DE102016201715A1 - separating - Google Patents
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Abstract
Um eine Abscheidevorrichtung bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine effiziente Abscheidung von Verunreinigungen ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Abscheidevorrichtung Folgendes umfasst:
ein Gehäuse, welches einen zumindest näherungsweise zylinderförmigen Abscheideraum der Abscheidevorrichtung umgibt;
einen in dem Abscheideraum angeordneten Rotationsabscheider zum Abscheiden von Verunreinigungen, insbesondere Flüssigkeitstropfen, aus dem Rohgasstrom;
eine Zuführvorrichtung zum Zuführen eines Rohgasstroms zu dem Rotationsabscheider;
eine Abführvorrichtung zum Abführen eines Reingasstroms aus dem Abscheideraum, wobei die Abführvorrichtung einen ersten Abführabschnitt, einen zweiten Abführabschnitt und einen zwischen den zwei Abführabschnitten angeordneten Strömungsumlenkabschnitt umfasst. In order to provide a separation device which is simple in construction and enables efficient separation of contaminants, it is proposed that the separation device comprises:
a housing which surrounds an at least approximately cylindrical separating space of the separating device;
a rotary separator arranged in the separation chamber for separating impurities, in particular liquid drops, from the raw gas stream;
a supply device for supplying a raw gas flow to the rotary separator;
a discharge device for discharging a clean gas flow from the separation chamber, the discharge device comprising a first discharge section, a second discharge section and a flow deflection section arranged between the two discharge sections.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung, insbesondere einen Ölabscheider. Eine Abscheidevorrichtung dient insbesondere zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einem Rohgasstrom. Beispielsweise kann die Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Öltröpfchen aus einem Öltröpfchen enthaltenden Rohgasstrom dienen. The present invention relates to a separation device, in particular an oil separator. A separation device is used in particular for separating impurities from a crude gas stream. For example, the separator may serve to separate oil droplets from a stream of crude gas containing oil droplets.
Abscheidevorrichtungen sind beispielsweise aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abscheidevorrichtung bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine effiziente Abscheidung von Verunreinigungen ermöglicht. The present invention has for its object to provide a separation device, which is simple in construction and allows efficient separation of impurities.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einem Rohgasstrom gelöst, wobei die Abscheidevorrichtung Folgendes umfasst:
ein Gehäuse, welches einen zumindest näherungsweise zylinderförmigen Abscheideraum der Abscheidevorrichtung umgibt;
einen in dem Abscheideraum angeordneten Rotationsabscheider zum Abscheiden von Verunreinigungen, insbesondere Flüssigkeitstropfen, aus dem Rohgasstrom;
eine Zuführvorrichtung zum Zuführen eines Rohgasstroms zu dem Rotationsabscheider;
eine Abführvorrichtung zum Abführen eines Reingasstroms aus dem Abscheideraum, wobei die Abführvorrichtung einen ersten Abführabschnitt, einen zweiten Abführabschnitt und einen zwischen den zwei Abführabschnitten angeordneten Strömungsumlenkabschnitt umfasst. This object is achieved according to the invention by a separation device for separating impurities from a stream of raw gas, the separation device comprising:
a housing which surrounds an at least approximately cylindrical separating space of the separating device;
a rotary separator arranged in the separation chamber for separating impurities, in particular liquid drops, from the raw gas stream;
a supply device for supplying a raw gas flow to the rotary separator;
a discharge device for discharging a clean gas flow from the separation chamber, the discharge device comprising a first discharge section, a second discharge section and a flow deflection section arranged between the two discharge sections.
Dadurch, dass die Abscheidevorrichtung einen Strömungsumlenkabschnitt umfasst, ist ein unerwünschter Austrag von Verunreinigungen aus dem Abscheideraum vorzugsweise auf ein Minimum reduzierbar oder ganz vermeidbar. By virtue of the fact that the separation device comprises a flow deflection section, undesired discharge of contaminants from the separation space is preferably minimized or completely avoidable.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Abführabschnitt den zweiten Abführabschnitt zumindest abschnittsweise ringförmig oder zylindermantelförmig oder kegelmantelförmig umgibt. In one embodiment of the invention can be provided that the first discharge section surrounds the second discharge section at least partially annular or cylinder jacket-shaped or cone-shaped.
Der erste Abführabschnitt ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise ein Ringkanal oder zylindermantelförmiger oder kegelmantelförmiger Kanal, welcher den zweiten Abführabschnitt zumindest abschnittsweise umgibt. The first discharge section is preferably at least in sections an annular channel or cylinder jacket-shaped or cone-shaped channel which surrounds the second discharge section at least in sections.
Günstig kann es sein, wenn der zweite Abführabschnitt einen Abführstutzen oder Abführkanal umfasst, welcher in den ersten Abführabschnitt hineinragt. It may be favorable if the second discharge section comprises a discharge nozzle or discharge channel, which projects into the first discharge section.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der zweite Abführabschnitt durch einen Abführstutzen oder Abführkanal gebildet ist, welcher in den ersten Abführabschnitt hineinragt. Furthermore, it can be provided that the second discharge section is formed by a discharge nozzle or discharge channel, which projects into the first discharge section.
Der erste Abführabschnitt und der zweite Abführabschnitt weisen vorzugsweise eine gemeinsame Wandung auf, welche insbesondere zumindest näherungsweise zylindermantelförmig oder kegelmantelförmig ist. The first discharge section and the second discharge section preferably have a common wall, which is in particular at least approximately cylindrical jacket-shaped or cone-shaped.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der erste Abführabschnitt zumindest abschnittsweise durch eine Ausbuchtung in einer den Abscheideraum umgebenden Abscheidewand des Gehäuses gebildet ist. It can be advantageous if the first discharge section is formed at least in sections by a bulge in a separation wall of the housing surrounding the separation space.
Bezogen auf eine Rotationsachse des Rotationsabscheiders ist diese Ausbuchtung vorzugsweise radial nach außen gerichtet in der Abscheidewand ausgebildet. Relative to a rotational axis of the rotary separator, this bulge is preferably designed radially outward in the separation wall.
Die Rotationsachse des Rotationsabscheiders ist vorzugsweise auch eine Rotationsachse oder Symmetrieachse des Abscheideraums und der Abscheidewand. The axis of rotation of the rotary separator is preferably also a rotation axis or axis of symmetry of the separation space and the separation wall.
Die Ausbuchtung, welche zumindest einen Teil des ersten Abführabschnitts bildet, ist vorzugsweise eine in der Abscheidewand gebildete Nische. The bulge, which forms at least part of the first discharge section, is preferably a niche formed in the separation wall.
Günstig kann es sein, wenn die Ausbuchtung sich in radialer Richtung außen an den Rotationsabscheider anschließt. It may be favorable if the bulge connects in the radial direction on the outside to the rotary separator.
Vorzugsweise ist die Ausbuchtung zumindest größtenteils auf gleicher Höhe wie der Rotationsabscheider angeordnet, insbesondere bezogen auf eine parallel zur Rotationsachse des Rotationsabscheiders verlaufende Richtung. Preferably, the bulge is at least largely arranged at the same height as the rotary separator, in particular with respect to a direction parallel to the axis of rotation of the rotary separator.
Eine den ersten Abführabschnitt in einer Schwerkraftrichtung nach unten begrenzende Bodenwandung umfasst vorzugsweise eine Ablaufschräge oder ist als eine Ablaufschräge ausgebildet.A bottom wall bounding the first discharge section in a direction of gravity downward preferably comprises a drainage slope or is designed as a drainage slope.
Die Ablaufschräge mündet vorzugsweise in den Abscheideraum. Dies bedeutet insbesondere, dass eine auf der Ablaufschräge ablaufende Flüssigkeit direkt in den Abscheideraum fließt. Auf diese Weise kann insbesondere eine abgeschiedene Flüssigkeit im Abscheideraum gehalten oder in diesen zurückgeführt werden, um ein unerwünschtes Austreten über den Abführabschnitt zu vermeiden. The drainage slope preferably opens into the separation chamber. This means, in particular, that a liquid draining on the drainage slope flows directly into the separation chamber. In this way, in particular, a separated liquid can be held in the separation chamber or returned to it in order to avoid an undesired escape via the discharge section.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Gehäuse zwei Gehäusehälften umfasst. It can be advantageous if the housing comprises two housing halves.
Der erste Abführabschnitt, der zweite Abführabschnitt und/oder der Strömungsumlenkabschnitt sind vorzugsweise durch eine einzige der beiden Gehäusehälften gebildet und/oder einstückig mit der Gehäusehälfte ausgebildet. The first discharge section, the second discharge section and / or the flow deflection section are preferably formed by a single one of the two housing halves and / or formed integrally with the housing half.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des ersten Abführabschnitts, zumindest ein Teil des zweiten Abführabschnitts und/oder zumindest ein Teil des Strömungsumlenkabschnitts durch eine einzige der Gehäusehälften gebildet ist oder einstückig mit einer Gehäusehälfte ausgebildet ist. Furthermore, it can be provided that at least part of the first discharge section, at least part of the second discharge section and / or at least part of the flow deflection section is formed by a single one of the housing halves or is formed integrally with a housing half.
Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet oder umfasst ein Kunststoffmaterial. The housing is preferably formed of a plastic material or comprises a plastic material.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse zwei Gehäusehälften umfasst, welche als Spritzgussbauteile ausgebildet sind. In particular, it can be provided that the housing comprises two housing halves, which are designed as injection-molded components.
Die zwei Gehäusehälften sind insbesondere Kunststoff-Spritzgussbauteile. The two housing halves are in particular plastic injection-molded components.
Es kann vorgesehen sein, dass der Reingasstrom im ersten Abführabschnitt entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben führbar ist, insbesondere bis über eine Oberkante des Rotationsabscheiders. It can be provided that the clean gas flow in the first discharge section against the direction of gravity can be guided upwards, in particular to over an upper edge of the rotary separator.
Im zweiten Abführabschnitt ist der Reingasstrom vorzugsweise in der Schwerkraftrichtung nach unten führbar. In the second discharge section, the clean gas flow is preferably feasible downwards in the direction of gravity.
Günstig kann es sein, wenn der Reingasstrom mittels des Strömungsumlenkabschnitts um zumindest näherungsweise 180° umlenkbar ist. It may be favorable if the clean gas flow can be deflected by at least approximately 180 ° by means of the flow deflection section.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Reingasstrom im ersten Abführabschnitt im Wesentlichen ringförmig oder zylindermantelförmig oder kegelmantelförmig führbar oder geführt ist. It may be advantageous if the clean gas flow in the first discharge section can be guided or guided essentially in the form of a ring or cylinder jacket or cone jacket.
Der Reingasstrom ist im zweiten Abführabschnitt vorzugsweise im Wesentlichen zylinderförmig oder kegelförmig führbar oder geführt. The clean gas flow is preferably substantially cylindrical or conically guided or guided in the second discharge section.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Reingasstrom mittels des Strömungsumlenkabschnitts aus einem ringförmigen oder zylindermantelförmigen oder kegelmantelförmigen Strom im ersten Abführabschnitt in einen zylinderförmigen oder kegelförmigen Strom im zweiten Abführabschnitt überführbar ist. It may be advantageous if the clean gas flow can be converted by means of the Strömungsumlenkabschnitts of an annular or cylinder jacket-shaped or cone-shaped current in the first discharge in a cylindrical or conical flow in the second discharge section.
Der Strömungsumlenkabschnitt ist vorzugsweise abschnittsweise aus einer Gehäusehälfte und abschnittsweise aus einem an der Gehäusehälfte festgelegten oder festlegbaren Deckelelement gebildet. The Strömungsumlenkabschnitt is preferably formed in sections of a housing half and sections of a fixed or definable on the housing half cover element.
Das Deckelelement kann beispielsweise an der Gehäusehälfte formschlüssig und/oder kraftschlüssig festgelegt sein, beispielsweise mittels einer Clipsverbindung, einer Schweißverbindung und/oder einer Schnapphakenverbindung. The cover element may for example be fixed positively and / or non-positively on the housing half, for example by means of a clip connection, a welded connection and / or a snap-hook connection.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Strömungsumlenkabschnitt ein Druckregelventil umfasst. In one embodiment of the invention, it may be provided that the flow deflection section comprises a pressure regulating valve.
Mittels eines solchen Druckregelventils ist insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Abführabschnitt und dem zweiten Abführabschnitt wahlweise freigebbar oder sperrbar, insbesondere abhängig von vorherrschenden Druckverhältnissen im ersten Abführabschnitt, im zweiten Abführabschnitt und/oder in einer Umgebung der Abscheidevorrichtung. By means of such a pressure regulating valve, in particular a fluid connection between the first discharge section and the second discharge section is selectively releasable or lockable, in particular depending on prevailing pressure conditions in the first discharge section, in the second discharge section and / or in an environment of the separation device.
Ein Druckregelventil kann insbesondere dann vorgesehen sein, wenn die Abscheidevorrichtung in oder an einer Motorvorrichtung mit geschlossener Kurbelgehäuseentlüftung zum Einsatz kommt. Ein Druckregelventil kann vorzugsweise entbehrlich sein, wenn die Abscheidevorrichtung in oder an einer Motorvorrichtung mit (zur Umgebung hin) offener Kurbelgehäuseentlüftung zum Einsatz kommt.A pressure regulating valve may be provided, in particular, when the separating device is used in or on a motor device with a closed crankcase ventilation. A pressure control valve may preferably be dispensable if the separation device is used in or on a motor device with (to the environment) open crankcase ventilation.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der erste Abführabschnitt und/oder der zweite Abführabschnitt und/oder der Strömungsumlenkabschnitt ein oder mehrere Füllelemente und/oder Abscheideelemente umfassen. It can be advantageous if the first discharge section and / or the second discharge section and / or the flow deflection section comprise one or more filling elements and / or separating elements.
Ein Füllelement und/oder ein Abscheideelement kann beispielsweise ein Vlies, ein Filterelement oder ein sonstiges durchströmbares Element sein. A filling element and / or a separating element can be, for example, a fleece, a filter element or another element through which it can flow.
Ein Abscheideelement kann ferner beispielsweise ein Prallelement oder ein sonstiges Strömungsablenkelement sein. A separating element can furthermore be, for example, a baffle element or another flow baffle element.
Mittels eines oder mehrerer Abstandshalter ist vorzugsweise ein Abstand zwischen dem einen oder den mehreren Füllelementen und/oder dem einen oder den mehreren Abscheideelementen einerseits und einer oder mehreren den ersten Abführabschnitt und/oder den zweiten Abführabschnitt bildenden Wandungen andererseits herstellbar. By means of one or more spacers is preferably a distance between the one or more filling elements and / or the one or more deposition elements on the one hand and one or more the first discharge section and / or the second discharge section forming walls on the other hand produced.
Ein Füllelement und/oder ein Abscheideelement ist insbesondere ein Koaleszenzelement, beispielsweise aus einem Koaleszenzmedium, in welchem im Gasstrom mitgerissene Verunreinigungen, insbesondere Flüssigkeitstropfen, abgeschieden werden. A filling element and / or a separating element is in particular a coalescing element, for example from a coalescing medium, in which impurities entrained in the gas flow, in particular liquid droplets, are deposited.
Vorteilhaft kann es sein, wenn eine dem abzuführenden Reingasstrom zugewandte Oberfläche des ersten Abführabschnitts, des Umlenkabschnitts und/oder des zweiten Abführabschnitts eine Beschichtung oder eine sonstige Oberflächenbearbeitung aufweist. Insbesondere kann eine haftreduzierende Beschichtung und/oder Oberflächenbearbeitung vorgesehen sein, um ein Ablaufen von Verunreinigungen, insbesondere Flüssigkeiten, zu begünstigen. It can be advantageous if a surface of the first discharge section, of the deflection section and / or of the second discharge section facing the clean gas flow to be discharged has a coating or other surface treatment. In particular, an adhesion-reducing coating and / or surface treatment can be provided in order to promote the drainage of impurities, in particular liquids.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abscheidevorrichtung eine den Abscheideraum umgebende Abscheidewand umfasst, welche mindestens eine Ablaufkante zur Unterbrechung einer im Übrigen im Wesentlichen kreiszylindrischen Innenfläche der Abscheidewand umfasst. In an embodiment of the invention it can be provided that the separation device comprises a separation wall surrounding the separation space, which comprises at least one run-off edge for interrupting an otherwise substantially circular-cylindrical inner surface of the separation wall.
Die Ablaufkante bildet vorzugsweise ein Hindernis für eine bezüglich der Rotationsachse des Rotationsabscheiders in Umfangsrichtung umlaufende Umfangsströmung, welche insbesondere aufgrund der Rotation des Rotationsabscheiders und der hierdurch erzeugten Gasströmung entsteht. The run-off edge preferably forms an obstacle to a peripheral flow which circulates in the circumferential direction relative to the rotational axis of the rotary separator, which arises in particular due to the rotation of the rotary separator and the gas flow generated thereby.
Die Ablaufkante verläuft vorzugsweise im Wesentlichen schräg zur Umfangsrichtung und/oder schräg zur Rotationsachse. The run-off edge preferably runs essentially obliquely to the circumferential direction and / or obliquely to the axis of rotation.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Ablaufkante parallel zur Rotationsachse und/oder senkrecht zur Umfangsrichtung verläuft. However, it can also be provided that the drainage edge runs parallel to the axis of rotation and / or perpendicular to the circumferential direction.
Die Abscheidewand, welche den Abscheideraum umgibt, ist vorzugsweise zumindest näherungsweise zylindermantelförmig, insbesondere abgesehen von einer zumindest einen Teil des ersten Abführabschnitts bildenden Ausbuchtung und/oder abgesehen von der mindestens einen Ablaufkante. The separating wall, which surrounds the separating space, is preferably at least approximately cylindrical-jacket-shaped, in particular apart from a bulge forming at least a part of the first discharge section and / or apart from the at least one discharge edge.
Aufgrund der Ablaufkante ergibt sich vorzugsweise eine lokale Anhäufung von Verunreinigungen, insbesondere Flüssigkeit, längs der Umfangsrichtung der Abscheidewand, wodurch ein Abfließen in der Schwerkraftrichtung nach unten erleichtert wird. Due to the outflow edge, there is preferably a local accumulation of impurities, in particular liquid, along the circumferential direction of the separation wall, which facilitates downflow in the direction of gravity.
Der erste Abführabschnitt und/oder der zweite Abführabschnitt sind vorzugsweise zumindest abschnittsweise geringfügig konisch ausgebildet, insbesondere um eine Entformung bei der Herstellung im Spritzgussprozess zu erleichtern. The first discharge section and / or the second discharge section are preferably slightly conical, at least in sections, in particular in order to facilitate demolding during production in the injection molding process.
Die Abscheidevorrichtung ist vorzugsweise eine Ölabscheidevorrichtung zum Abscheiden von Ölnebel aus einem ölnebelhaltigen Gasstrom.The separation device is preferably an oil separation device for separating oil mist from an oil mist-containing gas stream.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.
In den Zeichnungen zeigen: In the drawings show:
Eine in den
Die Abscheidevorrichtung
Das Gehäuse
Ein Teil des Innenraums
Der Rotationsabscheider
Über eine Zuführvorrichtung
Insbesondere ist der Rohgasstrom längs einer Rotationsachse
In radialer Richtung nach außen kann der Rohgasstrom durch den Stapel
Der von Verunreinigungen befreite Rohgasstrom ist dann ein Reingasstrom. The untreated crude gas stream is then a clean gas stream.
Der Rotationsabscheider
Ebenfalls an der Welle
Mittels einer Düse
Das Antriebselement
Wie insbesondere den
Die Abführvorrichtung
Insbesondere umfasst die Abführvorrichtung
Der erste Abführabschnitt
Die Ablaufschräge
Die Abführvorrichtung
Der erste Abführabschnitt
Mittels des ersten Abführabschnitts
Der erste Abführabschnitt
Der zweite Abführabschnitt
Insbesondere sind vorzugsweise eine Auslassöffnung
Der erste Abführabschnitt
Insbesondere kann mittels des Strömungsumlenkabschnitts
Mittels des Strömungsumlenkabschnitts
Ferner wird mittels des Strömungsumlenkabschnitts
Der zweite Abführabschnitt
An dem der Einlassöffnung
Die Gehäusehälften
Der erste Abführabschnitt
Zur Vervollständigung des Strömungsumlenkabschnitts
Dieses Deckelelement
Wie insbesondere den
Die Ablaufkanten
Die Ablaufkanten
Mittels der Ablaufkante
Insbesondere kann mittels der einen oder der mehreren Ablaufkanten
Eine in den
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Strömungsumlenkabschnitt
Der Strömungsumlenkabschnitt
Das Druckregelventil
Die Abführvorrichtung
Das Füllelement
Das Füllelement
Das Füllelement
Hierdurch kann insbesondere ein Spalt
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Abführvorrichtung
Solche Prallelemente
Sämtliche mit Hinblick auf die
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 69906019 T2 [0002] DE 69906019 T2 [0002]
- DE 10350562 A1 [0002] DE 10350562 A1 [0002]
- DE 102013207058 A1 [0002] DE 102013207058 A1 [0002]
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