DE1205952B - Abscheider zur Abscheidung von Fluessigkeiten, insbesondere von OEl aus Gasen oder Daempfen - Google Patents

Abscheider zur Abscheidung von Fluessigkeiten, insbesondere von OEl aus Gasen oder Daempfen

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DE1205952B
DE1205952B DEG30139A DEG0030139A DE1205952B DE 1205952 B DE1205952 B DE 1205952B DE G30139 A DEG30139 A DE G30139A DE G0030139 A DEG0030139 A DE G0030139A DE 1205952 B DE1205952 B DE 1205952B
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gas
liquid
sieve
separator
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DEG30139A
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English (en)
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Dr-Ing Karl Wilhelm Sorg
Dipl-Ing Paul Heimbach
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Linde GmbH
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Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/26Steam-separating arrangements
    • F22B37/265Apparatus for washing and purifying steam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/02Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
    • B01D47/021Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath by bubbling the gas through a liquid bath

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Description

  • Abscheider zur Abscheidung von Flüssigkeiten, insbesondere von öl aus Gasen oder Dämpfen Es sind Abscheider bekannt, z. B. zum Abscheiden von Öl aus dem Dampf aus dem Auslaßrohr einer Dampfmaschine, die aus einem Behälter mit einem Dampfeinlaß und einem Dampfauslaß mit senkrecht zur Durchblasrichtung angeordneten parallelen Drahtsieben und mit einer Sperrplatte bestehen, derart, daß sämtliche Siebe umspült werden. Durch die Umlenkungen wird eine Abscheidewirkung erreicht. Das abgeschiedene 01 sammelt sich in dem am Boden angebrachten Ölsammler (Deutsche Patentschrift 58949).
  • . Weiterhin sind Abscheider bekannt, die aus in einem Füllraum eingelagerten Füllkörpern (z. B. Vollkugeln, wobei der Dampf oder das Gas im Zwischenraum zwischen den Kugeln hindurchströmt) bestehen. Neuerdings werden die Füllkörper aus einem mit Öffnungen ausgestatteten Schutzmantel versehen und Reinigungsmaterial in die Füllkörper eingelagert, welches ebenfalls von dem Dampf oder vom Gas durchströmt wird (Deutsche Patentschrift 935 486).
  • Auch dieser Abscheider dient - wie der oben angeführte - zur Reinigung von Gasen oder Dämpfen. Die abgeschiedene Flüssigkeit wird an den Poren des Reinigungsmaterials angelagert und kann nicht zurückgeführt werden.
  • Zum Entölen von Abdampf oder Preßluft mit Rückführung des abgeschiedenen Öls ist weiterhin ein Abscheider bekanntgeworden, bei dem der Dampf oder die Luft in einen Behälter eingeführt wird und durch nach unten im Durchmesser abnehmende Absätze des Zuführungs-Innenrohres in Schichten unterteilt wird, die um senkrecht herunterhängende Ketten berumströmen müssen und an der Behälterwandung wieder emporsteigen, dann durch einen Filter im oberen Drittel gegenüber dem Einlaß abgeführt werden. Die Abscheidung erfolgt auch hier durch Prallflächen und Umlenkungen (Deutsche Patentschrift 659 545).
  • Es sind auch Luftreiniger, insbesondere für Fahrzeugmotoren bekannt (Deutsche Patentschrift 735 926), bei welchen die zu reinigende Luft mit einer Flüssigkeitsoberfläche in Berührung gebracht wird, in deren Bereich eine von der Flüssigkeit benetzte und ihren Spiegel bedeckende Einlage aus einzelnen frei beweglichen, auf dem Flüssigkeitsspiegel schwimmenden Teilchen, z. B. Korkkugeln, angeordnet ist. Hier handelt es sich in erster Linie jedoch um Staubabscheidung. Die zu reinigende Luft tritt hier von unten kommend über die äußere Flüssigkeitstrogkante ein, wird durch eine Zwischenwand umgelenkt und strömt nach unten gegen den Flüssigkeitsspiegel, wird dort erneut umgelenkt und gelangt erst anschließend durch ein Filter. Die Ableitung der gereinigten Luft erfolgt dann durch ein zentral nach unten geführtes Rohr.
  • Der in diesen Abscheider vom äußeren Umfang her eintretenden Luft steht hier ein relativ großer Querschnitt zur Verfügung, so daß die Abscheidewirkung an der mit Teilchen bedeckten Flüssigkeitsoberfläche verhältnismäßig klein ist. Durch die mehrfache Umlenkung über eine Vielzahl konzentrischer Leitwände ergibt sich auch ein erheblicher Raumbedarf.
  • Genügend große Behälterabmessungen ergeben so kleine Gasgeschwindigkeiten, daß Einbauten überhaupt nicht mehr notwendig sind, da auch ohne sie eine beliebig große Abscheidewirkung - je nach Größe der Behälterabmessungen - erzielbar ist.
  • Große Abscheidebehälter sind einmal wirtschaftlich nicht tragbar, andererseits aus Gründen des zunehmenden Platzmangels in Maschinenhäusern unerwünscht.
  • Die Zahl und Größe der Einbauten ist ebenfalls nicht willkürlich wählbar, da diese im Behälter unter-' gebracht werden müssen, ihre Gesamtgröße also von' dessen Abmessungen abhängen. Außerdem ist die Herstellung und die Montage der Einbauten teuer.' Bei den bisher bekannten Vorrichtungen zur Abscheidung von Flüssigkeiten aus Gasen oder Dämpfen kann eine einigermaßen befriedigende Abscheidewirkung nur durch erheblichen baulichen Aufwand erreicht werden.
  • Diese Nachteile werden bei einer Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeiten, insbesondere von Öl, aus Gasen oder Dämpfen, bestehend aus einem Behälter, vorzugsweise zylindrischen Querschnitts, wobei sich in dem Behälter ein zylindrisches Gaszuführungsrohr befindet, das in ein ebenfalls zylinderförmiges Sieb übergeht, vermieden, wenn erfindungsgemäß dieses Sieb nach unten und oben offen ist und mit seinem unteren Rand in die im Abscheidebehälter sich befindende abgeschiedene Flüssigkeit eintaucht.
  • Die großen und die mittleren Flüssigkeitströpfchen werden von dem im Innenrohr nach unten strömenden Gas auf den Flüssigkeitsspiegel geschleudert und von der Flüssigkeitsvorlage (Ölvorlage) aufgenommen. Die kleinen Flüssigkeitströpfchen werden durch die bekannte koagulierende Wirkung des'feinen Siebes' zu größeren Tröpfchen -vereinigt und laufen - entweder nach unten ab, oder, werden vom Gasstrom mitgerissen, wobei ein Teil direkt auf den Flüssigkeitsspiegel im Mantelraum fällt, während der restliche Teil zunächst auf die Wandung des Abscheiderbehälters auftrifft und dann an der Wand nach unten abläuft. Im Gasstrom verbleiben nur diejenigen Flüssigkeitströpfchen, welche von der koagulierenden Wirkung des Siebes nicht erfaßt wurden. Durch Anwendung sehr kleiner Maschenweiten kann der Restgehalt an Flüssigkeit im Gas oder Dampf sehr niedrig gehalten werden. Auf Grund der bisherigen Ausführungen kann ein auf den Gasstrom bezogener Restgehalt an Flüssigkeitsteilchen von 0,20/" erreicht werden. Eine derart gute Abscheidewirkung wird in allen bisher bekannten Abscheidern nicht erzielt.
  • Als Maß für die Größe der Abmessungen des Abscheidebehälters wird die Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes oder Gases benutzt.
  • Als wirtschaftliche Optimalwerte und als obere Grenzen der Gas- bzw. Dampfgeschwindigkeiten wurden folgende Werte gefunden: Hierbei bedeutet: iv,. Gasgeschwindigkeit im Innenrohr in mls, w2 Gasgeschwindigkeit im freien Querschnitt des Siebes in m/s, w, Gasgeschwindigkeit im Mantelraum in nifs, 'YE spezifisches Gewicht der abzuscheidenden Flüssigkeit in kg/m3, ?JD dynamische Zähigkeit des Gases oder Dampfes in kg S[M2.
  • Da im Innenrohr hauptsächlich die großen und die mittleren Tröpfchen abgeschieden werden, kann hier die Gasgeschwindigkeit größer sein als im Mantelraum. Die auf den freien Querschnitt des Siebes bezogene Gasgeschwindigkeit ist etwa gleich der Geschwindigkeit im Mantelraum zu wählen. Die Größe der Gasgeschwindigkeit ist eine Funktion der dynamischen Zähigkeit des Gases und des spezifischen Gewichtes der abzuscheidenden Flüssigkeit. Die angegebenen Optimalwerte der Gasgeschwindigkeiten sind weiterhin abhängig von der durch Abscheidung der Flüssigkeit geforderten Reinheit des Gases.
  • Dementsprechend ist es zweckmäßig, das das Gaseintrittsrohr für eine Gasgeschwindigkeit w" der freie Querschnitt des zylindrischen Siebes für eine Gasdurchtrittsgeschwindigkeit w, durch Wahl der Höhe eines am Behältermantel angebrachten Flüssigkeits-Ablaßstutzens und der Durchmesser des Behältermantels 1 für eine Gasgeschwindigkeit im Ringraum zwischen Eintrittsrohr und Behältermantel w, dimensioniert ist, wobei sich die genannten _Geschwindigkeite n in den angegebenen Grenzen halten.'- - - - - Das Sieb kann aus Metall oder Kunststoff mit einer Maschenweite von 0,1 bis 3,0 mm, vorzugsweise 0,2 bis bzw. optimal 0,3 mm bestehen und von einem beispielsweise als Lochblech ausgebildeten Stützkörpdr umgeben sein.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig, daß der Innendurchniesser des zylindrischen Siebes größer ist als der lnnendurchmess#t-dds Innenrohres und das Ende des Gaszuführrohres mit einer Phase derart versehen ist, daß ein Flüssigkeitsfilin an der Innenseite des Innenrohres an seiner Unterkante in den Flüssigkeitssumpf abtropft. _ Es sind zwei Ausführungsformen des Flüssigkeitsabscheiders nach der Erfindung möglich, und zwar einmal ist das Innenrohr, durch das der Dampf oder das Gas eintritt, gerade und durchden Behälterdeckel geführt, wobei der Dampfaustrittsstutzen an dem Behälterumfang im oberen Drittel des Behälters angeordnet ist. Die andere Ausführungsform besteht darin, daß das Innenrohr, durch das der Dampf oder das Gas eintritt, um etwa 90' gebogen ist und durch die Behälterwand geführt ist, wobei der Dampf- bzw. Gasaustrittsstutzen am Behälterdeckel angebracht ist. Der Durchmesser des Innenrohres wird entsprechend der im Abschnitt über die oberen Grenzen der Geschwindigkeiten angegebenen Geschwindigkeit wl gewählt.
  • Der Abscheidebehälter besitzt zur Reinigung oder zum Ausbau des Siebes an seinem Boden eine durch einen aufgesehraubten Flansch verschlossene Öffnung von der Größe, daß sich das Sieb durch diese Öffnung ausbauen läßt. Weiterhin ist es durch diese Öffnung möglich von Zeit zu Zeit das abgestandene Öl durch Abschrauben des Abschlußflansches abzulassen.
  • An Hand der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Abscheiders beispielsweise dargestellt: Die F i g. 1 zeigt einen Flüssigkeitsabscheidebehälter 1, der an seinem unteren Boden eine Öffnung 2 aufweist, die mit einem Flansch 3 verschlossen ist. Durch den Deckel des Behälters 1 wird ein Innenrohr 4 geführt, das an dem unteren Außenrand eine Fase 5 trägt. Der untere Rand mit der Fase 5 des Innenrohres 4 ragt in ein zylindrisches Sieb 6 hinein. Das Sieb 6 wiederum taucht in die im Abscheidebehälter stehende abgeschiedene Flüssigkeit 7 ein. An dem Umfang des Abscheidebehälters 1 befindet sich an seiner oberen Hälfte ein Dampfauslaßstutzen 8 und an seiner unteren Hälfte ein den Flüssigkeitsstand 9 begrenzender Flüssigkeitsablaßstutzen 10.
  • Die Ausführungsformen gemäß F i g. 2 unterscheiden sich von der nach F 1 g. 1 nur dadurch, daß das Innenrohr 4 um etwa 90' gebogen ist und durch den Mantel in der oberen Hälfte des Behälters 1 geführt ist und daß entsprechend der Dampfauslaßstutzen sich in der Mitte des Deckels des Behälters 1 befindet.
  • Die Wirkungsweise des Abscheiders ist nun folgende: Das mit der abzuscheidenden Flüssigkeit beladene Gas wird in das Innenrohr 4 eingeführt. Die großen und die mittleren Flüssigkeitströpfehen werden von dem im Innenrohr 4 nach unten strömenden Gas auf den Flüssigkeitsspiegel 9 geschleudert und von der Flüssigkeitsvorlage aufgenommen. Ein an der Wandung des Innenrohres 4 etwa entstehender Flüssigkeitsfilm läuft an der Tropfkante 5 ab. Die kleinen Flüssigkeitströpfehen werden durch die koagulierende Wirkung des feinen Siebes 6 zu größeren Flüssigkeitströpfchen vereinigt und laufen entweder am Sieb 6 nach unten ab oder werden vom Gasstrom mitgerissen, wobei ein Teil direkt auf den Flüssigkeitsspiegel 9 im Mantelraum fällt, während der restliche Teil zunächst auf die Innenwandung des Abscheidebehälters 1 auftrifft und dann an der Wand nach unten abläuft. Im Gasstrom verbleiben nur diejenigen Flüssigkeitströpfchen, welche von der koagulierenden Wirkung des Siebes 6 nicht erfaßt wurden. Das von den Flüssigkeitströpfchen weitgehend befreite Gas wird in dem durch die Behälterinnenwand und die Innenrohraußenwand gebildeten Ringraum nach oben geführt und verläßt durch den Auslaßstutzen 8 den Abscheider.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeiten, insbesondere von Öl aus Gasen oder Dämpfen, bestehend aus einem Behälter, vorzugsweise zylindrischen Querschnitts, wobei sich in dem Behälter ein zylindrisches Gaszuführungsrohr befindet, das in ein ebenfalls zylinderförmiges Sieb übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Sieb(6) nach unten und oben offen ist und mit seinem unteren Rand in die im Abscheidebehälter (1) sich befindende abgeschiedene Flüssigkeit eintaucht.
  2. 2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Siebes (6) größer ist als der Innendurchmesser des Gaseintrittsrohres (4) und das Ende des Gaseintrittsrohres außen mit einer Fase versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 735 926.
DEG30139A 1960-07-22 1960-07-22 Abscheider zur Abscheidung von Fluessigkeiten, insbesondere von OEl aus Gasen oder Daempfen Pending DE1205952B (de)

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