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Einrichtung zum Entwässern von Druckluft Bei Druckluftanlagen wirkt
sich der Feuchtigkeitsgehalt der Druckluft häufig sehr störend aus. Es ist daher
bereits bekannt, Filter zu verwenden, durch welche die in der Druckluft in Tropfenfo,
rm vorhanden, e Feuchtigkeit ausgeschieden werden soll. Zu diesem Zweck sind schon
die unterschiedlichsten Entwässerungseinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen
jedoch entweder der Druckluftstrom beschleunigt wird und die schwereren Wasserteilchen
bei einer Richtungsänderung dieses Luftstromes ihre Strömungsrichtung beibehalten
und sich dadurch von der Luft trennen oder aber bei denen der Druckluftstrom allmählich
immer mehr verlangsamt wird, so daß das Ausscheiden der Wassertropfen durch Schwerkraft
erfolgt. Bei den erstgenannten Einrichtungen werden zur Beschleunigung der Luftströmung
Düsen mit einer Verengung und einer Erweiterung und gegebenenfalls mit einem zwischen
diesen liegenden zylindrischen Teil verwendet, bei denen der an der engsten Stelle
auftretende Druckabfall zu einem geringen Teil wieder ausgeglichen wird. während
zur Verlangsamung der Luftströmung der sich allmählich erweiternde Teil der Düse
dient, wobei derartige Düsen von Fall zu Fall auch von einer Filtermasse umgeben
sind. deren Querschnitt sich entsprechend der von ihr umhiillten Düsenform ebenfalls
zum Austritt der F, inrichtung hin allmählich erweitert.
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Es sind auch hereits Düsen mit einem engsten Qu, erschnitt und einer
auf diesen folgenden Erweiterung bekannt, bei denen die Erweiterung mit einer Filtermasse
angefüllt ist. die also von der Druckluft ohneRichtungsumlenkung durchströmt wird.
Auch ist es bekannt, Düsen für den genannten Zweck mit zylindrischen Filtern zu
umgeben, wobei diese Düsen jedoch keine Verengung aufweisen.
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Eine besondere Schwierigkeit bei derEntwässerung von Druckluft ergibt
sich daraus, daß derselben nur ein Teil der Feuchtigkeit tropfbar flüssig beigemengt
ist, wogegen ein großer Teil der Feuchtigkeit in der r Druckluft dampfförmig gelöst
enthalten ist. ohne tropfbar flüssig in Erscheinung zu treten, so dafl dieser Feuchtigkeitsanteil
mit den bekannten Einrichtungen nicht abgefiltert werden kann.
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Zweck der Erfindung ist es daher, eine Entwässerung von Druckluft
durchzuffihren, bei welcher vor allem auch die dampfförmig gelösten Feuchtigkeitsanteile
tatsächlich wirksam ausgeschieden und zurückgehalten werden.
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Zu diesem Zweck wird bei einer Einrichtung zum Entwässern von Druckluft,
die aus einem Gehäuse mit Drucklufteinlaß und Druckluftauslaß, einem Wasserauslaß,
einer Düse mit einer Verengung und einer Erweiterung und einem zwischen diesen liegenden
zylindrischen Teil sowie einem der Düse nachgeschalteten
Filter besteht, erfindungsgemäß
zentral innerhalb der Düse auf ihrer gesamten Länge ein zylindrischer Dorn vorgesehen,
welcher nach einem weiteren Erfindungsmerkmal vorzugsweise gegen andere zylindrische
I) orne unterschiedlicher Durchmesser auswechselbar ist.
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ErfindungsgemäR kann bei der genannten Einrichtung vorgesehen sein,
daß der zwischen der Verengung und der Erweiterung der Düse liegende zylindrische
Teil ein Länge gleich dem Mehrfachen des Innendurchmessers dieses zylindrischen
Teiles hat.
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Ein bevorzugtes Erfindungsmerkmal sieht vor, den der Düse nachgeschalteten
Filter in bekannter Weise als Hohlzvlinder auszubilden und zur Düse gleichachsig
mit Abstand um diese herum anzuordnen.
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Die gegenüber den bekannten Einrichtungen erzielbaren Vorteile ergeben
sich aus der nachfolgenden Erläuterung des Vorganges der Druckluftentfeuchtung mit
der eriîndungsgemäRen Einrichtung.
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Der Durchlaßquerschnitt der vorbeschriebenen Düse bzw. bei der vorzugsweisen
Verwendung von auswechselbaren Dornen unterschiedlicher Durchmesser, der zwischen
dem jeweiligen Dorn und der inneren Düsenwandung verbleibt, wird durch Auswahl und
Einbau eines den jeweiligen Luftmengen an der Einhaustelle angepaßten Dornes so
bemessen, daR ein starker Ahfall des Druckes zwischen der eintretenden und der austretenden,
entfeuchteten Luft eintritt, durch den die bekannte Unterkühlung der Luft eintritt,
welche ein Ausscheiden auch der gasformig gelösten Feuchtigkeitsteilchen in tropfbar
flüssiger Form hervorruft. Die gleichzeitig mit dem Druckabfall verbundene Beschleunigung
der Luftströmung bewirkt ein Ausschleudern aller Wassertropfen, die ihre Richtung
beibehalten, während die Luft auf dem Wege zum Austritt aus der Einrichtung eine
Umlenkung
der Strömungsrichtung erfährt, die die schweren V'assertropfen
nicht mitmachen können.
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Wenn außerdem der engste, zylindrisch geformte Querschnitt der Düse
erfindungsgemäß sehr lang ausgeführt ist, etwa mit einer Länge, die einem Mehrfachen
des Innendurchmessers der engsten Stelle entspricht, dann steht für die Unterkühlung
der Luft auch bei hoher Strömungsgeschwindigkeit auf jeden Fall geniigend Zeit zur
Verfügung, um sich im Sinne einer Ausscheidung der Feuchtigkeitsteilchen in tropfbar
nüssiger Form auswirken zu können ; auch werden dann die sich bi ! denden Tropfen
genügentd lange der Einwirkung der hohen Luftgeschwindigkeit ausgesetzt. so daß
sie bis auf diese hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden. Wenn bevorzugt die Anpassung
des freien Diisenquerschnittes an die jeweils vorhandenen Luftmengen durch einen
auswechselbaren Dorn erfolgt. der die gesamte Länge der Düse aufweist. dann b !
eibt die Wirkung der Düsenform auch bei Querschnittsänderung erhaften. Außerdem
wirkt ein solcher Dorn als » Tropfenleiter «, da die Wassertropfen durch die Einlaufschräge
der Düse gegen den Dorn geschfeudert werden, an dem sie durch Adhäsion haftenbleihen
und den Dorn entlang (wie an einer »Leiter«) nach unten zum Wassersammelraum fließen.
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Diese Möglichkeit ist bei der Abscheidung von Ö ! besonders vorteilhaft.
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I) ie aus der Diise austretende Luft ist bereits zum größten Teil
von den schweren Verunreinigungen befreit. Wird nun ein in an sich bekannter Weise
als Hohlzylinder ausgebldeter Filter der Düse so nachgordnet, daß derselbe die Düse
gleichachsig mit bestimmtem Abstand umgibt, dann haben die noch nicht abgeschiedenen.
weniger schweren Verunreinigungen Zeit. der zusätzlichen Wirkung der Schwerkraft
folgend, sich nunmehr auszuscheiden. Das wird begünstigt durch die infolge des Abstandes
sehr starke Geschwindigkeitsverringerung der Luft, die dann auch die weniger schweren
Verunreinigungen nicht mehr zu tragen vermag. Da der hohlzylindrisch geformte Filter
die Düse gleichachsig mit Abstand umgibt, wirkt sich die starke Querschnittszunahme
gleichmäßig über den ganzen Umfang aus, und zwar proportional zunehmend mit dem
Radius der Entfernung der Luft von der Düse. Der Filter braucht daher nur noch die
feinsten. schwebenden Verunreinigungen der Luft aufzufangen. die der Luftströmung
bis zum Filter folgen.
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GemäB der Erfindung wird im Gegensatz zu allen hekannten Einrichtungen
ein starker Druckabfall nicht nur in Kauf genommen, sondern sogar absichtlich herbeigeführt,
um die geschilderte Unterkühlung der Luft zu bewirken. Entsprechend wird der Durchmesser
des in der Düse jeweils angeordneten Dornes bemessen. Der schwach konisch erweiterte
Austrittsteil der Düse bewirkt zum größten Teil eine Rückgewinnung des Druckabfalles,
d. h. eine Rückverdichtung, so daB im engsten Querschnitt auch ein sehr starker
Druckabfall herbeigeführt werden kann, wenn gleichzeitig ein Druckabfall am Austritt
des Filters in Kauf genommen wird. Der Energieverlust ist gleichzusetzen dem Energieaufwand,
der bei Anwen-
dung von Kiihlmaschinen zur Erzielung einer Unterkühlung notwendig
wäre.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Einrichtung zur Entwässerung von Druckluft dargestellt.
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Die Druckluft strömt durch den Drucklufteinlaß a in den Vorraum b
und von dort in die Düse c, deren engster, zylindrischer Teil die Länged hat, worauf
erst die schwachkonische Erweiterung e erfolgt.
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Gleichachsig zur Düse c und mit seinen Wandungen im Ahstand von der
Düse ist der hohlzylindrisch geformte Filter f angeordnet, der vorzugsweise aus
metallkeramischen Werkstoffen zur Erzielung einer ausreichenden Abriebfestigkeit
besteht.
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Der auswechselbare zylindrische Dorn der a ! s Tropfenleiter wirkt,
verengt den wirksamen Querschnitt der Diise c, ohne die Form des Strömungskanals
und dessen Wirkung zu beeinträchtigen. Der Durchmesser des Dornes, der gegen Dorne
anderen Durchmessers nach Lösen der Verschlußschraube/ auswechselbar ist, wird so
bemessen, daß eine kräftige Entspannung der Luft. verbunden mit Unterkühlung. eintritt.
Der Weg der Luft ist durch Pfeile gekennzeichnet : nach Durchströmen des Filters
f gelangt die Luft zum Druckluftauslaß i. Die schweren Verunreinigungen hehalten
die ihnen von der Düse c in deren engsten Querschnitt von der Lange d aufgezwungene
Richtung bei und werden durch die Offnung des Fangtrichters g in den Wassersammelraum
h geschleudert.