DE102019001804B3 - Gas separator with centrifugation under the influence of ultrasound - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung verwendet die Kombination der Verfahren basierend auf zentrifugale Trennung und Beschleunigung dieser Trennung durch Ultraschalleinwirkung, wobei das Gasgemisch in zwei parallel verlaufenden Spiralläufen rotiert. Diese Spiralläufe sind an einem Ende miteinander verbunden, so dass das Gas die beiden in entgegengesetzter Richtung durchläuft. Dies bringt den großen Vorteil, daß die Gasanschlüsse auf einer Seite des Gasseparators ist und über kurze Leitungen mit anderen Gasseparatoren gekoppelt werden kann, um die gewünschten Separationsergebnisse zu erzielen.Die Spiralläufe umschließen den zylindrischen Ultraschallerzeuger, wobei der Ultraschall auf der gesamten Innenfläche der Spiralläufe innerhalb eines elastischen Membran erzeugt wird. Dabei kommt das elektrodynamische Prinzip der Lautsprecher zur Anwendung. Es werden halbringförmige Magnete und entsprechende Eisenbleche und -Joche benutzt, wobei an dem Membran befestigte Spulen von Strom mit hoher Frequenz durchflossen werden, während sie im starken magnetischen Feld von Eisenblechen sich befinden und so zusammen mit dem jeweiligen Membranteil befindlich genau unter den Lücken zwischen den radialen Wänden der Spiralläufen schwingen und so den Ultraschall erzeugen und in die Zentrifugationsrichtung schicken.The present invention uses the combination of methods based on centrifugal separation and acceleration of this separation by the action of ultrasound, the gas mixture rotating in two parallel spiral runs. These spiral runs are connected at one end so that the gas passes through the two in the opposite direction. This has the great advantage that the gas connections are on one side of the gas separator and can be coupled to other gas separators via short lines in order to achieve the desired separation results. The spiral runs surround the cylindrical ultrasound generator, with the ultrasound on the entire inner surface of the spiral runs inside an elastic membrane is generated. The electrodynamic principle of the loudspeakers is used here. Semi-ring-shaped magnets and corresponding iron sheets and yokes are used, with coils attached to the membrane being traversed by current at a high frequency while they are in the strong magnetic field of iron sheets and thus together with the respective membrane part are located exactly under the gaps between the vibrate radial walls of the spiral barrels and thus generate the ultrasound and send it in the direction of centrifugation.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Separator von Komponenten aus einem Gasgemisch mittels Zentrifugation unter UltraschalleinwirkungThe invention relates to a separator of components from a gas mixture by means of centrifugation under the action of ultrasound
Zentrifugen zur Separation von Fluiden sind seit langem bekannt. So verwendet
Die
The
Dabei kommt die erzeugte Ulraschallleistung mit geringer Wirkung /Intensität beim Gasgemisch im Spirallauf an; zudem führt die Verteilung der Ultraschallwellen auf die gesamte Fläche des Gaslaufkörpers zu einer enormen Abschwächung der nützlichen Leistung, die einmal Flächenmäßig bedingt ist und zum zweiten nutzlos Verpufft, da wo sie auf die harten Wände des Spirallaufs trifft.
The generated ultrasound power arrives with little effect / intensity in the gas mixture in a spiral run; In addition, the distribution of the ultrasonic waves over the entire surface of the gas runner leads to an enormous weakening of the useful performance, which is due to the surface and is uselessly fizzled out, where it hits the hard walls of the spiral barrel.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine effizientere Erzeugung und Verteilung der Ultraschallleistung zu machen, wobei deutlich höhere Werte der Schallleistung im zu separierendem Gasgemisch ermöglicht werden. Zudem ist die Anwendung einer Doppelspirale als Gaslaufkörper eingeführt worden, welche die Plazierung des Gaseinlasses und der Gasausgänge für die separierten Gaskomponenten nebeneinander auf der selben Frontseite des Gaslaufkörpers ermöglicht. Die parallelen Spiralläufe, die um 180° versetzt sind, sind an der, den Ein- und Ausgängen entgegengesetzten Frontalseite miteinander verbunden
Dies ist mit großen Vorteilen verbunden, insbesondere für die Zusammenschaltung mehreren solcher Geräte, wenn man bestimmte Ergebnisse der Gasseparation realisieren will, weil die Verbindungsleitungen dazwischen kurz sein können.The present invention has set itself the task of making the generation and distribution of the ultrasound power more efficient, whereby significantly higher values of the sound power in the gas mixture to be separated are made possible. In addition, the use of a double spiral as a gas runner has been introduced, which enables the gas inlet and the gas outlets for the separated gas components to be placed next to one another on the same front side of the gas runner. The parallel spiral runs, which are offset by 180 °, are connected to each other on the front side opposite the entrances and exits
This is associated with great advantages, in particular for the interconnection of several such devices, if one wants to achieve certain results of the gas separation, because the connecting lines between them can be short.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gasseparators ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.An embodiment of the gas separator according to the invention is shown in the drawings and is explained in more detail below.
Es zeigt:
-
1 Perspektivische Darstellung von Gehäuseabschnitten des Gasseparators -
2 Querschnitt durch die Vorrichtung -
3 Längsschnitt durch den Gasseparator mit zylindrischen Verlauf im Mittelteil
-
1 Perspective view of housing sections of the gas separator -
2nd Cross section through the device -
3rd Longitudinal section through the gas separator with a cylindrical course in the middle part
Der Gasseparator mit Zentrifugation unter Ultraschalleinwirkung besteht aus einem Gaslaufkörper
Der Gaslaufkörper
Im Gaslaufkörper sind zwei parallele Spiralläufe
Der Gaseinlaß
Der Ultraschall wird auf der Innenseite des zylindrischen elastischen Membran
The
There are two parallel spiral runs in the
The gas inlet
The ultrasound is on the inside of the cylindrical
Die jeweiligen Eisenjoche
Die Lücken (spiralförmige Kanäle)
Das Gehäuse
Die im Draufsicht rechtwinklig erscheinenden Aussparungen
Die Anordnung der halbringförmigen Magnete
Durch die lokal entstehenden magnetischen Anziehungskräfte findet eine starre und stabile Befestigung der Eisenteile
Bandförmige Abstandshalter
Die Abdeckplatten
The gaps (spiral channels)
The housing
The cutouts appearing rectangular in plan view
The arrangement of the semi-ring-
The locally generated magnetic attraction forces the iron parts to be fixed rigidly and stably
Band-
The
Der Grad der Gasseparation ist abhängig von der Länge der Spiralläufe
Nachdem sehr hohe Durchflüsse von Gasgemisch möglich sind, ist die dafür verbrauchte Energie um Ultraschall zu erzeugen, relativ gering, was zu einer sehr preiswerten Gasseparation führt.
Angesichts der Tatsache, daß keine Verschleißteile in den Separatoren existieren, ist deren Lebensdauer und Zuverlässigkeit sehr groß.The degree of gas separation depends on the length of the spiral runs
Since very high gas mixture flows are possible, the energy used to generate ultrasound is relatively low, which leads to very inexpensive gas separation.
In view of the fact that there are no wearing parts in the separators, their service life and reliability are very long.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019001804.4A DE102019001804B3 (en) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | Gas separator with centrifugation under the influence of ultrasound |
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DE102019001804.4A DE102019001804B3 (en) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | Gas separator with centrifugation under the influence of ultrasound |
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DE102019001804B3 true DE102019001804B3 (en) | 2020-04-09 |
Family
ID=69886589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102019001804.4A Active DE102019001804B3 (en) | 2019-03-15 | 2019-03-15 | Gas separator with centrifugation under the influence of ultrasound |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102019001804B3 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011110556A1 (en) * | 2011-08-13 | 2013-02-14 | Johann-Marius Milosiu | Method for separation of hard components of gas for pumping into rotor of centrifuge by external compressor, involves selecting number of centrifugation stages and portion of residual gas |
DE102014002591A1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Johann-Marius Milosiu | Method and apparatus for the centrifugal separation of gases with ultrasound assistance |
DE102018009458B3 (en) * | 2018-12-05 | 2019-11-21 | Johann-Marius Milosiu | Method and centrifugal gas separator with ultrasonic support |
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2019
- 2019-03-15 DE DE102019001804.4A patent/DE102019001804B3/en active Active
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