DE102019005893A1

DE102019005893A1 - Tropfenabscheiderprofil und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102019005893A1
Application number: DE102019005893.3A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Schmitz; Wilhelm Schieren
Original assignee: Carl Munters Euroform GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Munters Euroform GmbH and Co KG
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-02-25
Also published as: US20220297038A1; CN114728225B; WO2021032231A1; CN114728225A; EP3999209A1

Abstract

Es werden ein Tropfenabscheiderprofil und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben. Das Tropfenabscheiderprofil besitzt eine Ablösezone, die mindestens eine durch Walzprofilierung hergestellte Einprägung, insbesondere Rundprägung, aufweist. Bei dem Verfahren wird ein Blechband bereitgestellt, das mindestens einem Walzprofilierungsvorgang zur Ausbildung mindestens einer als Ablösezone dienenden Einprägung im Blechband unterzogen wird. Auf diese Weise lassen sich Tropfenabscheiderprofile besonders einfach und kostengünstig herstellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein als Lamellenprofil ausgebildetes Tropfenabscheiderprofil zur Ausbildung von eine Vielzahl von parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordnete Lamellenprofile aufweisenden Tropfenabscheidereinheiten, das mindestens eine Ablösezone zur Abscheidung von Flüssigkeitstropfen aus einem am Lamellenprofil entlangströmenden Gas aufweist.
Derartige Tropfenabscheider sind bekannt. Sie weisen entsprechende Ablösezonen auf, die von einer Vielzahl von Strukturen gebildet sind. Hierzu gehören beispielsweise Nasen, Fangtaschen, Rinnen, Umlenkungen, Phasentrennkammern etc. Solche Strukturen werden beispielsweise durch Kanten, Knicken, Pressen oder Schweißen der entsprechenden Metallbleche hergestellt. Hierzu ist in der Regel eine Vielzahl von einzelnen Arbeitsschritten erforderlich, so dass die Herstellung von solchen Tropfenabscheiderprofilen zeit- und kostenaufwendig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tropfenabscheiderprofil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das sich besonders einfach und kostengünstig herstellen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Tropfenabscheiderprofil der angegebenen Art dadurch gelöst, dass die Ablösezone mindestens eine durch Walzprofilierung hergestellte Einprägung aufweist.
Die erfindungsgemäße Lösung betrifft zwei Aspekte. Zum einen wendet sie sich von den bekannten Herstellverfahren für derartige Strukturen von Ablösezonen ab und schlägt stattdessen als Herstellverfahren eine Walzprofilierung vor. Zum anderen ersetzt die Erfindung die bekannten Strukturierungen, insbesondere Nasen und Fangtaschen, durch einfache Einprägungen, die durch Walzprofilieren hergestellt werden. Es hat sich gezeigt, dass derartige Einprägungen einfach und schnell hergestellt werden können, andererseits aber die für eine wirksame Phasentrennung gestellten Anforderungen erfüllen, so dass sich insgesamt ein derartiges als Lamellenprofil ausgebildetes Tropfenabscheiderprofil besonders einfach und rasch und somit kostengünstig herstellen lässt.
Beim Walzprofilieren (auch Rollformen oder Kaltwalzen von Profilen) wird beispielsweise ein ursprünglich ebenes Blechband durch mehrere hintereinander angeordnete und angetriebene Walzenpaare geleitet, bis die gewünschte Profilform gebogen ist. Auf diese Weise können beliebige Profilformen hergestellt werden, wobei zu jedem Profilquerschnitt ein eigener Rollensatz erforderlich ist.
Bei der durch Walzprofilierung hergestellten Einprägung handelt es sich vorzugsweise um eine Rundprägung. Derartig rund bis oval ausgebildete Einprägungen lassen sich besonders einfach aus flachen Blechstücken herstellen und haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie weniger anfällig gegen Verschmutzungen sind als beispielsweise Umlenkungen, die scharfe Kanten aufweisen. Vorzugsweise ist eine derartige Walzprofilierung (Rundprägung) im Schnitt teilkreisförmig oder halb-oval ausgebildet.
Eine derartige Ablösezone kann erfindungsgemäß eine Einprägung oder mehrere Einprägungen aufweisen. Insbesondere finden mehrere hintereinander angeordnete Einprägungen Verwendung, die sich in gleiche oder in unterschiedliche Richtungen erstrecken können. So kann das Lamellenprofil beispielsweise abwechselnd Einprägungen in verschiedene Richtungen aufweisen.
Auch wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der das Lamellenprofil Einprägungen nach Art einer Welle, insbesondere Sinuswelle, besitzt. Derartige wellenförmig ausgebildete Bereiche können beliebig lang ausgestaltet sein, um die gewünschte Phasentrennung bzw. Strömungsablösung zu erreichen.
Auch kann das Lamellenprofil nach einer Einprägung eine Richtungsänderung aufweisen. So kann beispielsweise anstelle einer herkömmlich hergestellten scharfen Kante eine Einprägung, insbesondere eine Rundprägung, vorgesehen sein, wobei die Schenkel dieser Einprägung miteinander einen von 180° abweichenden Winkel bilden.
Insgesamt wird eine Lösung bevorzugt, bei der das Tropfenabscheiderprofil überhaupt keine scharfen Biegekanten aufweist und diese durch entsprechende Rundprägungen ersetzt sind, so dass sämtliche Richtungsänderungen des Lamellenprofiles durch Rundprägungen gebildet sind. Diese Rundprägungen haben den Vorteil, dass die Verunreinigungsgefahr von derartigen Lamellenprofilen geringer ist als beim Stand der Technik und dass sich bessere Reinigungsmöglichkeiten ergeben.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines mindestens eine Ablösezone aufweisenden, als Lamellenprofil ausgebildeten Tropfenabscheiderprofils der vorstehend beschriebenen Art. Das Verfahren ist dabei durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

Bereitstellen eines Blechbandes; und
Unterziehen des Blechbandes mindestens einem Walzprofilierungsvorgang zur Ausbildung mindestens einer als Ablösezone dienenden Einprägung im Blechband.

Erfindungsgemäß werden somit Strukturierungen des Tropfenabscheiderprofils, die als Ablösezone dienen, durch Walzprofilieren (Biegen und Prägen) hergestellt, wobei hiermit mindestens eine Einprägung im Bereich der Ablösezone im Blechband geformt wird. Insbesondere werden dabei sämtliche Verformungsschritte des Blechbandes, die zur Herstellung eines als Tropfenabscheiderprofil dienenden Lamellenprofils erforderlich sind, überwiegend durch entsprechende Walzprofilierungsschritte ausgeführt, wobei insbesondere mehrere Walzprofilierungsvorgänge nacheinander durchgeführt werden, um die mindestens eine Einprägung herzustellen und ggf. weitere Verformungen durchzuführen.
Die mindestens eine Einprägung wird bevorzugt als Rundprägung oder Ovalprägung hergestellt, was die bereits vorstehend erläuterten Vorteile mit sich bringt. Weiter bevorzugt werden mehrere Einprägungen, insbesondere in verschiedenen Richtungen, durch Walzprofilieren hergestellt, die dann entsprechende Ablösezonen bilden.
Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Einprägung durch Walzprofilieren (Biegen und Prägen) im ebenen Blechband hergestellt, wonach das mit der Einprägung versehene Blechband zur Herstellung des Lamellenprofils ggf. mehrfach gebogen wird. Auch die entsprechenden Biegevorgänge können durch Profilieren durchgeführt werden. Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die Herstellung eines derartigen Lamellenprofils auf einer einzigen Walzprofilierungsmaschine erfolgt, die von dem entsprechenden Blechband durchlaufen wird, um die entsprechenden Verformungsvorgänge durchzuführen, die vorzugsweise durch Einprägungen gebildet sind.
Das Blechband kann nach Durchführung des mindestens einen Walzprofilierungsvorganges bzw. von mehreren Profilierungsvorgängen zur Herstellung von einzelnen Lamellenprofilen durchtrennt werden.
Es versteht sich, dass sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sämtliche Merkmale der eingangs beschriebenen Tropfenabscheiderprofile verwirklichen lassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

1 zwei Lamellenprofile einer Tropfenabscheidereinheit nach dem Stand der Technik im Schnitt;
2 zwei Lamellenprofile einer Tropfenabscheidereinheit nach der Erfindung im Schnitt;
3 eine schematische Darstellung der Herstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Lamellenprofils;
4 eine weitere Ausführungsform von zwei erfindungsgemäß ausgebildeten Lamellenprofilen einer Tropfenabscheidereinheit im Schnitt; und
5 drei Stufen der Herstellung eines erfindungsgemäßen Lamellenprofiles.

1 zeigt zwei parallel zueinander angeordnete Lamellenprofile 1 einer Tropfenabscheidereinheit des Standes der Technik im Vertikalschnitt. Die Lamellenprofile bilden zwischen sich Strömungswege, die von einem Gas durchströmt werden, um im Gas mitgeführte Flüssigkeitstropfen abzuscheiden. Der Abscheidevorgang findet hierbei an entsprechende Ablösezonen bildenden Umlenkstellen statt, die von Kanten 2 gebildet werden, welche durch Kantung von ebenen Blechprofilen hergestellt werden.
2 zeigt zwei erfindungsgemäß ausgebildete Lamellenprofile 10 im Vertikalschnitt. Hierbei werden die entsprechenden Umlenkstellen nicht von scharfen Kanten, sondern von Rundprägungen 11, 12, 13, 14 gebildet, die durch Walzprofilierung hergestellt werden. Diese Rundprägungen erstrecken sich in verschiedene Richtungen, wobei die beiden Rundprägungen 12, 13 nebeneinander angeordnet sind und eine Richtungsänderung des Profils bewirken. Dies ist auch mit den Rundprägungen 11, 14 der Fall. Auch hier bilden die entsprechenden Schenkel miteinander einen von 180° abweichenden Winkel.
Man erkennt, dass bei dieser Ausführungsform sämtliche Richtungsänderungen des Profils durch Rundprägungen erzeugt werden, wobei diese Rundprägungen in Bezug auf die gewünschte Phasentrennung eine gute Wirkung zeigen und beispielsweise mit einer entsprechenden Walzprofilierungsmaschine (Rollformmaschine) besonders einfach und rasch herstellbar sind.
3 zeigt schematisch die Herstellung eines mit Rundprägungen 11 versehenen Lamellenprofils 10. Die in der Mitte dargestellte Rundprägung 11 wird durch eine mit einem entsprechenden Profil versehene Rolle 16 hergestellt, die beispielsweise mit dem Metallband einen Winkel von 90° bildet. Die beiden seitlichen Rollen 15, 17 sind schräg zur Ebene des Metallbandes angeordnet und erzeugen entsprechende Rundprägungen mit gleichzeitiger Abwinklung des Bandes.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform von Lamellenprofilen 20 im Schnitt. Die jeweiligen Profile besitzen zwei Rundprägungen 21, 22, wobei die Rundprägung 22 taschenförmig angeordnet ist, während die Rundprägung 21 im Schnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet ist und eine Richtungsänderung des Profils bewirkt.
5 zeigt schematisch drei Stufen zur Herstellung eines Lamellenprofils. Die obere Darstellung a zeigt ein ebenes Metallband 30 im Querschnitt. Die mittlere Darstellung b zeigt, wie im ebenen Metallband eine Rundprägung 31 durch eine Rolle 33 einer entsprechenden Walzprofilierungsmaschine erzeugt wird. In einem weiteren Schritt (untere Darstellung c) werden dann zwei weitere Rundprägungen 32 mit abgewinkelten Metallbandbereichen über zwei schräggestellte Rollen 34 erzeugt.
Es versteht sich, dass die in 5 schematisch dargestellte Vorgehensweise nur ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines Lamellenprofils ist. Wesentlich ist, dass ein Lamellenprofil hergestellt wird, das mindestens eine Ablösezone zur Abscheidung von Flüssigkeitstropfen aus einem Gasstrom aufweist, welche mindestens eine durch Walzprofilierung hergestellte Einprägung aufweist.

Claims

Als Lamellenprofil ausgebildetes Tropfenabscheiderprofil zur Ausbildung von eine Vielzahl von parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordnete Lamellenprofile aufweisenden Tropfenabscheidereinheiten, das mindestens eine Ablösezone zur Abscheidung von Flüssigkeitstropfen aus einem am Lamellenprofil entlangströmenden Gas aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablösezone mindestens eine durch Walzprofilierung hergestellte Einprägung (11, 12, 13, 14, 21, 22, 31, 32) aufweist.
Tropfenabscheiderprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägung (11, 12, 13, 14, 21, 22, 31, 32) eine Rundprägung oder Ovalprägung ist.
Tropfenabscheiderprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundprägung im Schnitt teilkreisförmig ausgebildet ist.
Tropfenabscheiderprofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenprofil (10) mehrere hintereinander angeordnete Einprägungen (12, 13) aufweist.
Tropfenabscheiderprofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenprofil (10, 20) mehrere sich in unterschiedliche Richtungen erstreckende Einprägungen (11, 12, 13, 14, 21, 22) besitzt.
Tropfenabscheiderprofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenprofil (10) abwechselnd Einprägungen (12, 13) in verschiedene, insbesondere entgegengesetzte, Richtungen aufweist.
Tropfenabscheiderprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenprofil Einprägungen nach Art einer Welle, insbesondere Sinuswelle, besitzt.
Tropfenabscheiderprofil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenprofil (10, 20, 30) nach einer Einprägung (11, 32) eine Richtungsänderung aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines mindestens eine Ablösezone aufweisenden, als Lamellenprofil ausgebildeten Tropfenabscheiderprofils nach einem der vorangehenden Ansprüche mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines Blechbandes (30); und Unterziehen des Blechbandes (30) mindestens einem Walzprofilierungsvorgang zur Ausbildung mindestens einer als Ablösezone dienenden Einprägung (11, 12, 13, 14, 21, 22, 31, 32) im Blechband (30).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Walzprofilierungsvorgänge nacheinander durchgeführt werden, um eine Einprägung (11, 12, 13, 14, 21, 22, 31, 32) herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägung (11, 12, 13, 14, 21, 22, 31, 32) als Rundprägung oder Ovalprägung hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einprägungen, insbesondere in verschiedene Richtungen, durch Walzprofilieren hergestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägung (31) im ebenen Blechband (30) durch Walzprofilieren hergestellt und das mit der Einprägung (31) versehene Blechband (30) danach zur Herstellung des Lamellenprofils ggf. mehrfach gebogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechband nach Durchführung des mindestens einen Walzprofilierungsvorganges zur Herstellung von einzelnen Lamellenprofilen durchtrennt wird.