DE10249785B4 - Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider - Google Patents

Abstract

Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider, bestehend aus einem Gehäuse-Korpus mit einer Einlaßöffnung für den Öl- und Emulsionsnebel mit Verteilerkammer, Vorfilter-Agglomerator, Öl- und Emulsionsnebel-Feinabscheider mit Luftauslaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Öl-, und Emulsionsnebel-Abscheider (10) aus einem Filterkammer-Teil (20) und einem separat angeordneten Ventilator-Teil (30) besteht, wobei der Filterkammer-Teil (20) nach Öl- und Emulsionsnebel-Verteiler- und Beruhigungskammer (40) im Einströmbereich wenigstens einen großflächigen Vorfilter (50) aus einem geschäumten Kunststoff ausweist, der sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Filterkammer-Teiles (20) erstreckt, daß die Fußseite (60) des Vorfilters (50) unterhalb der Öl- und Emulsionsnebel-Einlaßöffnung (70) am Ölsammelbereich (80) anliegt, während die Kopfseite (90) an einer Trennwand (100) endet, die zwischen Vorfilter (50) und Öl- und Emulsionsnebel-Feinabscheider (130/150) vorgesehen ist, der Feinabscheider (130/150) hinter der Trennwand (100) von unten nach oben angeströmt wird, indem der Feinabscheider (130/150) horizontal gelagert zwischen Trennwand (100) und Filteraußengehäuse (120) in wenigstens zwei Stufen übereinander vorgesehen ist und wobei die Filterstufe...

Description

• Die Erfindung betrifft einen Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider, bestehend aus einem Gehäusekorpus mit einer Einlaßöffnung für den Öl- und Emulsionsnebel mit Verteilerkammer, Vorfilter-Agglomerator, Öl- und Emulsionsnebel-Feinabscheider mit Luftauslaßöffnung.
• Derartige Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider werden auch filternde Abscheider genannt.
• Aus der DE 297 09 034 U1 ist ein derartiger filternder Ölnebelabscheider bekannt, wobei der Strömungsweg des zu filternden Nebels/Aerosols in zwei übereinander angeordnete Zweigströme innerhalb eines Gehäuses aufgeteilt ist. Hierbei ist in jedem Zweigstrom ein Agglomerator und ein Tropfenabscheider vorgesehen, um zwei gleich wirkende Filterzonen zu erzeugen und damit die wirksame Filterfläche zu erhöhen.
• Dabei trifft der Ölnebel enthaltene Luftstrom im quaderförmigen Blechgehäuse unmittelbar nach der Lufteinlaßöffnung auf eine senkrechte Prallfläche, die diesen Ölnebel enthaltenden Luftstrom senkrecht nach oben in die Verteilerkammer umlenkt und infolge weiterer Prallflächen, Gehäusewände und Kapselungen in zwei Strömungswege aufteilt.
• Das quaderförmige Blechgehäuse des Ölnebelabscheiders wird mittels dieser Aufteilung der Strömungswege der Luftströme in zwei gleichartige Abscheider unterteilt, und zwar einen linksseitig unteren und einen, der darüber angeordnet ist.
• Jeder der beiden zu filternden Teilluftströme passiert jeweils einen nach dem Gehäuseinneren schräg geneigten Agglomerator von oben nach unten, um danach die jeweils rechtsseitig im quaderförmigen Gehäuse angeordneten Tropfenabscheider zu passieren, wobei die untere Luftauslaßkammer mit der oberen Luftauslaßöffnung in Rohrverbindung steht.
• Ein wesentlicher Nachteil einer derartigen Anordnung besteht offensichtlich darin, daß infolge der Raumaufteilung innerhalb eines vorgegebenen Gehäuses durch eine große Anzahl von sogenannte Prallflächen/Umlenkwänden eine erforderliche und wünschenswerte Beruhigung in den gebildeten Einströmbereichen der Agglomeratoren nicht erreichbar ist. Da nun die Strömungsgeschwindigkeit des zu filternden Ölnebels hier noch relativ hoch bleibt, kann letztlich in Verbindung mit den dort vorgesehenen Agglomeratoren aus Drahtgestrickpaketen/Drahtgewirrpaketen und Fasern aus Glas, Polypropylen und Polyethylen eine unbefriedigende Aerosolfilterung entstehen, d.h., eine Anordnung und Ausbildung von filternden Ölnebelabscheider nach Art der DE 297 09 034 U1 liefert ein verbesserungsbedürftiges Ergebnis, insbesondere kann eine ungleichmäßige Filterwirkung in jeder Filterkammer entstehen.
• Auch müssen die am Agglomerator gebildeten Ölrückstände in jeder Filterkammer frei nach unten in den Luftstrom abtropfen und können daher vom Luftstrom, der zum eigentlichen Tropfenabscheider strömt, diesen mit Öl wieder anreichern.
• Mit dem vorbeschriebenen Stand der Technik ist hinter der Luftauslaßöffnung gefiltertes Reingas mit einem Aerosolgehalt von noch 1 – 2 mg/m³ vorhanden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einen Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider, der aus einem Gehäuse-Korpus mit einer Einlaßöffnung für den Öl- und Emulsionsnebel mit Verteilerkammer, Vorfilter-Agglomerator und einem Öl- und Emulsionsnebel-Feinabscheider mit einer Luftauslaß-Öffnung besteht, die Anordnung und Ausbildung von Agglomerator und Feinabscheider derart zu gestalten, daß an der Luftauslaß-Öffnung des Abscheiders gegenüber den bekannten Vorgängerlösungen deutlich eine von Aerosolen gereinigte Abluft abströmen kann.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen nach Anspruch 1. gelöst.
• Der Gehäuse-Korpus besteht daher aus einem Filterkammer-Teil und einer separat angeordneten Ventilator-Teil.
• Der Filterkammer-Teil weist nach dem Einströmbereich eine großvolumige Beruhigungskammer auf, in der ein großflächiger Vorfilter-Agglomerator aus einem geschäumten Kunststoff angeordnet ist. Dieser Vorfilter aus geschäumten Kunststoff erstreckt sich über die gesamte Breite des Filterkammerteils, wobei seine Fußseite unterhalb der Öl- und Emulsionsnebel-Einlaßöffnung am Ölsammelbereich anliegt und die Kopfseite des Vorfilters an einer Trennwand endet, die zwischen dem Vorfilter und dem Feinabscheider vorgesehen ist. Der von Gehäuse-Korpus umgebene Feinabscheider hinter der Trennwand wird von unten nach oben durchströmt. Der Feinabscheider, horizontal zwischen Trennwand und Gehäuse-Korpus gelagert, ist in zwei Stufen ausgebildet, wobei die untere Filterstufe mit dem geringeren Abscheidegrad der Ölwanne zugewandt ist und die Feinstfilterstufe darüber aufgesetzt angeordnet ist.
• Durch eine derartige Anordnung des Vorfilters trifft die mit Öl- und Emulsionsnebel belegte Luft über die Beruhigungskammer horizontal auf den Vorfilter und wird erst nach dessen Durchtritt durch den Vorfilter infolge der Prallplatte vertikal nach unten geführt.
• Die im Vorfilter im geschäumten Kunststoff in Plattenform sich ablagernden Öl- und Emulsionsnebel-Tröpfchen werden durch die Queranordnung des Vorfilters mit offensichtlich unterschiedlicher Intensität im und am Vorfilter durch die wirkende Strömungsbeanspruchung als auch durch die wirkende Schwerkraft zur Fußseite des Vorfilters gelangen und dadurch in den Ölsammelbereich abgeleitet.
• Weiterhin werden infolge der Ausbildung des Vorfilters aus einem geschäumten Kunststoff die abgelagerten Öl- und Emulsionsnebel-Tröpfchen relativ schnell zusammenfließen und damit in den Ölsammelbereich gelangen, ohne das der durch den Vorfilter schon gelangte Ölnebel die abgeleiteten Tröpfchen mitreißen kann. Hier wird infolge der Anordnung des Vorfilters eine nahezu vollständige Selbstreinigung dieses Vorfilters erzielt.
• Der Feinabscheider hingegen ist hinter der Trennwand horizontal gelagert und besteht wenigstens aus zwei Stufen, d. h., einer unteren Stufe mit einem groberen Abscheidegrad und einer darauf aufgesetzten Stufe, einer Feinstfilterstufe.
• Der Selbstreinigungseffekt der unteren Stufe erfolgt immer dann, wenn infolge der Schwerkraft die gebildeten Tröpfchen ausreichend abzutropfen in der Lage sind, zum Beispiel bei geringer Absaugleistung bzw. bei inaktiver Ventilatorstufe.
• Die Feinststufe reinigt sich ebenfalls bei inaktiver Ventilatorstufe bzw. bei geringen Luftströmstufen durch Abtropfen in die darunter angeordnete Filterstufe.
• Dieser Effekt fällt jedoch weit schwächer aus als in der gröberen Hauptstufe.
• Vermittels dieser Effekte bleibt der Feinabscheider insgesamt über einen langen Zeitabschnitt enorm leistungsfähig.
• Eine Weiterbildung der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Ventilator-Teil mit Ausblassegment- Teil über dem Filterkammer-Teil vorgesehen ist. Filterkammer-Teil und Ventilator-Teil bilden trotz baulicher Einheit infolge der unmittelbaren getrennten Aneinanderreihung die Möglichkeit des flexiblen Einsatzes beider Teilsegmente in verschiedenen Aggregaten.
• Eine besonders günstige derartige Ausgestaltung des Ventilator-Teiles kann darin bestehen, daß der Filterkopf mit Ventilator und Ausblassegment am Ventilator-Teil abklappbar ausgebildet ist.
• Hierbei können als weitere Ausgestaltung zwischen dem Filterkammer-Teil und dem Ventilator-Teil am Filterkopf Scharniere vorgesehen sein.
• Als weitere Ausgestaltung der Erfindung ist die seitliche Öl- und Emulsionsnebel-Einlaßöffnung an der Gehäusewand zum Vorfilter hin zu sehen, die etwa mittig dort angeordnet ist.
• Hierdurch tritt der zu filternde Öl- und Emulsionsnebel nach dem Passieren der Einlaßöffnung sofort in die Verteiler- und Beruhigungskammer ein und kann sich sofort entspannen.
• Die Erfindung wird auch noch darin gesehen, daß im Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider der Feinabscheider aus Faserfließstoff, Spezialpapiere oder porösen Stein-, Ton-, Keramik-Materialien oder Aktivkohle... zusammengesetzt ist. Diese Ausbildung des Feinabscheiders schafft einen enorm hohen Abscheidegrad von Öl- und Emulsionsnebel bis zu 99,99 % einschließlich Rauch-Aerosol-Luft-Gemischen und zudem lange Filterstandzeiten von bis 12 Monaten.
• Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert.
• In den Zeichnungen zeigen:
• 1 eine perspektivische Ansicht (ohne Gehäuse-Korpus) eines Öl- und Emulsionsnebel-Abscheiders mit unterem Filterkammer-Teil und separatem oberem Ventilator-Teil,
• 2 eine prinzipielle Darstellung einer Seitenansicht des erfindungsgemäßen Öl- und Emulsionsnebel-Abscheiders,
• 3 einen unteren Teilausschnitt des Agglomerators und schließlich
• 4 eine Schnittdarstellung durch den Feinabscheider.
• In 1 ist ein Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider 10 in perspektivischer Ansicht dargegestellt.
• Wie ersichtlich, besteht der Öl- und Emulsions nebel-Abscheider 10 aus einem unteren Filterkammer-Teil 20 und einem separaten oberen Ventilator-Teil 30, wobei der untere Filterkammer-Teil 20 auf einer Fußkonstruktion 15 aufsitzt.
• Der Ventilator-Teil 30 ist zwecks besserem Verständnis explosiv oberhalb des Filterkammer-Teils 20 gezeigt, sitzt jedoch im praktischen Betrieb auf dem Filterkammer-Teil 20 direkt auf. Der Filterkammer-Teil 20 wird von einem Gehäuse-Korpus oder Filteraußengehäuse 120 (in Strich-Punkt-Linie dargestellt) umgeben und weist auf der Seite des Vorfilter-Agglomerators 50 eine Einlaßöffnung 70 für den zu reinigenden Öl- und Emulsionsnebel auf.
• An diese Gehäuse-Korpus-Einlaßöffnung 70 schließt sich unmittelbar die Öl- und Emulsionsnebel Verteiler- und Beruhigungskammer 40 an, welche oberhalb des Agglomerators 50 von einer Abdeckwand 25 eingehaust ist (siehe auch 2) Diese Abdeckwand 25 kann jedoch auch durch das aufgesetzte Ventilator-Teil 30 mitgebildet sein. Der großflächige Agglomerator 50, der sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Filterkammer-Teiles 20 erstreckt, ist quer zur Einlaßöffnung 70 angeordnet, derart, daß die Fußseite 60 des Agglomerators 50 am Ölsammelbereich 80 auf einer rohrförmigen Leiste 35 aufliegt, während die Kopfseite 90 an einer Trennwand 100 anliegt, die zwischen Agglomerator 50 vom Öl- und Emulsionsnebel-Feinabscheider 130/150 vertikal zwischen geschaltet ist. Die Trennwand 100 trennt den Agglomeratorbereich vom Feinabscheiderbereich, und zwar derart, indem die Trennwand 100 im genügenden Abstand oberhalb des Ölsammelbereiches 80 endet, damit über den Ölsammelbereich 80 das zum Feinabscheider 130/150 strömende vorgereinigte Öl- und Emulsionsnebel-Gemisch keinerlei Drosselungen in seiner Strömungsgeschwindigkeit erfährt.
• Der im Gehäuse-Korpus 120 nun linksseitig angeordnete Feinabscheider 130/150 hinter der Trennwand 100 besteht prinzipiell aus zwei Stufen, nämlich einer unteren Filterstufe 130 und einer darüber aufgesetzte Feinstfilterstufe 150.
• Im Beispiel in 1 besteht jede dieser Filterstufen 130 bzw. 150 noch aus zwei aneinander gereihten Kassetten, wobei die obere Feinstfilterstufe 150 auch sichtbar zweifach gezeigt ist. Jedoch soll diese spezielle Ausgestaltung der Filterstufen 130/150 die prinzipielle Anordnung beider Filterstufen nebeneinander nicht beeinträchtigen.
• Es wird hiermit lediglich angedeutet, daß auch eine derartige Anordnung der Filterstufen 130/150 möglich ist. Oberhalb des Filterkammer-Teils 20, in 1 explosiv gezeigt, ist der Ventilator-Teil 30 in einem separaten Gehäuse-Korpus-Teil 45 insgesamt aufgesetzt. Innerhalb des Ventilator-Teils 30 ist der über der Feinstfilterstufe 150 plazierte Ventilator 65 mit seinem Elektromotor 55 installiert. Diesem Teilbereich im Ventilator-Teil 30 schließt sich, gemäß 1, das Ausblassegment 160 an, welches sich rechtsseitig aus einer Zwischenwand 110 mit einer entsprechend dimensionierten Luftauslaßöffnung für Reinluft 105, einem abgebogenen Luftleitblech 85 sowie einem Abdeckgitter 95 zusammensetzt. Das Ventilator-Teil 30 und das Filterkammer-Teil 20 sind weiterhin über zwei Scharniere 75 miteinander abklappbar verbunden.
• In 2 ist nun nochmals in einer Seitenansicht die prinzipielle Ausbildung des Filterkammer-Teils 20 in einem anderen Maßstab gezeigt, wobei die räumliche Anordnung des installierten Agglomerators 50 und der Filterstufen 130/150 innerhalb des Filterkammer-Teiles 20 der vorstehenden Schilderung gemäß 1 gleicht.
• Der zu reinigende mit Öl- und Emulsionsnebel belegte Luftstrom, symbolisch dargestellt durch Pfeilausbildung der strich-/punktierten Linienführung, wird rechtsseitig in den Filterkammer-Teil 20 eingesaugt, und von einer Strömgeschwindigkeit von 16 m/s auf 2 m/s in der Verteiler- und Beruhigungskammer 40 gebracht.
• Gemäß 3, die einen unteren Teilausschnitt des Agglomerators 50 zeigt, wird der quer angeordnete Agglomerator 50 aus der Beruhigungszone 40 angeströmt. Der Agglomerator 50 besteht aus einem geschäumten und damit aufgeblähtem Kunststoff, hier aus einer steifen, groben Platte aus Polypropylen. Beim An- und Durchströmen durch einen derartigen Agglomerator 50 führt dieser Vorgang, selbst im trockenen Zustand beim Ersteinsatz, zu einer Agglomerierung der Öl- und/oder Emulsionsnebelteilchen bis hin zur Tropfenbildung in einem bisher nicht beobachteten Maße. Infolge der relativ geringen Strömungsgeschwindigkeiten in diesen Vorfilterbereich bilden sich beim Durchströmen durch die Polypropylenplatte Tropfen aus Öl- und Emulsion, die schließlich sich in Richtung der in 3 gezeigten rohrförmigen Leiste 35 in und am Agglomerator 50 vergrößern und infolge der Strömungsrichtung bzw. der Wirkung der Schwerkraft in die Richtung Ölwanne 140 wandern, fließen oder auch abtropfen.
• Nach 2 wird der schon durch den geschäumt ausgebildeten Agglomerator 50 (3) gereinigte Öl- und Emulsionsnebel gemäß der gezeigten Pfeildarstellung nach unten geleitet und über der Ölwanne 140 bzw. über dem Ölsammelbereich 80 zum Feinabscheider 130/150 gelangen. Der Feinabscheider besteht (4) aus zwei Kassettenstufen. Einer unteren Kassetten-Filterstufe 130 mit einem geringeren Abscheidegrad von Öl- und Emulsionsnebel und einer darüber angeordneten Kasseten-Filterstufe 150, der sogenannten Feinstfilterstufe.
• Kassetten-Filterstufe 130 mit einem geringeren Abscheidegrad von Öl- und Emulsionsnebel und einer darüber angeordneten Kassetten-Filterstufe 150 der sogenannten Feinstfilterstufe.
• Die 4 zeigt eine Schnittdarstellung durch diese Filterstufen 130/150. Es handelt sich um Schwebstoff- und Feinstfilter in Kassettenform, die üblicherweise für die Filterung von Feststoffen aus entsprechend belasteter Luft, dienen. Diese Art Schwebstoff- und Feinststaubfilter werden hier als Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider eingesetzt.
• Die Filterstufe 130 mit dem geringeren Abscheidegrad, auch Hauptfilter genannt, ist hier mit einem Kassettenfilter der EN 779 der Filterklasse F 5 bis F 9 belegt.
• Der darüber angeordnete Feinststaub- oder Schwebstofffilter 150 stellt einen Kassettenfilter nach EN 1820 der Filterklasse H 10 bis U 17 dar.
• Mittels dieser Anordnung eines Agglomerators 50 aus einem geschäumten Kunststoff und zweier übereinander gestellten Filterkassetten 130/150 für an sich Schwebstoffe bwz. Feinststaub gelingt eine deutlich von Aerosolen gereinigte Abluft am Ausblassegment 160 des Ventilator-Teiles 30 zu erzeugen.
• Mittels derartiger Öl- und Emulsionsnebel-Anbscheider ist ein extrem hoher Abscheidegrad von bis zu 99,99995 % möglich.

10

Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider

15

Fußkonstruktion

20

Filterkammer-Teil

25

Abdeckwand

30

Ventilator-Teil

35

Leiste, rohrförmig

40

Verteiler- und Beruhigungs-Kammer

45

Gehäuse-Korpus des Ventilator-Teils 30

50

Vorfilter-Agglomerator

55

Motor

60

Fußseite-Vorfilter

65

Ventilator

70

Einlaßöffnung

75

Scharniere

80

Ölsammelbereich

85

Luftleitblech, gebogen

90

Kopfseite-Vorfilter

95

Abdeckgitter

100

Trennwand

105

Luftauslaßöffnung für Reinluft

110

Zwischenwand

120

Gehäuse-Korpus des Filterkammer-Teils 20

130

Filterstufe mit geringerem Abscheidegrad

140

Ölwanne

150

Feinstfilterstufe

160

Ausblassegment

Claims (6)

1. Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider, bestehend aus einem Gehäuse-Korpus mit einer Einlaßöffnung für den Öl- und Emulsionsnebel mit Verteilerkammer, Vorfilter-Agglomerator, Öl- und Emulsionsnebel-Feinabscheider mit Luftauslaßöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Öl-, und Emulsionsnebel-Abscheider (10) aus einem Filterkammer-Teil (20) und einem separat angeordneten Ventilator-Teil (30) besteht, wobei der Filterkammer-Teil (20) nach Öl- und Emulsionsnebel-Verteiler- und Beruhigungskammer (40) im Einströmbereich wenigstens einen großflächigen Vorfilter (50) aus einem geschäumten Kunststoff ausweist, der sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Filterkammer-Teiles (20) erstreckt, daß die Fußseite (60) des Vorfilters (50) unterhalb der Öl- und Emulsionsnebel-Einlaßöffnung (70) am Ölsammelbereich (80) anliegt, während die Kopfseite (90) an einer Trennwand (100) endet, die zwischen Vorfilter (50) und Öl- und Emulsionsnebel-Feinabscheider (130/150) vorgesehen ist, der Feinabscheider (130/150) hinter der Trennwand (100) von unten nach oben angeströmt wird, indem der Feinabscheider (130/150) horizontal gelagert zwischen Trennwand (100) und Filteraußengehäuse (120) in wenigstens zwei Stufen übereinander vorgesehen ist und wobei die Filterstufe mit dem geringeren Abscheidegrad der Ölwanne (140) zugewandt ist und die Feinstfilterstufe (150) abgesetzt ausgebildet ist.
2. Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator-Teil (30) mit Ausblassegment-Teil (160) über dem Filterkammer-Teil (20) vorgesehen ist.
3. Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator-Teil (30) mit Motor (55), Ventilator (65) und Ausblassegment (160) abklappbar ausgebildet ist.
4. Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator-Teil (30), mit dem Filterkammerteil (20) über Scharniere (75) am hinteren Teil jedes der Gehäuse-Korpus-Teile (120/45) verfügt.
5. Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Öl- und Emulsionsnebel-Einlaßöffnung (70) etwa mittig an der Gehäusewand zum Vorfilter (50) hin angeordnet ist.
6. Öl- und Emulsionsnebel-Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinabscheider (130/150) aus Faserfließstoff oder porösen Stein-, Ton-, oder Keramik-Materialien oder Aktivkohle zusammengesetzt ist.