DE1226741B

DE1226741B - Process for separating liquid from a stream of pressurized gas

Info

Publication number: DE1226741B
Application number: DEK44181A
Authority: DE
Original assignee: Schumachersche Fabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Schumachersche Fabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1961-07-06
Filing date: 1961-07-06
Publication date: 1966-10-13

Description

Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Druckgasstrom Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Druckgasstrom, der nach Eintritt in ein Filtergehäuse auf einen Filterkörper prallt und nach der Richtungsumkehr das Filtergehäuse am oberen Ende wieder verläßt.Method for separating liquid from a stream of pressurized gas The invention relates to a method for separating liquid from a pressurized gas stream, which hits a filter body after entering a filter housing and after the Reversal of direction leaves the filter housing at the upper end.

Bei einem bekannten Flüssigkeitsfilter wird der mit Flüssigkeit beladene Luftstrom auf ein Gewebefilter geschickt, das als Strömungskegel ausgebildet ist und von einer Prallplatte getragen wird, die an ihrer tiefsten Stelle Abfiußlöcher aufweist, von denen aus Flüssigkeit in einen Flüssigkeitsauffangbehälter gelangen kann. Schlagen sich Flüssigkeitsteilchen am Gewebefilter nieder, so sickern sie der tiefsten Stelle der Prallplatte zu und tropfen von dieser nach unten ab. Die Durchflußgeschwindigkeit bei diesem Gewebefilter ist sehr langsam, da die den Abfluß besorgende Kraft lediglich durch die Erdanziehung dargestellt wird, der ganz erhebliche Adhäsions- und Kapillaritätskräfte gegenüberstehen, die versuchen, die Flüssigkeit an Ort und Stelle festzuhalten. Darüber hinaus fließt ein Teil des Luftstroms in das Gewebefilter hinein und kann beim Herausfließen sich wieder mit Flüssigkeit beladen. Ferner muß diesem Filter noch ein zweites, wesentlich größeres Filter nachgeschaltet werden. In a known liquid filter, the one loaded with liquid is Air flow sent to a fabric filter, which is designed as a flow cone and is supported by a baffle which has drainage holes at its deepest point has, from which liquid pass into a liquid collecting container can. If particles of liquid are deposited on the fabric filter, they seep the deepest point of the baffle plate and drip down from it. the The flow rate of this fabric filter is very slow because the drainage worrying force is only represented by the gravitational pull, the very considerable Adhesion and capillarity forces are opposed to trying to disperse the liquid hold in place. In addition, some of the airflow flows in the fabric filter in and can flow out again with liquid loaded. Furthermore, this filter must be followed by a second, much larger filter will.

Bei einem anderen bekannten Filter wird der Luftstrom zentral in ein Filtergehäuse eingeführt und prallt im unteren Filterbereich auf eine Wendel, die aus Blech sein kann oder aus Drahtbürsten gebildet wird. Der größte Teil der Flüssigkeit wird an dieser Wendel abgeschieden und sickert auf Grund der Schwerkraft und im oberen Bereich auch durch den Luftstrom getrieben einer Auslaßstelle zu. Feinverteilte Flüssigkeit, die von der Wendel nicht aufgefangen wird, hält ein zweites, nachgeschaltetes Filter zurück. Auch hier erfolgt demnach keine sofortige Trennung zwischen dem Luftstrom und der abgeschiedenen Flüssigkeit. In another known filter, the air flow is centralized in a filter housing is inserted and hits a helix in the lower filter area, which can be made of sheet metal or made of wire brushes. Most of the Liquid is deposited on this helix and seeps due to gravity and in the upper area also driven by the air stream towards an outlet point. Finely divided liquid, which is not caught by the spiral, holds a second, downstream filter back. Here, too, there is no immediate separation between the air stream and the separated liquid.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filter anzugeben, bei dem man nicht nur auf die Wirkung der Schwerkraft und der Fliehkraft angewiesen ist um Flüssigkeit durch ein Filter treiben zu können, und bei dem der gereinigte Luftstrom sich nicht wieder mit schon früher abgeschiedener Flüssigkeit beladen kann, wenn er abströmt. The object of the invention is to provide a filter in which one does not only on the action of gravity and centrifugal force is dependent on fluid to be able to drift through a filter, and in which the purified air flow is not can be reloaded with previously separated liquid when it flows off.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckgasstrom in einen Hauptstrom, der unmittelbar zum Auslaß geführt wird und in einen wesentlich kleineren Teilstrom getrennt wird, der zusammen mit der Flüssigkeit infolge einer Fliehkraftwirkung und eines zusätzlich erzeugten Druckgefälles zwischen Hauptstrom und Teilstrom durch den Filterkörper gedrückt wird und der sich danach mit dem Hauptstrom wieder vereinigt, während die Flüssigkeit in den unteren Teil des Filtergehäuses abtropft. According to the invention, this object is achieved in that the pressurized gas stream into a main stream, which is led directly to the outlet, and into a substantial one smaller partial flow is separated, which together with the liquid as a result of a Centrifugal force and an additionally generated pressure gradient between the main flow and partial flow is pressed through the filter body and which then merges with the main flow reunited while the liquid in the lower part of the filter housing drips off.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß, wie bekannt, ein in das Filtergehäuse sich erstreckender Druckgas-Zufuhrstutzen in den Innenraum des, wie bekannt, becherförmigen Filterkörpers eintaucht und über dem Boden des Filterkörpers mündet. Man kann dann die Innenfläche des becherförmigen Filterkörpers als Prallfläche benutzen und an seiner Außenfläche das Wasser abscheiden, ohne daß dort der bereits gereinigte Hauptstrom Gelegenheit hätte, sich wieder mit Flüssigkeit zu beladen. An sich sind solche becherförmigen Filterkörper bekannt. Bei ihnen muß jedoch der gesamte Gasstrom durch den Filterkörper hindurchgeleitet werden, so daß er dort, wo die Flüssigkeit an der Außenseite des Filterkörpers abgeschieden wird, immer noch in Kontakt mit der Flüssigkeit ist. Darüber hinaus ergibt sich in diesem bekannten Filterkörper ein erheblicher Druckabfall im Druckgas. According to a development of the invention it is provided that how known, a compressed gas supply port extending into the filter housing in the Interior of the, as known, cup-shaped filter body is immersed and above the Bottom of the filter body opens. One can then use the inner surface of the cup-shaped Use the filter body as a baffle and separate the water on its outer surface, without the main stream, which has already been cleaned, having the opportunity to come back with it To load liquid. Such cup-shaped filter bodies are known per se. With them, however, the entire gas flow must be passed through the filter body so that it is where the liquid is deposited on the outside of the filter body is still in contact with the liquid. In addition, it arises in this known filter body there is a considerable pressure drop in the compressed gas.

Besonders zahlreiche Prallflächen mit einer großen Eintrittsoberfläche erzielt man, wenn man am Druckgas-Z.ufuhrstutzen ringförmige Außenrippen vorsieht, die mit Abstand in Zwischenräume von Innenrippen des Filterkörpers greifen. Especially numerous baffles with a large entry surface can be achieved by providing ring-shaped outer ribs on the pressurized gas supply nozzle, which reach at a distance in the spaces between the inner ribs of the filter body.

Wahlweise kann man auch vorsehen, daß am Druckgas-Zufuhrstutzen eine wendelförmige Außenrippe vorgesehen ist, die von der glatten Innenwand des Filterkörpers mit Abstand umgeben ist. Diese wendelförmige Außenrippe verursacht einen ebenso wendelförmigen Druckgasstrom und erzeugt in diesem entsprechende Fliehkräfte. Optionally, you can also provide that a helical outer rib is provided which extends from the smooth inner wall of the filter body is surrounded by a distance. This helical outer rib creates one as well helical flow of compressed gas and generates corresponding centrifugal forces in this.

Um jede Turbulenz, durch die bereits abgeschiedene Flüssigkeit wieder mitgerissen werden könnte, auszuschalten, kann man vorsehen, daß kurz vor der Stelle, wo sich Haupt- und Teilstrom vereinigen, an der Innenwand des den Filterkörper umgebenden Filtergehäuses eine querschnittsverengende Schirmwand vorgesehen ist. Around any turbulence, through the already separated liquid again could be carried away to turn off, one can provide that shortly before the Job, where the main and partial flow merge, on the inner wall of the filter body surrounding it Filter housing a cross-section narrowing screen wall is provided.

Die Erfindung wird nun an Hand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigt F i g. 1 die Ansicht eines Schnitts längs der Längsachse eines Filters, Fig.2 einen ebensolchen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel. The invention will now be described using two exemplary embodiments. In the accompanying drawing, FIG. 1 is a view of a section along the Longitudinal axis of a filter, Figure 2 shows a similar section through a further embodiment.

An einem Abscheiderkopf 1, der sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßöffnung für Druckgas besitzt, ist ein Druckgas-Zufuhrstutzen 5 angeformt, der koaxial zur Längsachse des Filters verläuft. Mit dem Abscheiderkopf 1 ist der Rand eines becherförmigen Filtergehäuses 3 gasdicht verbunden. In seinem Boden besitzt das Filtergehäuse eine Abflußöffnung für abgeschiedene Flüssigkeit. At a separator head 1, which has both the inlet and the outlet opening for pressurized gas, a pressurized gas supply nozzle 5 is formed, which is coaxial with the The longitudinal axis of the filter runs. With the separator head 1, the edge of a cup-shaped Filter housing 3 connected gas-tight. The filter housing has a in its bottom Drainage opening for separated liquid.

Der Druckgas-Zufuhrstutzen 5 weist in der Nähe des Abscheiderkopfes 1 einen Halteflansch 11 auf. The compressed gas supply nozzle 5 has in the vicinity of the separator head 1 has a retaining flange 11.

Ferner sind an ihn ringförmige Außenrippen7 angeformt. Am Halteflansch 11 ist der Rand 13 eines etwa becherförmigen Filterkörpers 2 befestigt, der den Druckgas-Zufuhrstutzen 5 umgibt und koaxial zu ihm angeordnet ist. Die Mündung 14 des Druckgas-Zufuhrstutzens 5 liegt dabei in fertigmontiertem Zustand gegenüber dem Boden 6 des Filtergehäuses 3.Furthermore, annular outer ribs 7 are formed on it. On the retaining flange 11, the edge 13 of an approximately cup-shaped filter body 2 is attached to the Compressed gas supply nozzle 5 surrounds and is arranged coaxially to it. The mouth 14 of the compressed gas supply nozzle 5 is opposite in the fully assembled state the bottom 6 of the filter housing 3.

An seiner Innenseite weist der poröse Filterkörper 2 Innenrippen 9 auf, die in die Zwischenräume 8 der Außenrippen 7 ragen, so daß für den aus der Mündung 14 abströmenden Druckgasstrom ein mäanderförmiger Abflußweg geschaffen wird. Dieser Druckgasstrom -kann durch Öffnungen 15 aus dem Filterkörper 2 abfließen, die nahe seinem Rand 13 vorgesehen sind. Von dort aus fließt der Druckgasstrom zu der im Abscheiderkopf 1 vorgesehenen Auslaßöffnung 16.The porous filter body 2 has inner ribs 9 on its inside on, which protrude into the spaces 8 of the outer ribs 7, so that for the out of the Orifice 14 flowing compressed gas flow a meandering drainage path is created. This flow of pressurized gas can flow out of the filter body 2 through openings 15, which are provided near its edge 13. The compressed gas stream flows in from there the outlet opening 16 provided in the separator head 1.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist im großen und ganzen ebenso aufgebaut wie das eben beschriebene Ausführungsbeispiel. Bei ihm fehlen jedoch den Innenrippen 9 entsprechende Innenrippen. The embodiment of Figure 2 is by and large the same constructed like the embodiment just described. However, he is missing the Inner ribs 9 corresponding inner ribs.

Vielmehr ist der dort verwendete becherförmige Filterkörper 2 an seiner Innenseite glatt. Der Druckgas-Zufuhrstutzen 5 dagegen trägt eine wendelförmige AußenrippelO, die dem aus der Mündung 14 abströmenden Druckgasstrom einen Drall gibt und hierdurch die notwendige Fliehkraft erzeugt, um die abzuscheidende Flüssigkeit gegen die Innenseite des Filterkörpers 2 zu schleudern.Rather, the cup-shaped filter body 2 used there is at its Smooth inside. The compressed gas supply nozzle 5, on the other hand, carries a helical one AußenrippelO, which creates a swirl in the flow of compressed gas flowing out of the mouth 14 there and thereby generates the necessary centrifugal force to the liquid to be separated to hurl against the inside of the filter body 2.

Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel unterhalb der Öffnung 15 zusätzlich eine Schirmwand 12 vorgesehen, die jede an der Öffnung 15 entstehende Turbulenz daran hindert, an die Außenfläche des Filterkörpers 2 zu gelangen und dort bereits abgeschiedene Flüssigkeit wieder mitzureißen. Furthermore, in this exemplary embodiment, it is below the opening 15 In addition, a screen wall 12 is provided, each of which is formed at the opening 15 Prevents turbulence from reaching the outer surface of the filter body 2 and to entrain liquid already separated there.

Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel in die Öffnungen 15 Drosseleinsätze 4 eingeschraubt. Furthermore, in this exemplary embodiment, there are 15 throttle inserts in the openings 4 screwed in.

Die Wirkungsweise der Ausführungsbeispiele ist wie folgt: Durch die Einlaßöffnungl7 hereinkommendes, flüssigkeitsbeladenes Druckgas gelangt durch den Druckgas-Zufuhrstutzen 5 zur Mündung 14 und wird bereits dort um 1800 abgelenkt. Ein großer Teil des Flüssigkeitsanteils prallt infolge Fliehkraft gegen den Boden 6 und bleibt dort haften. Infolge der Umlenkwirkung der Außenrippen 7 und der Innenrippen 9 bzw. der wendelförmigen Außenrippe 10 wird der abfließende Hauptstrom wieder und wieder um- gelenkt, wobei Fliehkräfte erzeugt-werden, die die Flüssigkeit gegen die Innenwand des Filterkörpers 2 schleudern. Die Hauptmasse der Flüssigkeit wird im Bereich des Bodens 6 abgeschieden und in der Nähe des Randes 13 jedoch fast nichts. Der Hauptstrom muß auf seinem Weg von der Mündung 14 bis zur Öffnung 15 einen Strömungswiderstand überwinden, der wesentlich kleiner ist als der Strömungswiderstand zwischen der Außenfläche des Filterkörpers 2 und dem Bereich der Öffnung 15. Es bildet sich daher eine Druckdifferenz zwischen der Innenfläche und der Außenfläche des Filterkörpers 2. Diese Druckdifferenz bewirkt, daß die Flüssigkeit nach ihrem Niederschlagen durch die Wand des Filterkörpers 2 wandert. Sie sammelt sich dann an seiner Außenfläche wieder und tropft von dort zum Boden des Filtergehäuses 3 ab. Der Hauptstrom berührt somit keine Stellen, an denen Flüssigkeit abgeschieden wird. The mode of operation of the exemplary embodiments is as follows: By the Incoming, liquid-laden pressurized gas passes through the inlet opening l7 Pressurized gas supply nozzle 5 to the mouth 14 and is already deflected there around 1800. A large part of the liquid content hits the ground as a result of centrifugal force 6 and remains there. As a result of the deflecting effect of the outer ribs 7 and the inner ribs 9 or the helical outer rib 10, the outflowing main flow is again and in turn- steered, whereby centrifugal forces are generated, which the liquid against the Spin the inner wall of the filter body 2. The bulk of the liquid is in the The area of the bottom 6 is deposited and in the vicinity of the edge 13, however, almost nothing. The main flow must have a flow resistance on its way from the mouth 14 to the opening 15 overcome, which is much smaller than the flow resistance between the Outer surface of the filter body 2 and the area of the opening 15. It is therefore formed a pressure difference between the inner surface and the outer surface of the filter body 2. This pressure difference causes the liquid to pass through after it has precipitated the wall of the filter body 2 migrates. It then collects on its outer surface again and drips from there to the bottom of the filter housing 3. The main stream touches thus no places where liquid is deposited.

Die Druckdifferenz zwischen Innenfläche und Außenfläche des Filterkörpers 2 ist nicht konstant. The pressure difference between the inner surface and the outer surface of the filter body 2 is not constant.

Vielmehr ist sie im Bereich des Bodens 6, d. h. dort, wo die meiste Flüssigkeit niedergeschlagen wird, am größten und fällt bis zur Öffnung 15 auf Null ab. Im Bereich des größten Flüssigkeitsanfalls ist also auch die für das Durchtreiben der Flüssigkeit durch die Wand des Filterkörpers 2 benötigte Druckdifferenz am größten.Rather, it is in the area of the bottom 6, d. H. where most Liquid precipitates at its greatest and falls to zero by opening 15 away. In the area of the greatest amount of fluid there is also the one for drifting through the pressure difference required by the liquid through the wall of the filter body 2 is greatest.

Claims

Claims: 1. Method for separating liquid from a pressurized gas flow, which after entering a filter housing on a filter body rebounds and after reversing the direction leaves the filter housing at the upper end, d adn r c h g e - indicates that the pressurized gas flow in a main flow, which is immediately to the outlet (15), and separated into a much smaller partial flow is, which together with the liquid as a result of a centrifugal force and a additionally generated pressure gradient between main flow and partial flow through the filter body (2) is pressed and which then reunites with the main stream while the liquid drips into the lower part of the filter housing (3).

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that, as is known, one extending into the filter housing (3) Pressurized gas supply nozzle (5) in the interior of the, as known, cup-shaped filter body (2) immersed and opens above the bottom (6) of the filter body (2).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the compressed gas supply nozzle (5) annular outer ribs (7) are provided, which are spaced in gaps (8) grip the inner ribs (9) of the filter body (2) (Fig. 15.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the compressed gas supply nozzle (5) a helical outer rib (10) is provided which extends from the smooth inner wall of the filter body (2) is surrounded at a distance (Fig. 2).

5. Device according to one of claims 3 and 4, characterized in that that the filter body (2) on a retaining flange (11) of the pressurized gas supply nozzle (5) is attached.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that that shortly before the point where the main and partial flow merge, on the inner wall of the filter housing (3) surrounding the filter body (2) has a narrowing cross-section Screen wall (12) is provided.

Considered publications: German Patent Specifications No. 1054650, 899 036, 879 685, 692 693, 658 966, 401 643, 293 923; French patent specification No. 1,158,809; U.S. Patent Nos. 2,515,202, 2349777.