DE1122651B

DE1122651B - Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser und festen Stoffen aus Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE1122651B
Application number: DEB41630A
Authority: DE
Inventors: Roger Joseph Daley; Donald Richard Schaber
Original assignee: Bowser Inc
Current assignee: Bowser Inc
Priority date: 1955-09-06
Filing date: 1956-09-04
Publication date: 1962-01-25
Also published as: BE550794A; US2918173A

Description

BSTERNAT.KL. C 10 g

DEUTSCHES

PATENTAMT

B 41630 IVc/23 b

ANMELDETAG: 4. SEPTEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 25. J A N U A R 1962

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser und festen Stoffen aus Kohlenwasserstoffen mit einer Entwässerungspatrone aus Fasermaterial, die zum Reinigen von Kohlenwasserstoffen wie Heizöl oder Treibstoffen von festen Verunreinigungen und emulgiertem Wasser dienen soll.

Bei bisher bekannten Filtern aus Fasermateriallagen war nach verhältnismäßig kurzer Verwendungszeit der Wirkungsgrad der Filter dadurch beeinträchtigt, daß sich koalesziertes Wasser bereits an der FiI-tereintrittsfläche abscheiden konnte.

Gemäß der Erfindung wird eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer von Entwässerungspatronen aus Fasermaterial dadurch erzielt, daß mindestens zwei Lagen aus schwach zusammengepreßtem Fasermaterial mit je einer zentralen Öffnung und mindestens eine zwischen den vorerwähnten Lagen angeordnete Lage aus stärker zusammengepreßtem Fasermaterial mit einer zentralen Öffnung, die größer ist als die Öffnung in der schwach zusammengepreßten Lage, vorgesehen sind, und daß die Lagen wechselweise übereinander gestapelt sind und der ganze Stapel in Richtung seiner Achse zusammengepreßt ist, bis die Teile der weniger zusammengepreßten Faserlagen, die nach innen über den inneren Umfang der stärker zusammengepreßten Lagen vorstehen, miteinander in Eingriff kommen und eine zusammenhängende innere Umfangsschicht von gleichmäßigem Durchmesser über die ganze Länge des Lagenstapels bilden.

Hierdurch wird auf äußerst einfache Weise erreicht, daß das Koaleszieren des emulgierten Wassers erst im Innern der Entwässerungspatrone einsetzt, nachdem die gröberen Verunreinigungen bereits an der Eintrittsoberfläche der Patrone abgeschieden worden sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand von Zeichnungen geschildert. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit weggebrochenen Teilen der Entwässerungspatrone,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Deckelanordnung der Vorrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Entwässerungspatrone mit einem weggebrochenen Teil und

Fig. 4 eine auseinandergezogene Ansicht der abwechselnd schornsteinartig übereinander angeordneten Lagen vor ihrem Zusammenpressen zur Patrone.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Gehäusebauteil 45 mit einem Bodenteil 47 versehen, der eine Anzahl von nach unten gerichteten Ansätzen 49 aufweist, die an ihren freien Enden 51 nach außen abgebogen sind.

Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser und festen Stoffen aus Kohlenwasserstoffen

Anmelder:

Bowser, Inc., Fort Wayne, Ind. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-lng. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen 1, Feldstr. 24

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 6. September 1955 (Nr. 532 717)

Roger Joseph Daley und Donald Richard Schaber,

Fort Wayne, Ind. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

Der Bodenteil ist mit einer zentralen Öffnung 53 versehen und weist eine Vertiefung 55 auf, um ein Anschlußstück 57 für die Zuführungsleitung zu zentrieren, das am Bodenteil 59 angeschweißt wird.

Das Anschlußstück ist nahe seinem am Kopfteil befestigten Ende mit einer Ausnehmung 61 und einer darin angebrachten Dichtung 63 versehen. Das andere Ende des Anschlußstückes ist mit einer sich verjüngenden Ausnehmung 65 versehen, die nach innen gegen einen Gewindeteil 67 konvergiert und als Führung beim Anschließen an die Zuführungsleitung dient.

Das Gehäuse 71 ist aus gelochtem Metall oder ähnlichem Material hergestellt und so ausgebildet, daß sein Ende auf den nach außen vorspringenden Enden 51 aufsitzt.

Ein Kopfring 73 ist mit im Abstand angeordneten, nach unten gewendeten Ansätzen 75 versehen, die angeschweißt oder anderweitig an dem inneren Teil der Gehäusewand nahe deren oberen Enden befestigt sind. Der Ring ist mit radial im Abstand angeordneten Nasen 77 versehen.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist eine Kappe 79 mit einem nach unten vorstehenden Flansch 81 ausgerüstet, der im Abstand angeordnete Bajonettschlitze 83 aufweist. Die Schlitze sind mit Einschnitten versehen,

109 787/366

um die Nasen 77 aufzunehmen und zu verhindern, daß die Kappe sich löst, wenn die Teile zusammengesetzt sind.

Ein äußerer Sammelmantel besteht in seinem oberen Teil 85 aus einem Tuch, das beispielsweise aus Polyamidfasern hergestellt sein kann und praktisch wasserundurchlässig, aber für Öl durchlässig ist, ferner aus einem unteren Teil 87 aus einem Leinentuch, das für Wasser durchlässig ist. Ein Strick oder ein Draht 89 wird verwendet, um das obere Ende des Mantels oberhalb der Kappe 79 zu befestigen. Der Bodenteil des Mantels ist mit Baumwollfäden bei 91 zugenäht, wobei eine öffnung 93 für das Anschlußstück gelassen ist.

Die Entwässerungspatrone 95, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist aus Lagen aufgebaut, die vorzugsweise aus quadratischen Schichten oder Blöcken aus Glasfasermaterial verschiedener Dichte ausgeschnitten sind. Die einen dieser Lagen, nämlich die Lagen 97 bestehen aus einer etwa 50 mm dicken Schicht, von äußerst feinem, eine niedrige Dichte aufweisenden und mit einem Harz, z. B. einem in der Wärme abbindenden Phenolformaldehyd-Harz, verklebten Glasfasern. Jedes dieser Elemente ist mit einer runden zentralen öffnung 98 versehen, durch welche die eintretenden Flüssigkeiten in die Patrone eintreten.

Vorzugsweise hat das Glasfasermaterial der Filterelemente eine Dichte, die der Dichte eines Glasfasermaterials mit einem Volumengewicht von 8 g/dm³ entspricht.

Die anderen, Wasser koaleszierenden Lagen 99 der Entwässerungspatrone bestehen aus einer vorzugsweise etwa 15 mm dicken Glasfaserscheibe mit einer hohen Dichte. Die Glasfasern sind vorzugsweise gleichmäßig mit einem Harz, z. B. einem in der Wärme erhärtenden Fonnaldehyd-Harz, miteinander verbunden und während des Aushärtens des Harzes gepreßt, so daß sie von dem polymerisierten Harz in zusammengedrücktem oder vorverdichtetem Zustand gehalten werden. Die Dichte des Materials der Lagen 99 entspricht vor dem Zusammenpressen etwa einem Volumengewicht von 130 g je Kubikdezimeter des Materials. Jede der Lagen 99 ist mit einer zentralen öffnung 96 versehen, die im Durchmesser wesentlich größer ist als die öffnung 98 in den Lagen 97.

Um die Patrone zusammenzusetzen, werden die Lagen 97 und 99 wechselweise in einer Halterungsvorrichtung zu einer Länge von annähernd 2 m aufgeschichtet. Eine Deckelklappe oder Platte 101 mit einem nach innen tellerartig eingezogenen festen Teil 103 ist an einem Ende des Stapels angeordnet und dient dazu, den Kopfteil der Patrone abzuschließen.

Eine Bodenkappe 105 mit einem nach innen eingezogenen Teil 107 und mit einer zentralen öffnung 109 ist am Fußende der aufgestapelten Abschnitte angeordnet. Der Stapel wird dann in eine Vorrichtung zum Zusammenbauen eingebracht, die mit einem Dorn versehen ist, der durch die öffnung 109 eingesetzt wird. Eine pneumatische Preßvorrichtung drückt dann den aus den abwechselnd übereinander gestapelten Lagen bestehenden Stapel auf etwa 0,9 m zusammen. Ein Mantel oder Strumpf 111 aus Baumwolle oder einem gerippten Schlauchgewirk wird über den zusammengedrückten Stapel gezogen und an jedem Ende der Patrone festgeklammert. Der Schlauch ist durchlässig für öl oder Wasser.

Die Patrone wird aus der Zusammenbauhalterung herausgenommen und auf einem Haltegrüst aufgestellt. Die Enden des Mantels 111 werden mit einem Bindemittel an den Endplatten 103 und 105 befestigt. Nachdem das Bindemittel erhärtet ist, wird die ganze Patrone von dem Gerüst abgezogen und ist gebrauchsfertig. Wenn die Patrone in dem Gehäuse 71 zwischen dem Bodenendteil 47 und der oberen Platte 79 eingesetzt ist, wird sie angenähert um 100 mm komprimiert, wodurch man ein dichtendes Anliegen der Patronenenden am Gehäuse sicherstellt.

Betriebsweise

Das Schmutz, Wasser und emulgiertes Wasser enthaltende, zu reinigende Heizöl wird unter Druck über die nicht gezeigte Zuführungsleitung in das Innere der Patrone durch das Anschlußstück 57 eingeführt.

Wenn die Flüssigkeit durch die Patronen fließt, wird durch die innenliegenden Teile der Lagen 97 ein wesentlicher Teil des Schmutzes zurückgehalten. Es ist zu beachten, daß, wenn die Lagen komprimiert sind, die inneren Kanten der Lagen 97 miteinander in Berührung kommen und eine einheitliche, zusammenhängende, innere Wand aus Material niedriger Dichte bilden, und daß ferner zwischen dem innenhegenden Teil der Lagen 97 und der Lagen 99 Hohlräume oder

as Taschen 113 gebildet worden sind, welche nach dem Zusammendrücken im Längsschnitt die in Fig. 3 gezeigte, etwa dreieckige Form haben. Die äußeren Teile der zwischen den Abschnitten 99 liegenden Lagen 97 haben nach dem Zusammendrücken etwa die gleiche Dichte wie die Lagen 99.

Die aus Filtermaterial geringerer Dichte gebildete, zusammenhängende Innenwand der Patrone bewirkt, daß die gröberen Verunreinigungen von den koaleszierenden Lagen 99 ferngehalten werden. Somit wird ein zu schnelles Anwachsen der Differentialdrucke vermieden, und es ergibt sich eine längere Betriebsdauer der Patrone. Die quadratischen öffnungen 96 in den Lagen 99 ergeben eine größere Eintrittsfläche und gestatten es, daß der innenliegende Teil der Patrone gleichmäßiger zusammengedrückt werden kann. Die Lagen 99 üben zwei Funktionen aus, und zwar dienen sie zum Entfernen von Feststoffen, einschließlich von Teilchen von Mikron-Größe und ferner dazu, kleine Wasserteilchen zu merklich größeren Tropfen zu koaleszieren. Der Baumwollmantel 111 hält die Elemente und Abschnitte in zusammengebauter Stellung und bewirkt ferner, daß die Wassertropfen sich weiter vergrößern.

Nach dem Passieren der Patrone fließt die Flüssigkeit durch das gelochte Gehäuse 71 in das Innere des Sammelmantels, indem die Wassertröpfchen durch ihre Schwere nach unten in den unteren, für Wasser durchlässigen Teil 87 absinken und sich im unteren Teil des Behälters sammeln, in den die Patronen freistehend eingebaut sind und aus dem das Wasser abgelassen werden kann.

Das gereinigte Heizöl gelangt durch den oberen, für öl durchlässigen Mantelteil 85 in den oberen Teil des die Patronen aufnehmenden Behälters.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Wasser und festen Stoffen aus Kohlenwasserstoffen, enthaltend eine Entwässerungspatrone, gekennzeichnet durch mindestens zwei Lagen (97) aus schwach zusammengepreßtem Fasermaterial mit je einer zentralen öffnung (98) und mindestens einer zwischen den

vorerwähnten Lagen (97) angeordneten Lage (99) aus stärker zusammengepreßtem Fasermaterial mit einer zentralen öffnung (96), die größer ist als die öffnung (98) in der schwach zusammengepreßten Lage, und durch wechselweises Übereinanderstapeln der Lagen (97, 99) und durch Zusammenpressen des ganzen Stapels in Richtung seiner Achse, derart, daß die Teile der weniger zusammengepreßten Faserlagen (97), die nach innen über den inneren Umfang der stärker zusammen- to gepreßten Lagen vorstehen, miteinander in Berührung kommen und eine zusammenhängende innere Umfangsfläche von gleichmäßigem Durchmesser über die ganze Länge des Stapels bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasermaterial Glasfasern verwendet werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (97,99) aus zusammengepreßtem Glasfasermaterial bestehen, das mit Hilfe von Harz verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schwach zusammengepreßten Lagen (97) eine kreisförmige zentrale Öffnung (98) aufweisen, während die stärker zusammengepreßten Lagen (99) eine rechteckige Öffnung (96) besitzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stark zusammengepreßte Lage (99) und die äußeren, beim Zusammenbau zusätzlich stark zusammengepreßten Teile der ursprünglich nur schwach zusammengepreßten Lagen (97) eine zum Entmischen einer Wasser-Öl-Emulsion geeignete Durchlässigkeit haben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssigkeitsdurchlässiger Mantel (111) auf einem Gewebe vorgesehen ist, um die übereinander gestapelten Lagen (97, 99) unter Druck zusammenzuhalten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 947 463.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109 787/366 1.62