DE10020108C2 - Mehrstufige Filteranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Filteranlage für mit Wasser und/oder Öl beladene gasförmige Medien, deren Stufen Filtermittel enthalten, an dem sich Wasser und/oder Öl aufgrund des Koaleszenseffektes abscheiden.

Filteranlagen dieser Art sind aus der Praxis bekannt. Sie werden eingesetzt, um zum Beispiel Luft durch Herausfiltern von Feuchtigkeitspartikeln und gegebenenfalls anderen Fremdstoffen zu reinigen. Die aus dem gasförmigen Medium zu entfernende Feuchtigkeit sammelt sich zum Teil aufgrund des Koaleszenseffektes an dem Filtermittel in Form von Tröpfchen an, und fließt dann am Filtermittel ab und kann über einen Kondensatablauf in jeder Stufe abgeführt werden. Ein anderer Teil der Feuchtigkeit, aber vor allem die anderen festen Fremdstoffe, werden vom Filtermittel aufgenommen. Sobald die Filtereigenschaft der Filtermittel erschöpft ist, müssen sie gegen neue Filtermittel ausgetauscht werden.

Bei der bekannten mehrstufigen Filteranlage haben die einzelnen Stufen einen im wesentlichen gleichen Aufbau. Insbesondere durchströmen die zu filternden gasförmigen Medien mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit die einzelnen Stufen.

Auch sind Filterelemente zur Gasfiltration in Form von mehreren Lagen mit unterschiedlichem Abscheidegrad bekannt (DE 196 18 758 A1; DE 199 20 983 A1). Bei solchen Filterelementen ist die Porengröße der auf der Anströmseite liegenden Lage größer als diejenige jeder nachfolgenden Lage. Da die Lagen unmittelbar aufeinander liegen, ist die Strömungsgeschwindigkeit durch alle Lagen gleich groß. Von der Anströmseite zur Strömseite findet wegen der zunehmend dichter werdenden Lagen ein Druckabfall statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrstufige Filteranlage zu schaffen, deren Wirksamkeit gegenüber herkömmlichen Filteranlagen verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen Stufen der Filteranlage in Strömungsrichtung der Medien von Stufe zu Stufe eine größere Abscheideleistung haben, derart, daß die Strömungsgeschwindigkeit von Stufe zu Stufe ohne Druckerhöhung kleiner wird.

Obgleich die einzelnen Stufen nach wie vor im wesentlichen den gleichen Aufbau haben, ergibt sich durch die Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit der zu filternden Medien in den einzelnen Stufen ein besserer Wirkungsgrad, weil der Koaleszenseffekt sich stärker auswirken kann.

Der Wirkungsgrad kann durch weitere Merkmale gesteigert werden, die einzeln oder kumulativ bei der Erfindung verwirklicht sein können. So ist nach einer ersten Ausgestaltung vorgesehen, daß die Porengröße der Filtermittel von Stufe zu Stufe kleiner wird. Weiter läßt sich der Wirkungsgrad dadurch verbessern, daß die Adsorptionsfähigkeit der Filtermittel in den einzelnen Stufen von Stufe zu Stufe zunimmt. Das kann zum einen durch das Filtermittel aufgrund seiner Materialeigenschaften aber auch aufgrund einer zunehmenden Schichtdicke verwirklicht werden. Die Adsorptionsfähigkeit des Filtermittels kann durch dessen Imprägnierung eingestellt werden. um in der ersten Stufe möglichst viel Feuchtigkeit in Form von Tröpfchen abzuscheiden, sollte das Filtermittel in der ersten Stufe möglichst feuchtigkeitsabweisend sein. Das fördert den Abtropfeffekt, während das Filtermittel in der letzten Stufe möglichst saugend wirken soll.

Wie an sich bekannt, sollten die einzelnen Stufen für die abtropfende Feuchtigkeit einen Kondensatablauf aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine mehrstufige Filteranlage zeigt.

Die in der Zeichnung dargestellte Filteranlage besteht aus drei gleichen Stufen 1, 2, 3. Eine weitere andersartige Stufe 4 kann ihr nachgeordnet sein.

Die ersten drei Stufen 1, 2, 3 haben als Filtermittel ein Vlies, ein Tuch oder Schaumstoff, während die letzte Stufe 4 als Filtermittel Aktivkohle enthält. Wichtig ist, daß an dem Filtermittel ein Koaleszenseffekt auftritt und die Abscheideleistung des Filtermittels, die von der Koaleszens der Porengröße, der Dicke und weiteren Material- und Aufbaueigenschaften abhängt, von Stufe zu Stufe größer wird. Das Filtermittel kann einen unterschiedlichen Aufbau haben. Insbesondere kann es aus einem Kern und einer äußeren Schaumstoff- oder Tuchumhüllung bestehen. Das Filtermittel der ersten Stufe 1 ist stark imprägniert, so daß sich aufgrund von Koaleszens Feuchtigkeit niederschlägt, in Form von Tröpfchen abperlt und über einen Kondensatablauf 5, 6, 7 abgezogen werden kann. Das Vlies oder Tuch der zweiten und dritten Stufe ist abgestuft weniger stark imprägniert beziehungsweise mehr und mehr saugend.

Die Strömungsgeschwindigkeit für das durch die einzelnen Stufen 1 bis 3 hindurchzuleitende gasförmige Medium nimmt von Stufe zu Stufe ab, ohne daß der Druck ansteigt. Das läßt sich technisch zum Beispiel mit einem entsprechenden Filtermittel und dessen Strömungsquerschnitt verwirklichen. Das wirkt sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad der Filteranlage aus. Darüber hinaus kann die Porengröße des Filtermittels von Stufe zu Stufe kleiner werden.

Claims (5)

1. Mehrstufige Filteranlage für mit Wasser und/oder Öl beladene gasförmige Medien, deren Stufen (1, 2, 3,) Filtermittel enthalten, an dem sich Wasser und/oder Öl aufgrund des Koaleszenseffektes abscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stufen (1-3) der Filteranlage in Strömungsrichtung der Medien von Stufe zu Stufe eine größere Abscheideleistung haben, derart, daß die Strömungsgeschwindigkeit von Stufe zu Stufe ohne Druckerhöhung kleiner wird.

2. Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Porengröße der Filtermittel von Stufe zu Stufe kleiner wird.

3. Filteranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionsfähigkeit der Filtermittel in den einzelnen Stufen (1, 2, 3) von Stufe zu Stufe zunimmt.

4. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Filtermittels in den einzelnen Stufen (1, 2, 3) von Stufe zu Stufe zunimmt.

5. Filteranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionsfähigkeit des Filtermittels durch Imprägnierung eingestellt ist.