DD285150A5 - Innere abscheidewand in einem liegenden zylindrischen oelabscheider - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die innere Abscheidewand in einem liegenden zylindrischen OElabscheider, der insbesondere fuer ein Schraubenverdichteraggregat mit OElinjektion geeignet ist. Es soll die Laermemission vermindert werden bei Beibehaltung eines guten Abscheidegrades. Hierzu ist gemaesz der Erfindung die Abscheidewand hinter dem Behaelterboden, in dem sich der axiale Eintritt befindet, gekruemmt ausgefuehrt. Damit entsteht zwischen Behaelterboden und Abscheidewand ein gekruemmter Ringraum. Die Kruemmung kann so ausgefuehrt sein, das zwischen Behaelterboden und Abscheidewand an allen Stellen ein annaehernd gleicher Abstand vorhanden ist. In Anpassung an Stoffwerte und anfallende Mengen von Gas und OEl kann die Kruemmung auch so ausgefuehrt sein, dasz sich der Spalt zwischen Behaelterboden und Abscheidewand bis zum zylindrischen Teil des Mantels gleichmaeszig vergroeszert. Figur{OElabscheider, zylindrisch; Schraubenverdichteraggregat; Behaelterboden, gekruemmt; Eintritt, axial; Abscheidewand, gekruemmt; Ringraum, gekruemmt}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die innere Abscheidewand in einem liegenden zylindrischen Ölabscheider zur Trennung von Gas und Öl nach einem Gasverdichter, insbesondere nach einem Schraubenverdichter mit Ölinjektion, die hinter dem gekrümmten Behälterboden und dessen zentrischen Eintritt abgeordnet ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei ölgeschmierten Gaskompressoren muß zur Rückgewinnung von Öl und zur Vermeidung von Betriebsstörungen durch das vom Gas mitgeführte Öl eine Trennung dieser Komponenten erfolgen. Bei Schraubenverdichtern mit Ölinjektion werden große Ölmengen vom Gasstrom mitgeführt. Ein exakt arbeitender Ölabscheider ist wesentliche Voraussetzung für die Funktion des gesamten Verdichteraggregates. In den bekannten Ölabscheidern in Form eines liegenden zylindrischen Behälters erfolgt die Ölabscheidung mehrstufig. In der Regel folgt dem axialen Eintritt eine Abscheidewand, ausgebildet als ebene Fläche, an der durch Aufprall ein wesentlicher Teil des Öls unter Ausnutzung der Massenträgheit abgeschieden wird. Das von der Prallwand abströmende Gas gelangt in den Innenraum des Ölabscheider mit einem relativ großen Querschnitt, was zur Verringerung der Gasgeschwindigkeit und damit zur Schwerkraftabscheidung von weiterem Öl führt. Eine gute Wirksamkeitsvoraussetzung hierfür ist eine möglichst gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit im gesamten Querschnitt des Ölabscheiders. Geschwindigkeitsspitzen an einzelnen Stellen sowie Wirbelbildung des Gasstromes vermindern die Schwerkraftabscheidung. Dem folgt als dritte Abscheidestufe ftin Feinabscheider in Form eines Filterkörpers, der beispielsweise aus Stahlgestrick bestehen kann. Dieser Ölabscheider erzeugt erheblichen Lärm.

Haiiptursache ist die mehrfache Umlenkung des mit hoher Geschwindigkeit pulsierend strömenden Gases, der Abriß der Strömung an scharfen Kanten der ersten Abscheidewand und dabei entstehende Gaswirbel. Neben der Erzielung eines guten Abscheidegrades ist es das Bestreben, die Lärmemission des Ölabscheiders zu vermindern.

Bei einem weiteren bekannten Ölabscheider ist zur Lärmdämpfung nach dem axialen Eintrittsstutzen eine nur nach oben offenen Abscheidekammer vorgesehen, die mit abgeschiedenen Öl gefüllt ist, durch das der Gasstrom hindurch geleitet wird. Bei großen Ölmengen erfordert dies eine große Abscheidekammer, um das Miireißen großer Ölmengen zu vermeiden. Daraus ergibt sich eine große Baulänge, was aufwendig und für kompakte Aggregate ungünstig is: (DD-PS 229461). Es ist weiterhin bekannt, zur Schalldämpfung dem Ölabscheider einen die Eintrittsleitung umgebenden Resonator vorzuschalten. Dies ist aufwendig und führt gleichfall' zu einer großen Baulänge (DD-PS 225343).

Bei einem anderen bekannten Ölabscheider liegender Bauart mit mehreren Abscheidestufen folgt dem axialen Eintritt eine senkrechte planparallele Platte als Prallwand zur Trägheitsabscheidung. Danach wird der Gasstrom umgelenkt, eingeschnürt und in einen Multidiffusor geführt. Dort erfolgt die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit. Ein Tropfenbildner wird beaufschlagt. Zur weiteren Abscheidung sind Umlenkgitter, Ablaufrinnen und Krichfallen vorgesehen. Ein solcher Diffusor läßt nur einen kleinen Öffnungswinkel zu, um ein gleichmäßiges Abströmen zu erreichen. Bei größerem Öffnungswinkel kommt es zum Abreißen der Strömung und zur Wirbelbildung. Daraus ergibt sich eine Baulänge mit erheblichem Aufwand. Es ist mit relativ hohem Druckverlust zu rechnen (DD-PS 88936).

Es ist weiterhin ein Ölabscheider bekannt, dessen senkrechte Prallwand seitlich und unten von Leitwänden mit seitlichen Durchtrittsöffnungen umgeben ist, die ein relativ gleichmäßiges Abströmen bewirken, um weitere Ölmengen durch Schwerkraft abzuscheiden und den nachfolgenden Feinabscheider in Form eines topfförmigen Abscheidegestrickes mit möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeit anzuströmen (DD-PS 266140). Auch bei dieser Konstruktion kommt es durch die plötzliche Umlenkung an den Kanten nach der Prallwand zur Wirbelbildung, damit zu ungleichmäßiger Abströmung, erhöhtem Druckverlust und erheblicher Schallemission, wenn hier auch die Baulänge erheblich verkürzt werden konnte.

Ziel der Erfindung ist es, ohne zusätzliche aufwendige Bauelemente den Energieaufwand und die Schallemission des Ölabscheiders beim Betrieb zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Gestaltung der inneren Abscheidewand nach dem axialen EintrittsstL¹'.:"¹". durch die nach der Trägheitsabscheidung mittels Aufprall eine verlust- und lärmarme Verzögerung sowie weitgeilende Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit nach dem Verlassen der Abscheidewand erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die innere Abscheidewand eine der Form des Behälterbodens annähernd angepaßte allseitige Krümmung aufweist. Damit entsteht zwischen Behälterboden und innerer Abscheidewand ein gekrümmter Ringraum, der von dem Gas ohne scharfe Umlenkungen durchströmt wird. Damit verbunden ist eine wesentliche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit. Sie erfolgt proportional der Volumenzunahme des gekrümmten Ringraumes. Das Gas tritt nach Verlassen des gekrümmten Ringraumes in den Innenraum mit annähernd gleich verringerter Strömungsgeschwindigkeit ein. Weiteres Öl wird durch Schwerkraft abgeschieden. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen Behälterboden und Abscheidewand ein annähernd gleicher Abstand vorhanden.

Der nachfolgende Feinabscheider mit einem Abscheidegestrick wird sehr gleichmäßig ohne nennenswerte Wirbelbildung und Geschwindigkeitsspitzen angeströmt, so daß ein guter Abscheidegrad erreicht wird.

Falls es in Abhängigkeit von den anfallenden Gas- und Ölmengen, den Abmessungen und den Stoffwerten zweckmäßig ist, die Verzögerung der Geschwindigkeit im gekrümmten Ringraum zwischen Behälterboden und Abscheidewand weiter zu verringern, kann nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung der Abstand zwischen Behälterboden und innerer Abscheidewand vom axialen Eintrittsstutzen bis zum zylindrischen Teil des Mantels gleichmäßig vergrößert gestaltet werden.

Durch die erfindungsgemäße Abscheidewand wird der Gasstrom gleichmäßig unter weitgehender Unterdrückung von Wirbelbildung in den Innenraum des Ölabscheiders geführt. Das führt zu einer geringen Lärmemission, so daß in vielen Fällen keine besonderen Schallschutzmaßnahmen für den Ölabscheider notwendig sind.

Ausführungsbeispiel

Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Ölabscheider in Form eines liegenden zylindrischen Behälters zur Trennung von Gas und Öl nach einem Kältemittelverdichter im Schema.

Der zylindrische Mantel 1 bildet mit den Behälterboden 2 und 3 den Ölabscheidebehälter. Am Behälterboden 3 ist zentrisch der axiale Eintrittsstutzen 10 angebracht. Hinter dem Behälterboden 3 befindet sich die erfindungsgemäß gekrümmte innere Abscheidewand 4, die in den Abmessungen kleiner und der Form des Behälterbodens 3 angepaßt ist. Dadurch ist zwischen Behälterboden 3 und Abscheidewand 4 ein gekrümmter Ringraum 8 vorhanden. Im folgenden Behälterinnenraum 9 befindet sich der Feinabscheider 5. Darüber ist der Gasaustrittsstutzen 6 angeordnet. An der tiefsten Stelle des Behältermantels 1 ist der Ölablaßstutzen 7.

Das über den Eintrittsstutzen 10 ankommende Gas-Öl-Gemisch trifft auf die innere gekrümmte Abscheidewand 4 und wird nahezu um 90" umgelenkt. An dieser Stelle wird ein wesentlicher Teil der Ölmengen abgeschieden. Im gekrümmten Ringraum 8 erfolgt durch die kontinuierliche Vergrößerung des Strömungsquerschnittes eine ebenso kontinuierliche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit von C1 nahe dem Eintritt auf C2 am Übergang zum Behällerinnenraum 9. Damit verbunden ist eine Umlenkung des Gasstromes ohne scharfe Kanten. Eine störende Wirbelbildung wird weitestgehend vermieden. Das Gas-Öl-Gemisch strömt mit geringer gleichmäßiger Geschwindigkeit ohne Geschwindigkeitsspitzen in den Behälterinnenraum 9. Weitere Ölmengen werden ohne solche störenden Einflüsse abgeschieden. Im folgenden Feinabscheider 5 wird weiteres Restöl abgeschieden. Mit diesen einfachen Mitteln wird ein guter Abscheidegrad bei vertretbarem Lärmpegel erreicht.

Claims (3)

1. Innere Abscheidewand in einem liegenden zylindrischen Ölabscheider zur Trennung von Gas und Öl nach einem Gasverdichter, insbesondere nach einem Schraubenverdichter mit Ölinjektion, die hinter dem gekrümmten Behälterboden und dessen" axialen zentrischen Eintritt angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß die innere Abscheidewand (4) eine der Form des Behälterbodens (3) annähernd angepaßte allseitige Krümmung aufweist.

2. Innere Abscheidewand nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Behälterboden (3) und Abscheidewand (4) an allen Stellen ein annähernd gleicher Abstand vorhanden ist.

3. Innere Abscheidewand nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand zwischen Behälterboden (3) und innerer Abscheidewand (4) vom axialen Eintrittsstutzen (10) bis zum zylindrischen Teil des Mantels gleichmäßig vergrößert gestaltet ist.