiden von Öl aus einem pulsierenden Gasstrom mit hohem Ölanteil, insbesondere für Aggregate mit Schraubenverdichtern, bestehend aus einem liegenden zylindrischen Behälter mit axialem Eintritt und radialem Austritt, in welchem eine senkrechte Trennwand zusammen mit dem Behältermantel eine erste Abscheidestufe bildet, an die sich parallel zur Behälterachse eine zweite, im wesentlichen als rohrförmiges Teil ausgebildete Abscheidestufe anschließt, das auf der Unterseite mit Durchtrittsöffnungen versehen ist.The invention relates to an oil separator with internals for several separation stages for separating oil from a pulsating gas stream with high oil content, especially for units with screw compressors, consisting of a horizontal cylindrical container with axial inlet and radial outlet, in which a vertical partition wall together with the container shell forms a first separation stage, to which parallel to the container axis, a second, substantially formed as a tubular part separating stage connects, which is provided on the bottom with passages.

Characteristic of the known technical solutions

Der vom Schraubenverdichter geförderte Gasstrom hat funktionsbedingt einen hohen Ölanteil, zu dessen Abscheidung teilweise mehrstufige Ölabscheider erforderlich sind.Due to its function, the gas stream conveyed by the screw compressor has a high oil content, the separation of which requires partially multi-stage oil separators.

Bei einem bekannten Schraubenverdichter-Aggregat (DE-PS 1601058) wird der geförderte Gasstrom durch den Elektromotor geleitet, dessen Anker das Gas-Öl-Gemisch in Rotation versetzt und eine Fliehkraftabscheidung bewirkt. Danach wirkt eine Prallplatte als zweite Abscheidestufe, der ein Abscheidegestrick als Feinabscheider folgt. Nachteilig ist ein erhöhter Energieaufwand für Fliekraftabscheidung. Es ist mit Schäden an der Wicklung des Elektromotors durch den ständigen Anprall von Öl zu rechnen.In a known screw compressor unit (DE-PS 1601058), the pumped gas stream is passed through the electric motor whose armature sets the gas-oil mixture in rotation and causes centrifugal separation. Thereafter, a baffle plate acts as a second separation stage, which follows a Abscheidegestrick as Feinabscheider. The disadvantage is an increased expenditure of energy for centrifugal separation. Damage to the winding of the electric motor due to the constant impact of oil can be expected.

Ein bekannter statischer Ölabscheider für einen Gasstrom mit hohem Ölanteil (DD-PS 152848) besteht aus einem liegenden zylindrischen Behälter, axialem Eintritt und radialem Austritt. Nach dem Eintritt sind zwei Prallplatten angebracht, die durch mehrfache Umlenkung die Vorabscheidung bewirken. Ein sich über dem übrigen Teil der Behälterlänge axial erstreckendes Abscheidegestrick bewirkt die Feinabscheidung. Bei einm stark pulsierend geförderten Gasstrom kann es an den ebenen Prallplatten zur Schwingungserregung mit erheblicher Geräuschbelästigung oder gar Zerstörung der Prallplatten kommen. Durch die DE-AS 1619838 ist ein dreistufiger liegender Ölabscheider bekannt, dessen erste Stufe eine durch eine senkrechte Trennwand gebildete Kammer ist, in die der Einlaß tangential erfolgt. Durch Fliehkraft soll eine Vorabscheidung erfolgen, was wegen des geringen Weges und großen Behälterdurchmessers nur unzureichend erfolgt. Die zweite Stufe besteht aus einem zentrisch angeordneten und ummantelten Bündel perforierter Rohre, welche mit Glaswolle als Filtermaterial gefüllt sind. Bei großem Ölanteil kommt es rasch zum Verstopfen des Filtermaterials, verbunden mit hohem Druckverlust und stark verminderter Ausscheidewirkung, was laufend in kurzen Zeitabständen eine Erneuerung des Filtermaterials erfordert. Die dritte Abscheidestufe ist ein Abscheidegestrick im Ringraum zwischen Behältermantel und Mantel des Rohrbündels. Der Apparat wird damit sperrig und aufwendig durch die vielen Einbauten.A well-known static oil separator for a high-oil gas stream (DD-PS 152848) consists of a horizontal cylindrical container, axial inlet and radial outlet. After entering two baffles are attached, which cause multiple pre-separation by multiple deflection. A deposition knit extending axially over the remainder of the length of the container effects the fine separation. At einm strongly pulsating promoted gas flow may occur at the flat baffles for vibration excitation with considerable noise pollution or even destruction of the baffles. From DE-AS 1619838 a three-stage horizontal oil separator is known, the first stage is a chamber formed by a vertical partition, into which the inlet is tangential. By centrifugal force a pre-separation should take place, which is insufficient because of the small path and large container diameter. The second stage consists of a centrally arranged and sheathed bundle of perforated tubes filled with glass wool as filter material. When there is a large proportion of oil, the filter material clogs quickly, which is associated with high pressure loss and greatly reduced segregation, which necessitates frequent renewal of the filter material at short intervals. The third separation stage is a Abscheidegestrick in the annular space between the container shell and shell of the tube bundle. The apparatus is thus bulky and complicated by the many installations.

In der DE-OS 1544083 wird eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schmiermittel aus Gasen beschrieben, bei der im liegenden Abscheidebehälter axial ein sich über den größten Teil der Behälterlänge erstreckendes Eintrittsrohr angebracht ist. Es ist auf der Unterseite mit radialen Düsen versehen, aus denen das Gas-Öl-Gemisch auf einen darunter befindlichen V-förmigen Prallkörper strömt, der durch ein Abscheidegestrick W-förmig ergänzt ist. Die Trennwirkung ist unbefriedigend, da Gas und Öl zusammen das Abscheidegestrick durchströmen müssen und erste danach die Trennung stattfindet. Besonders nachteilig ist der Druckverlust durch die Düsen am-Eintrittsrohr.In DE-OS 1544083 a device for the separation of lubricant from gases is described, in which lying in the separating vessel is axially mounted over the greater part of the container length extending inlet pipe. It is provided on the bottom with radial nozzles from which flows the gas-oil mixture on a V-shaped baffle below it, which is complemented by a Abscheidegestrick W-shaped. The separation effect is unsatisfactory because gas and oil together must flow through the Abscheidegestrick and first takes place after the separation. Particularly disadvantageous is the pressure loss through the nozzles at the inlet tube.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Ölabscheider geringer Baugröße zu entwickeln, der bei guter Abscheidewirkung einen niedrigen Energiebedarf durch geringen Druckverlust aufweist und nur wenige einfache Bauteile benötigt.The aim of the invention is to develop an oil separator small size, which has a good separation efficiency low energy consumption due to low pressure drop and requires only a few simple components.

Explanation of the essence of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen mehrstufigen Ölabscheider in Form eines liegenden zylindrischen Behälters, insbesondere für Aggregate mit Schraubenverdichtern zu schaffen, in dessen erster Abscheidestufe zusätzlich eine Dämpfung des pulsierend eintretenden Gas-Öl-Gemisches bewirkt und die nachfolgenden Abscheidestufen so gestaltet werden, daß ein erneutes Aufwirbeln und mitreißen von Öl weitgehend vermieden wird.It is an object of the invention to provide a multi-stage oil separator in the form of a horizontal cylindrical container, in particular for units with screw compressors, in the first separation stage additionally causes a damping of the pulsating gas-oil mixture and the subsequent separation stages are designed so that a re-whirling and entrainment of oil is largely avoided.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem das Eintrittsrohr in der ersten Abscheidestufe axial exzentrisch bis an die senkrechte Trennwand geführt, mit einer im wesentlichen radial gerichteten Austrittsöffnung versehen ist und an der folgenden rohrförmigen Abscheidestufe mindestens die gesamte untere Halbschale mit einer Vielzahl relativ kleiner Durchtrittsöffnungen versehen ist, deren Flächenanteil größer ist, als der mit Material besetzte verbleibende Flächenanteil.According to the invention the object is achieved by the inlet tube in the first separation stage axially eccentrically guided to the vertical partition, is provided with a substantially radially directed outlet opening and at the following tubular Abscheidestufe at least the entire lower half-shell is provided with a plurality of relatively small passage openings , whose surface portion is greater than the occupied with material remaining area fraction.

Zur praktischen Realisierung dieses Erfindungsgedankens gibt es verschiedene Möglichkeiten. So kann die Austrittsfläche des Eintrittsrohres schräg nach oben gerichtet eine elliptische Form haben, entstanden durch einen sogenannten „Wurstschnitt". Der pulsierende Gas-Öl-Strom entspannt sich in den Abscheideraum, trifft nicht unmittelbar auf die senkrechte Trennwand. Es tritt eine Geräuschdämpfung ein und Schwingungen werden stark vermindert. Eine weitere Verbesserung der Geräuschdämpfung ist dadurch erreichbar, daß die Trennwand symmetrisch gekrümmt ist. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich eine höhere Stabilität der Trennwand. In der folgenden rohrförmigen Abscheidestufe wird durch den großen Flächenanteil der Durchtrittsöffnung die Strömungsgeschwindigkeit sehr stark herabgesetzt, so daß sich auch sehr kleine Öltröpfchen abscheiden können. Dazu kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens die gesamte untere Halbschale der rohrförmigen Abscheidestufe aus Abscheidegestrick bestehen. Nach einem anderen Vorschlag kann mindestens die untere Halbschale mit vielen eng aneinander angeordneten Öffnungen versehen und von Abscheidegestrick umgeben sein.There are various possibilities for the practical realization of this inventive idea. Thus, the exit surface of the inlet pipe obliquely upward can have an elliptical shape, created by a so-called "sausage cut." The pulsating gas-oil stream relaxes into the separation chamber, does not meet directly on the vertical partition wall A further improvement of the noise damping can be achieved by the fact that the partition wall is symmetrically curved.As an additional advantage, a higher stability of the partition wall results.In the following tubular separation stage, the flow rate is greatly reduced by the large surface portion of the passage opening, For this purpose, according to a further feature of the invention, at least the entire lower half-shell of the tubular separation stage may consist of a separating knit lbschale provided with many closely spaced openings and surrounded by Abscheidegestrick.

embodiment

Die Zeichnung zeigt einen Ölabscheider gemäß der Erfindung im Längsschnitt.The drawing shows an oil separator according to the invention in longitudinal section.

Der Ölabscheider besteht aus einem liegenden Behälter 1. Das Eintrittsrohr 2 ist exzentrisch in bezug auf die Behälterachse versetzt angeordnet. Es ist bis an die senkrechte Trennwand 13 geführt, die mit Längswänden 14 und dem Behälter 1 die erste Abscheidestufe bildet. Das Eintrittsrohr 2 ist an seinem Ende mit einer schräg nach oben gerichteten Austrittsöffnung 7 versehen, die eine nahezu radiale Einströmung in die erste Abscheidestufe 6 bewirkt. Infolge der spezifischen Massedifferenz zwischen Gas und Öl wird ein großer Ölanteil abgeschieden, der über den Ablaß 1On, den Ölsammelraum 3 fließt. Das große Volumen der ersten Abscheidestufe 6 sorgt für eine Beruhigung und Dämpfung des pulsierend zugeführten Gas-Öl-Gemisches. Durch die schräg nach oben gerichtete Durchtrittsöffnung 7 wird die senkrechte Trennwand 13 nicht direkt angeströmt. Das vermindert Schwingungen und Geräusche.The oil separator consists of a horizontal container 1. The inlet tube 2 is arranged eccentrically offset with respect to the container axis. It is guided up to the vertical partition wall 13, which forms with longitudinal walls 14 and the container 1, the first separation stage. The inlet pipe 2 is provided at its end with an obliquely upward discharge opening 7, which causes a nearly radial inflow into the first separation stage 6. Due to the specific mass difference between gas and oil, a large amount of oil is separated, which flows through the drain 1On, the oil collecting space 3. The large volume of the first separation stage 6 ensures a calming and damping of the pulsating gas-oil mixture. By the obliquely upward passage opening 7, the vertical partition wall 13 is not directly flowed. This reduces vibrations and noises.

Das Gas mit dem verbliebenen Ölanteil strömt über die Durchtrittsöffnung 8 in die zweite Abscheidestufe 9, die als rohrförmiger Körper gestaltet ist. Im Ausführungsbeispiel besteht die untere Halbschale 11 des rohrförmigen Körpers aus Abscheidegestrick. Durch die vielen Öffnungen im Abscheidegestrick steht ein großer Strömungsquerschnitt zur Verfügung. Strömungsgeschwindigkeit und Druckverlust sind gering bei guter Abscheidewirkung durch die laufende gute Abreinigung des Abscheidewirkung durch die laufende gute Abreinigung des Abscheidegestrickes. Das Öl tropft in den Ölsammelraum 3 und wird über die Ablauföffnung 4 entnommen. Zur Feinabscheidung ist im oberen Teil des Behälters 1 ein weiteres sich längs und quer über den gesamten Apparatequerschnitt erstreckendes Abscheidegestrick 12 angebracht, durch welches das Gas mit weiter reduzierter Geschwindigkeit strömt.The gas with the remaining oil content flows through the passage opening 8 in the second separation stage 9, which is designed as a tubular body. In the embodiment, the lower half shell 11 of the tubular body consists of Abscheidegestrick. Through the many openings in Abscheidegestrick is a large flow area available. Flow rate and pressure loss are low with good separation efficiency by the ongoing good cleaning of the separation effect by the ongoing good cleaning of Abscheidegestrickes. The oil drips into the oil collection chamber 3 and is removed via the drain opening 4. For fine separation in the upper part of the container 1 is another longitudinally and transversely over the entire apparatus cross-section extending Abscheidegestrick 12 is mounted, through which the gas flows at a further reduced speed.

Daran abtropfendes Öl gelangt ebenfalls in den Ölsammelraum 3. Der Abscheidevorgang in der darunterliegenden zweiten Abscheidestufe 9 wird durch abtropfendes Öl nicht gestört, da die obere Haibschaie des rohrförmigen Körpers geschlossen ist. Das nahezu ölfreie Gas verläßt den Ölabscheider über die Abzugsöffnung 5.Dripping oil also passes into the oil collection chamber 3. The deposition process in the underlying second separation stage 9 is not disturbed by dripping oil, since the upper Haibschaie of the tubular body is closed. The nearly oil-free gas leaves the oil separator via the exhaust opening. 5

Claims

- ί- ^ YOU UO / U

Invention claims:

1. Oil separator with internals for several separation stages for separating oil from a pulsating gas stream with high oil content, especially for units with screw compressors, consisting of a horizontal cylindrical container with axial inlet and radial outlet in which a vertical partition wall together with the container shell a first separation stage forms, which is parallel to the container axis, a second substantially formed as a tubular part Abscheidestufe connected, which is provided on the bottom with passages, characterized in that the inlet tube (2) in the first separation stage (6) axially eccentric to the vertical Dividing wall (13) out, with a substantially radially directed outlet opening (7) is provided, and at the following tubular Abscheidestufe (9) at least the entire lower half-shell (11) is provided with a plurality of relatively small passage openings whose area nanteil is greater than the occupied with material remaining surface area.

2. Oil separator according to item 1, characterized in that the outlet opening (7) of the inlet pipe (2) has an elliptical shape.

3. Oil separator according to item 1, characterized in that the vertical partition wall (13) of the first separation stage (6) is symmetrically curved.

4. Oil separator according to item 1, characterized in that at the second tubular Abscheidestufe (9) at least the entire lower half-shell (11) consists of Abscheidegestrick.

5. Oil separator according to item 1, characterized in that at the second tubular Abscheidestufe (9) at least the entire lower half-shell (11) is provided with many closely spaced openings, which are surrounded by Abscheidegestrick.