DE19623177C2 - Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeiten, insbesondere von Schadstoffen, aus einem Gasstrom - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeiten, insbesondere von Schadstoffen, wie Ölnebel, aus einem Gasstrom, der ein aus Flä­ chenelementen aufgebautes Kanalsystem aufweist, durch das der Gasstrom von einer Einlaßseite zu einer Auslaßseite geführt wird, wobei die Flächenelemente zum Teil an­ geströmt werden.

Das Reinigen von Abluft, beispielsweise aus Industrieanlagen, hat aufgrund des stark zugenommenen Umweltbewußtseins eine wachsende Bedeutung erlangt. Dieses Um­ weltbewußtsein hat schließlich dazu geführt, daß behördlicherseits die zulässigen Emis­ sionswerte herabgesetzt wurden.

Die unterschiedlichen Schadstoffe, die in Industrieanlagen entstehen und abgeführt wer­ den müssen, erfordern sehr unterschiedliche Arten der Behandlung, um sie aus der Pro­ zeßluft abzuscheiden.

Während übliche Feststoffpartikel, wie beispielsweise Ruß, relativ einfach aus Abgas- Luftströmungen abscheidbar sind, stellen Flüssigkeiten, in Form von in der Abluft fein dispergierten Flüssigkeiten, ein besonderes Problem dar, da bedingt durch geringe Oberflächenspannung und Kohäsion, die Kleinst-Tröpfchen (Fluid-Partikel) Form und Größe verändern.

Solche Flüssigkeiten können nicht mit üblichen Schwebstoffiltern, beispielsweise Vliese, aus der Abluft abgeschieden werden, da Flüssigkeiten solche Filter zusetzen und damit den Luftvolumenstrom verringern. In Bezug auf Flüssigkeiten kommt Ölnebeln eine be­ sondere Bedeutung zu, da sie aufgrund deren hoher Viskosität verstärkt eine Filterver­ stopfung hervorrufen.

Um Flüssigkeiten und insbesondere Ölnebel aus einem Gasstrom abzuscheiden, ist ein spezieller 2 Abscheider der eingangs genannten Art bekannt, wie er beispielsweise in der DE 41 31 988 A1 beschrieben ist. Dieser Abscheider ist aus plattenförmigen, quer angeströmten, langgestreckten Elementen aufgebaut, die im Querschnitt eine X-Form aufweisen. Mehrere solcher Profilteile sind nebeneinander, mit den Armen bzw. freien Schenkeln ineinander verschachtelt, angeordnet. Zwischen jeweils zwei Armen des ei­ nen und des anderen benachbarten Profils werden über die Länge der Profile bzw. der Arme der Profile Einlaßkanäle und Auslaßkanäle gebildet. Weiterhin ergibt sich durch die Arme der jeweils benachbarten X-Profile eine langgestreckte Kammer, die sich von der Einlaßseite zunächst erweitert und dann zu der Auslaßseite hin bzw. dem Auslaßka­ nal wieder verengt. Ein aus solchen Profilen aufgebauter Abscheider hat sich im Einsatz bewährt. Allerdings ergibt sich hierbei das Problem, daß sich, wenn der Gasstrom nicht exakt 90° zur Profilachse geführt wird, der Reinigungsgrad wesentlich verschlechtert (ungefähr um 60%). Dadurch sind große Elemente notwendig. Dieser Abscheider ist nur für Tröpfchengrößen (Fluid-Partikel) ≧ 3,0 µm einsetzbar. Außerdem werden bei sehr hohen Anströmgeschwindigkeiten des Gasstroms ausgeschiedene Tröpfchen mitgerissen.

Um eine Mehrfach-Umlenkung der Strömung des Gases zu erreichen, ist in der DE 40 16 582 A1 vorgeschlagen, einen quer angeströmten Abscheider aus Profilelementen aufzu­ bauen, die im Querschnitt eine Wellenform aufweisen. Diese Profile, beispielsweise mit vier U-förmigen Öffnungsbereichen jeweils, werden mit ihrer offenen Seite gegenüberlie­ gend zueinander und geringfügig beabstandet so angeordnet, daß die freien Schenkel der Profilquerschnitte ineinandergreifen; die sich gegenüberliegenden Profile sind je­ weils versetzt zueinander positioniert. Anströmseitig wird zwischen zwei benachbarten Profilen ein Strömungseintrittsschlitz gebildet, zu dem ein Steg des gegenüberliegenden Profils mittig ausgerichtet ist. Die über den Schlitz eintretende Gasströmung wird durch diesen Steg geteilt, um dann in die links und rechts von diesem Steg liegende, U-förmi­ ge Vertiefung einzutreten. Im Bodenbereich dieser Vertiefung wird die Gasströmung um­ gelenkt und zu dem gegenüberliegenden Profilquerschnitt des eintrittsseitigen Profilteils gerichtet, dort wiederum umgelenkt und zurück zu dem austrittsseitigen Profilquerschnitt gerichtet. Eine solche Umlenkung der Gasströmung zwischen den zueinander versetz­ ten und gegenüberliegenden U-förmigen Vertiefungen kann mehrfach erfolgen. Die Gasströmung tritt dann nach dieser mehrfachen Umlenkung aus einem Strömungsaus­ trittskanal, der zwischen zwei austrittsseitigen Profilquerschnitten gebildet ist, aus. Da­ durch, daß die Gasströmung mit den darin enthaltenen flüssigen Partikeln auf die Wän­ de der Profilquerschnitte aufprallt, wird an den Wandflächen die Flüssigkeit niederge­ schlagen, die dann unter der Schwerkraft an den Wandflächen nach unten läuft und am Ende der Profile gesammelt werden kann.

Eine mit dem vorstehend beschriebenen Abscheider vergleichbare Anordnung ist aus der WO 88/04952 A1 bekannt. Darin ist ein Abscheider beschrieben, der W-förmige Profile besitzt, die wechseelseitig gegenüberliegend und ineinandergreifend angeordnet sind. Der mittlere Steg der W-förmigen Profile wird jeweils in einer Führung verschieb­ bar gehalten, so daß der Abstand der sich gegenüberliegenden, versetzt zueinander an­ geordneten Profilquerschnitte veränderbar ist. Dadurch kann zum einen die Größe des Eintritts- und des Austrittskanals für die Gasströmung eingestellt werden, zum anderen ist das Kammervolumen zwischen den beiden Profilen veränderbar.

Es hat sich gezeigt, daß mit den vorstehend beschriebenen Abscheidern eine definiert gerichtete Gasströmung erzeugt wird und das Abscheideprinzip darauf beruht, daß die Gasströmung in dem Kanalsystem auf Wandflächen auftritt, um dadurch die flüssigen Partikel in der Gasströmung an den Wandflächen niederzuschlagen. Mit solchen Ab­ scheidern sind nur flüssige Partikel, die in der Gasströmung dispergiert sind, abscheid­ bar, die eine Partikelgröße größer etwa 3,0 µm besitzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun, ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, einen Abscheider zu schaffen, der, trotz ei­ nes einfachen Aufbaus, ein komplexes Kammersystem aufweist und der insbesondere dazu geeignet ist, auch flüssige Partikel, insbesondere Ölnebel-Partikel, mit einer Größe im Bereich von 1 bis 3 µm abzuscheiden.

Die vorstehende Aufgabe wird bei einem Abscheider der bekannten Art dadurch gelöst, daß mindestens drei Kammern gebildet sind, die der Gasstrom nacheinander durch­ strömt, wobei die mittlere, zentrale Kammer rohrförmig ausgebildet ist und die Eintrittskam­ mer und die Austrittskammer die mittlere Kammer zumindest teilweise in radialer Rich­ tung umschließen. Aufgrund dieses Aufbaus können rohrförmige Bauteile verwendet werden, die beispielsweise aus dünnem Blech oder dünnen Kunststoffteilen herstellbar sind. Um die rohrförmige, mittlere Kammer werden dann (halb-) schalenförmige Teile mit Abstand zu der Außenwand der Mittelkammer angeordnet, so daß zwischen der Außen­ wand des die zentrale Kammer bildenden rohrförmigen Teils und der Halbschale ein Zwischenraum, der in radialer Richtung zu der Achse des rohrförmigen Teils der Mittel­ kammer abgeschlossen ist, entsteht, der unterteilt wird, so daß, in Bezug auf die mittlere Kammer gesehen, eine Eintrittskammer und eine Austrittskammer abgeteilt werden. In diesen rohrförmigen Abscheidern wird die Gasströmung über Eingangsöffnungen, die in dem die Eintrittskammer nach außen abgrenzenden Wandteil vorgesehen sind, einge­ führt, wo der Gasstrom expandieren kann und starke Verwirbelungen entstehen. Von der Eintrittskammer wird der Gasstrom über Verbindungsöffnungen in die Mittelkammer überführt, wo wiederum hinter den Verbindungsöffnungen in der Mittelkammer eine er­ neute Expansion erfolgt, wodurch wiederum eine starke Verwirbelung hervorgerufen wird. Von der Mittelkammer wird dann die Gasströmung in die auslaßseitige Kammer über entsprechende Verbindungsöffnungen zu dier Auslaßkammer überführt. Unter ent­ sprechender Dimensionierung der Auslaßkammer und der Verbindungsöffnungen erfolgt erneut eine Expansion der Gasströmung, die dann über Ausgangsöffnungen in der Au­ ßenwand die Austrittskammer verläßt. Aufgrund der jeweils starken Verwirbelungen der Gasströmung in den drei Kammern wird eine starke Wechselwirkung der mit flüssigen Partikeln beladenen Gasströmung mit den jeweiligen Kammerwänden hervorgerufen, was einen starken Niederschlag der flüssigen Partikel an den Kammerwänden zur Folge hat. Aufgrund des dreifachen Kammersystems, das die Gasströmung durchströmt, wird eine mehrstufige Reinigung bewirkt. Es tritt eine Kondensation an jedem Flächenteil der Kammer auf. Durch die relativ großen Kammervolumina, trotz kompakter Baugröße, folgt ein hoher Reinigungsgrad des Gasstroms. Aufgrund der hohen Verwirbelung des Gas­ stroms, insbesondere in der Mittelkammer, werden keine bereits abgeschiedenen Parti­ kel mitgerissen. Schließlich muß der Gasstrom nicht mit exakt 90° zur Längsachse ge­ führt werden.

Es hat sich gezeigt, daß durch die ungerichtete Strömung und demzufolge starken Ver­ wirbelungen in den einzelnen Kammern auch kleinste flüssige Partikel mit einer Größe im Bereich zwischen 1 und 3 µm mit einer hohen Effektivität abgeschieden werden können.

Wie bereits vorstehend ausgeführt ist, kann die Mittelkammer durch ein rohrförmiges Teil gebildet werden. In dieses Rohr werden vorzugsweise an gegenüberliegenden Be­ reichen Öffnungen gebildet, die jeweils die Verbindungsöffnungen zwischen der Ein­ trittskammer und der Mittelkammer innerhalb dieses Rohrs und der Mittelkammer und der Austrittskammer bilden. Falls solche Öffnungen eine Profilierung erfordern, bei­ spielsweise durch einen aufgebördelten Rand, um einen düsenartigen Effekt der Gasströmung in die jeweilige Kammer hinein zu verstärken und beim Anströmen aus der Kammer einen Abriß-Effekt zu erzeugen, kann das Innenrohr aus zwei halbschaligen Elementen zusammengesetzt werden. In Bezug auf solche halbschaligen Elemente wird an den freien Längskanten bevorzugt ein nach außen abgekanteter Rand ausgeprägt, vorzugsweise aus dünnem Blech gebildet, der dann eine einfache Möglichkeit bietet, die beiden Halbschalen miteinander zu verbinden. Gleichzeitig können diese abgekanteten Ränder, wenn sie in radialer Richtung zu der Achse der rohrförmigen Mittelkammer vor­ stehen, den, in Umfangsrichtung gesehenen, Abschluß der Eintrittskammer bzw. der Austrittskammer bilden.

Bevorzugt werden die Rohrsegmente, die die Eintrittskammer und/oder die Austrittskam­ mer auf deren radialer Außenseite begrenzen, konzentrisch zueinander verlaufend angeordnet.

Um zum einen hohe Strömungsgeschwindigkeiten zu erzielen, mit denen der Gasstrom in die einzelnen Kammern eintritt, um zum anderen den Verwirbelungseffekt zu verstär­ ken, werden an der Eintrittskammer mehrere Eintrittsöffnungen und an der Austrittskam­ mer mehrere Austrittsöffnungen sowie mehrere Verbindungsöffnungen, die die Eintritts­ kammer und die Austrittskammer jeweils mit der zentralen Mittelkammer verbinden, vorgesehen. Über die Größe der jeweiligen Öffnungen kann die Strömungsgeschwindig­ keit eingestellt werden. Solche Öffnungen werden vorzugsweise entlang der Längsebe­ ne ausgerichtet, die durch die Achse des Innenrohrs verläuft. Darüberhinaus sollten die jeweiligen in Strömungsrichtung gesehen hintereinander liegenden Öffnungen, senk­ recht zu der Achse des Innenrohrs betrachtet, versetzt zueinander angeordnet werden, so daß die einzelnen Öffnungen von der Eintrittsseite zu der Austrittsseite keinen unmit­ telbaren Strömungsweg bilden. Vielmehr wird durch einen Versatz von der Eintrittsseite zu der Austrittsseite hin ein labyrinthartiger Strömungsweg erzeugt. Vorzugsweise wei­ sen die Öffnungen eine Länge in Richtung der Achse von etwa 40 mm auf; die Breite beträgt etwa 8 mm.

Um den Aufbau des Abscheiders zu vereinfachen wird die gesamte Anordnung des Ab­ scheiders symmetrisch zu der Längsachse aufgebaut.

Um relativ großvolumige Eintritts- und/oder Austrittskammern zu erhalten, aber dennoch den Abscheider in seinen Außendimensionen kompakt zu gestalten, umgibt in einer wei­ teren, bevorzugten Ausgestaltung des Abscheiders die Eintrittskammer und/oder die Austrittskammer die Mittelkammer über ein Winkelsegment zwischen 90° und 180°, vor­ zugsweise etwa 180°. Bei einer Ausgestaltung der jeweiligen Kammern über ein Winkel­ segment von 180° wird der gesamte Umfangsbereich um die rohrförmige Mittelkammer herum für diese Eintritts- und Austrittskammern ausgenutzt.

Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Abscheiders ist der Aufbau in Form von drei hintereinanderliegenden Kammern, d. h. die Eintrittskammer, die Mittelkammer und die Austrittskammer, die der Gasstrom nacheinander durchströmen muß. Um die Anzahl der Kammern zu erhöhen, aber dennoch einen kompakten und leicht herstellba­ ren Aufbau zu erhalten, werden bei dem vorstehend beschriebenen Abscheider zwei weitere Mittelkammern vorgesehen, die die zentrale Mittelkammer teilweise in radialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten umschließen, und zwar entsprechend der Art des Aufbaus der Eintrittskammer und der Austrittskammer, so daß diese weiteren Mittel­ kammern jeweils zwischen der Eintritts- und der Austrittskammer angeordnet sind. Für die drei auf diese Art und Weise gebildeten Mittelkammern wird nur jeweils eine Ein­ trittskammer und eine Austrittskammer benötigt, die dann mit entsprechenden Verbindungsöffnungen mit den drei Mittelkammern in Verbindung gesetzt werden können.

Der Wirkungsgrad des Abscheiders kann dadurch erhöht werden, daß in der bzw. den Mittelkammer(n) ein gasdurchlässiges Agglomerat eingefüllt wird, das der Gasstrom durchquert. An diesem Agglomerat werden die Flüssigkeitspartikel 0,3 µm und geringer niedergeschlagen. Für ein solches Agglomerat eignet sich insbesondere ein Metall-Ge­ strick/-Gewirke, das in Bezug auf seine Gasdurchlässigkeit definiert einstellbar ist. Dar­ überhinaus können Materialien ausgewählt werden, die unempfindlich gegenüber ag­ gressiven Gasen sind.

Neben einem kreisförmigen Querschnitt für die zentrale Mittelkammer ist weiterhin ein ovaler Querschnitt zu bevorzugen. Ein solcher Querschnitt wird in Bezug auf die Haupt- Strömungsrichtung so orientiert, daß die große Halbachse des ovalen Querschnitts senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung verläuft. Dadurch wird ein breiter Raum quer zu der Hauptströmungsrichtung, mit der der Gasstrom in die Mittelkammer eintritt, er­ reicht, so daß ein großer Expansionsbereich im Bereich der Mittelkammer erzielt wird.

Gerade im Hinblick darauf, die Verbindungsöffnungen, die die Eintrittskammer und/oder die Austrittskammer mit der Mittelkammer in Verbindung setzen, in Projektion senkrecht zu der Achse der Mittelkammer gesehen zu versetzen, kann es von Vorteil sein, zwei Reihen von Verbindungsöffnungen zwischen der Eintrittskammer und der Mittelkammer oder der Mittelkammer und der Austrittskammer vorzusehen, wobei dann die jeweiligen Eintrittsöffnungen und/oder Austrittsöffnungen in der Mitte zwischen den beiden Verbin­ dungsöffnungsreihen, in Projektion dazu gesehen, versetzt werden.

Die Mittelkammer sollte einen mittleren Durchmesser von 15 mm bis 30 mm, vorzugs­ weise einen Durchmesser von etwa 20 mm, aufweisen. Darüberhinaus wird eine mittlere Breite der Eintrittskammer und/oder der Austrittskammer, und zwar in radialer Richtung zu der Achse der Mittelkammer gesehen, von 15 mm bis 25 mm, vorzugsweise etwa 20 mm, gewählt.

Die einzelnen Öffnungen der Öffnungsreihen sollten in Bezug auf die vorstehend ange­ gebene Dimensionierung der Mittelkammer und/oder der Eintritts- und Austrittskammer einen mittleren Durchmesser von etwa 6 bis 8 mm besitzen, mit vorzugsweise einem aufgebördelten Rand, wobei die Aufbördelung an der Öffnung zu der Anströmseite hin gerichtet ist. Durch diese Aufbördelung zur Anströmseite hin wird erreicht, daß die Gasströmung turbulent ein- und austritt und ständig abreißt, was für den Wirkungsgrad der Abscheidung der Flüssigkeitspartikel aus dem Gasstrom vorteilhaft ist. Im Gegen­ satz hierzu arbeiten bekannte Systeme sehr stark in dem nicht sehr effektiven Bereich der Laminar-Strömung.

Vorstehend wurde eine erfindungsgemäße Einheit eines Einzel-Abscheiders beschrie­ ben, der sehr einfach aus rohrförmigen Elementen aufgebaut werden kann. Eine groß­ flächige Abscheider-Anordnung kann aus einer Vielzahl solcher Einzel-Abscheider zu­ sammengesetzt werden, indem diese Einzel-Abscheider mit den Achsen der rohrförmi­ gen Mittelkammern parallel zueinander verlaufend, aneinandergefügt werden. Vorzugs­ weise werden die einzelnen Achsen der Einzel-Abscheider in dieser Abscheider-Anord­ nung in einer gemeinsamen Ebene verlaufend orientiert. Die einzelnen Abscheider kön­ nen mit ihren äußeren Wänden unmittelbar aneinanderstoßend angeordnet werden. Zum Aufbau einer solchen Abscheider-Anordnung können die Eintritts- und/oder die Austrittskammern unter Verwendung von Wellenblechen gebildet werden, indem zwei Wellenbleche jeweils mit den Wellentälern aufeinanderliegend verbunden werden, so daß eine Vielzahl im Querschnitt etwa kreisförmiger Röhren gebildet werden. In diese Röhren können dann einzelne Rohrelemente eingefügt werden, die an der Außenseite Abstandselemente aufweisen, die sich an den Wellenblechen abstützen. Die einzelnen Rohrelemente bilden dann die jeweilige zentrale Mittelkammer, während der Bereich zwischen der Außenwandung dieses Rohrelements und der Innenwand der durch die Wellenbleche gebildeten röhrenförmigen Bereiche die Eintritts- und die Austrittskam­ mern bilden. Die Trennwand zwischen der Eintrittskammer und der Austrittskammer kann durch eine Fläche gebildet werden, die gleichzeitig als Abstandselement zur Posi­ tionierung des Innenrohrs dient.

Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden nachfolgend anhand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnun­ gen zeigen

Fig. 1A einen Querschnitt einer Abscheider-Anordnung, die aus drei Einzel-Abschei­ dern zusammengesetzt ist, und zwar senkrecht zu der Längsachse der Mittel­ kammer geschnitten, wobei die beiden äußeren Einzel-Abscheider nur angedeutet dargestellt sind,

Fig. 1B die Darstellung der Fig. 1A in einer etwa maßstäblichen Größe

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Abscheider-Anordnung der Fig. 1A bzw. 1B aus Richtung des Sichtpfeils II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine der Fig. 1B entsprechende Darstellung, wobei in die Mittelkammer der mittleren Abscheider-Einheit ein Aggomerat eingefüllt ist,

Fig. 5 eine der Fig. 1B entsprechende Schnittdarstellung, wobei die Anordnung der Fig. 1B dahingehend modifiziert ist, daß zwei weitere Mittelkammern vorgesehen sind, und

Fig. 6 einen weiteren Querschnitt mit einer gegenüber den Ausführungsformen, die in den Fig. 1 bis 5 dargestellt sind, geänderten Querschnittskonfiguration der Eintritts-, Mittel- und Austrittskammern.

Die Abscheider-Anordnung, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, ist aus drei rohrförmigen Abscheider-Einheiten 1 zusammengesetzt. Wie die Querschnittsdarstel­ lung der Fig. 1A und 1B zeigt, weist jede Abscheider-Einheit 1, entsprechend der mittleren Darstellung der Figuren, eine Eintrittskammer 2, eine Mittelkammer 3 und eine Austrittskammer 4 auf. Die Mittelkammer 3 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und ist aus zwei Halbschalen 5 zusammengesetzt, die radial nach außen weisende, aufge­ bördelte Randflächen 6 besitzen. Mittels dieser Randflächen 6 sind diese Halbschalen 5 miteinander über nicht näher dargestellte Verbindungselemente verbunden. Konzen­ trisch zu der Achse 7 der Mittelkammer 3 sind mit Abstand zu der Außenwand der Halb­ schalen 5 äußere Rohrsegmente 8 angeordnet, die die Eintrittskammer 2 und die Aus­ trittskammer 4 radial nach außen abschließen. Die Eintrittskammer 2 und die Austrittskammer 4 sind in der in Fig. 1A und 1B gezeigten Anordnung durch die Rand­ flächen 6, die eine Trennwand bilden, voneinander getrennt.

Der zu reinigende Gasstrom wird in die Abscheider-Anordnung über Eingangsöffnungen 9 zugeführt. Die Eingangsöffnungen 9 sind entlang der Achse 7 verlaufend vorgesehen, in Form von Langlöchern, die mit ihrer Längserstreckung entlang der Achse 7 jeweils verlaufen. Jede Eingangsöffnung 9 besitzt einen zu der Anströmseite, d. h. nach außen hin, aufgebördelten Rand 10, um einen düsenähnlichen Effekt und damit zunächst eine gerichtete Strömung des in die Eintrittskammer 2 einströmenden Gasstroms zu erzielen. Nach Eintritt des Gasstroms in die Eintrittskammer 2 expandiert die Gasströmung in den sich nach links und nach rechts erweiternden Bereich der Eintrittskammer mit starken Verwirbelungseffekten, so daß ein intensiver Kontakt des mit Flüssigkeit beladenen Gasstroms mit den Innenwänden der Eintrittskammer hervorgerufen wird. Hierdurch tritt ein Niederschlagen der Flüssigkeitspartikel, die in dem Gasstrom mitgeführt werden, an den Wandflächen auf. Die Flüssigkeit läuft dann entlang der Wandflächen der Eintritts­ kammer 2 aufgrund der senkrecht stehenden Abscheider-Anordnung nach unten ab und wird an der Unterseite der Anordnung in einer nicht näher dargestellten Sammeleinrich­ tung gesammelt und abgeführt bzw. entsorgt. Die Gasströmung sucht dann ihren Weg von der Eintrittskammer 2 über die eingangsseitigen Verbindungsöffnungen 11 in die Mittelkammer 3. Wie in Fig. 2 anhand der mittleren Abscheider-Einheit 1 zu erkennen ist, sind die Verbindungsöffnungen 11 zwischen der Eintrittskammer 2 und der Mittel­ kammer 3 zu den Eingangsöffnungen 9, in Projektion senkrecht zu der Achse 7 gese­ hen, versetzt, wie durch die strichpunktiert angedeuteten Verbindungsöffnungen 11 in Fig. 2 bzw. den Längsschnitt der Fig. 3 zu erkennen ist. Auch die eintrittsseitigen Ver­ bindungsöffnungen 11 besitzen einen aufgebördelten Rand 10, der zu der Anströmrich­ tung hin weist, wodurch der bereits erwähnte düsenartige Effekt erzielt wird. In der Mit­ telkammer 3 erfolgt wiederum eine Expansion der zunächst gerichtet eintretenden Gasströmung, wie durch die jeweiligen Strömungspfeile angedeutet ist, mit einer sich durch die kreisförmige Querschnittsform der Mittelkammer 3 ergebenden Verwirbelung radial zu der Achse 7. Von der Mittelkammer 3 tritt der Gasstrom dann durch austritts­ seitige Verbindungsöffnungen 12 aus der Mittelkammer 3 aus und in die Austrittskam­ mer 4 ein. Diese austrittsseitgen Verbindungsöffnungen 11, die zu der Mittelkammer 3 hin einen aufgebördelten Rand 10 besitzen, sind zu den eintrittsseitigen Verbindungesöffnungen 11 in Projektion senkrecht zu der Achse 7 gesehen wiederum versetzt, wie die Fig. 3 zeigt. In der Austrittskammer 4 tritt wiederum eine Expansion der Gasströmung auf, wonach der Gasstrom dann über Ausgangsöffnungen 13 den Ab­ scheider verläßt. Auch diese Ausgangsöffnungen 13 sind anströmseitig mit einem auf­ gebördelten Rand 10 versehen.

Die Öffnungen 9 besitzen eine Länge, mit dem Bezugszeichen 26 in Fig. 2 bezeich­ net, von etwa 20 mm, die Breite beträgt etwa 8 bis 10 mm.

Wie die Fig. 3 verdeutlicht, wird, senkrecht zu der Achse 7 gesehen, durch die versetz­ te Anordnung der jeweiligen Öffnungsreihen der Eingangsöffnungen 9, der eintrittsseiti­ gen Verbindungsöffnungen 11, der austrittsseitigen Verbindungsöffnungen 12 und der Ausgangsöffnungen 13 ein labyrinthartiger Strömungsweg, durch die Strömungspfeile 14 angedeutet, erreicht. Durch diesen labyrinthartigen Strömungsweg wird, zusätzlich zu der großen Ausdehnung der Eintrittskammer 2 und der Austrittskammer 4 sowie der Mittelkammer 3 quer zur Strömungsrichtung, eine intensive Wechselwirkung der Gasströmung mit den jeweiligen Wänden der Kammern 2, 3 und 4 erzielt. Insbesondere durch den segmentartigen Aufbau der Eintrittskammer 2 und der Austrittskammer 4 um die Außenseite des die Mittelkammer 3 umschließenden Rohrs, das durch die beiden Halbschalen 5 gebildet ist, herum wird eine Expansionsmöglichkeit für den Gasstrom geschaffen.

Wie in der Fig. 1A zu erkennen ist, ist jeder Abscheider symmetrisch zu der Ebene 15 aufgebaut, die durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist.

Um die Abscheide-Effektivität der Flüssigkeit, die von der Gasströmung mitgeführt wird, insbesondere von Ölnebel, weiter zu erhöhen, wird gemäß der Fig. 4 in die Mittelkammer 3 ein Agglome­ rat 16 in Form eines Metall-Gewirkes oder Metall-Gestrickes oder aber in Form von Me­ tallwolle eingefüllt, durch das die Gasströmung hindurchtreten muß. An der Oberfläche dieses Agglomerats, wobei auch andere Materialien als diejenigen, die vorstehend an­ geführt sind, eingesetzt werden können, wird, vergleichbar mit den an den Wänden der einzelnen Kammern erzielten Effekt, Flüssigkeit, die von dem Gasstrom mitgeführt wird, niedergeschlagen, so daß sie dann nach unten zu dem untenliegenden Ende der Mittelkammer 3 läuft und entsorgt werden kann. Mit dieser Anordnung können Flüssig­ keits-Partikel mit Größen ab 0,3 µm abgeschieden werden.

Die Fig. 5 zeigt einen gegenüber der Darstellung der Fig. 1 geänderten Aufbau des Kammersystems. In dieser Anordnung ist die Mittelkammer 3 durch ein Rohr 17 gebil­ det. Auf der Außenseite der Mittelkammer 3 erstrecken sich in dieser Ausführungsform die Eintrittskammer 2 und die Austrittskammer 4, symmetrisch zu der Ebene 15 ange­ ordnet, über ein Winkelsegment, zu der Achse 7 gesehen, von etwa 90°. Auf beiden Seiten des in Umfangsrichtung gesehenen Endes der Kammern, die durch jeweilige Trennwände 18 abgeschlossen werden, ist jeweils eine weitere Mittelkammer 19 vorge­ sehen, die entsprechend der Eintrittskammer 2 und der Austrittskammer 4 durch einen Ringraumabschnitt gebildet sind. Die Gasströmung 14, die über die Eingangsöffnungen 9 in die Eintrittskammer 2 eintritt, wird durch die jeweiligen eintrittsseitigen Verbindungs­ öffnungen sowohl zu der Mittelkammer 3 als auch zu den weiteren Mittelkammern 19 zu­ geführt. Von diesen Mittelkammern 3, 19 tritt die Gasströmung dann über jeweilige aus­ trittsseitige Verbindungsöffnungs-Reihen 12, die aus einzelnen Öffnungen, wie dies an­ hand der Fig. 2 vorstehend erläutert wurde, aufgebaut sind, in die gemeinsame Aus­ trittskammer 4 ein und wird dort über die Ausgangsöffnungen 13 aus dem Abscheider 1 herausgeführt. Aufgrund der zwei zusätzlichen weiteren Mittelkammer 19 ist von der Mit­ telkammer 3 zu der Austrittskammer 4 führend nur eine einzelne Reihe aus austrittsseiti­ gen Verbindungsöffnungen 12 entlang der Ebene 15 verlaufend, im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 1A, vorgesehen.

Eine weitere Ausführungsform der Abscheider-Einheit 1 ist in der Querschnittsansicht der Fig. 6 gezeigt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform, die anhand der Fig. 1A und 1B erläutert wurde, ist die dort gezeigte Mittelkammer 3' mit einem ovalen Quer­ schnitt ausgeführt, wobei die große Halbachse dieses Querschnittprofils senkrecht zu der Ebene 15 verläuft. Diese Mittelkammer 3' kann durch ein entsprechend dimensio­ niertes Rohr 20 mit ovalem Querschnitt gebildet werden. Falls es erforderlich ist, kann dieses Rohr 20 mit ovalem Querschnitt aus zwei Halbschalen zusammengesetzt wer­ den, um die jeweiligen Verbindungsöffnungen 11, 12 mit ihren aufgebördelten Rändern 10 einfacher herstellen zu können. Außerdem ergibt sich hierdurch eine leichte Reini­ gungsmöglichkeit, wenn der Abscheider in der Mitte teilbar ist. Um die Eintrittskammer 2' und die Austrittskammer 4' zu bilden, wird das Rohr 20 mit ovalem Querschnitt in ein Au­ ßenrohr 21 eingesteckt, das einen Innendurchmesser besitzt, der dem Außendurchmes­ ser des ovalen Rohrs 20 entlang der großen Halbachse entspricht. Mit dieser Anord­ nung kann das Drei-Kammer-System aus zwei Rohren, d. h. dem ovalen Rohr 20 und dem Außenrohr 21, aufgebaut werden. Aufgrund der relativ großen Breite der Mittelkam­ mer 3' senkrecht zu der Ebene 15 bzw. der Haupt-Strömungsrichtung sind zwei mit Ab­ stand zueinander und parallel zu der Achse 7 verlaufende eintrittsseitige Verbindungs­ öffnungen 11 und austrittsseitige Verbindungsöffnungen 12 vorgesehen, wobei es sich wiederum um Reihen aus einzelnen Öffnungen handeln kann.

Der Außendurchmesser des Abscheiders 1, wie er in den Figuren dargestellt ist, der mit den Bezugszeichen 22 in den Fig. 2 und 6 bezeichnet, beträgt etwa 40 mm, wobei der Durchmesser der Mittelkammer der Ausführungsform entsprechend den Fig. 1 bis 4, in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet, etwa 20 mm beträgt. Hierdurch ergibt sich eine Breite der Eintrittskammer 2 bzw. der Austrittskammer 4, in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet, von etwa 10 mm.

Der ovale Querschnitt der Mittelkammer 3' der Ausführungsform der Fig. 6 beträgt etwa 40 mm, dem Außendurchmesser 22 des Außenrohrs 21 entsprechend, während die Breite des ovalen Querschnitts der Mittelkammer 3' in Richtung der Ebene 15 gesehen und mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet, 20 mm mißt. Hierdurch ergibt sich eine Brei­ te der Eintrittskammer 2' und der Austrittskammer 4', in Richtung der Ebene 15 gesehen, von jeweils 10 mm. Die Länge des Abscheiders 1 in Richtung der Achse 7 kann frei ge­ wählt werden.

Claims (26)

1. Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeiten, insbesondere von Schadstoffen, wie Ölnebel, aus einem Gasstrom, der ein aus Flächenelementen aufgebautes Ka­ nalsystem aufweist, durch das der Gasstrom von einer Einlaßseite zu einer Aus­ laßseite geführt wird, wobei die Flächenelemente zum Teil angeströmt werden, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens drei Kammern (2, 3, 4; 2', 3', 4') gebildet sind, die der Gasstrom nacheinander durchströmt, wobei die mittlere, zentrale Kammer (3; 3') rohrförmig ausgebildet ist und die Eintrittskammer (2; 2') und die Aus­ trittskammer (4; 4') die mittlere Kammer (3; 3') zumindest teilweise in radialer Rich­ tung umschließen.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Mittel­ kammer durch ein Innenrohr (5; 20), gebildet ist.

3. Abscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskammer (2; 2') und/oder die Austrittskammer (3; 3') jeweils durch einen Raum zwischen dem Innenrohr (5; 20) und einem dieses außen mit Abstand umgebenden Rohrsegment (8; 20) gebildet ist (sind).

4. Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrsegmente (8) konzentrisch zu der Achse (7) des Innenrohrs (5) verlaufen.

5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskammer (2; 2') mehrere Eingangsöffnungen (9) und die Austrittskammer (4; 4') mehrere Ausgangsöffnungen (13) aufweisen und die Eintrittskammer (2; 2') und die Austrittskammer (4; 4') mit der zentralen Mittelkammer (3; 3') über mehrere Verbindungsöffnungen (11, 12) in Verbindung stehen.

6. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (11, 12) im wesentlichen entlang einer Längsebene (15) ausgerichtet sind, die durch die Achse (7) des Innenrohrs (5) verläuft.

7. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (1) symmetrisch zu der Längsachse (7) aufgebaut ist.

8. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskammer (2; 2') und/oder die Austrittskammer (4; 4') die Mittelkammer (3; 3') jeweils über ein Winkelsegment zwischen 90° und 180°, vorzugsweise etwa 180°, umgeben.

9. Abscheider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere Mittel­ kammern (14) gebildet sind, die die zentrale Mittelkammer (4) teilweise in radialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten umschließen, wobei die weiteren Mittel­ kammern (19) jeweils mit der Eintrittskammer (2) und der Austrittskammer (4) über Verbindungsöffnungen (11, 12) in Verbindung stehen.

10. Abscheider nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsöffnungen (9), Ausgangsöffnungen (13) und/oder Verbindungsöffnungen (11, 12) jeweils durch mindestens eine Reihe Einzelöffnungen gebildet sind.

11. Abscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen Lang­ löcher sind, die mit ihrer Längserstreckung (26) in Richtung der Achse (7) der zen­ tralen Mittelkammer (3; 3') verlaufen.

12. Abscheider nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnun­ gen (9, 11, 12, 13) einen aufgebördelten (10) Rand aufweisen.

13. Abscheider nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbördelung (10) zu der jeweiligen Anströmseite hin gerichtet ist.

14. Abscheider nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die, in Strö­ mungsrichtung des Gasstroms gesehenen, hintereinander liegenden Öffnungen der jeweiligen Öffnungsreihen in Projektion senkrecht zu der Achse (7) der zentra­ len Mittelkammer (3; 3') zueinander versetzt sind.

15. Abscheider nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichet, daß die Mittelkammer(n) (3; 3') mit einem gasdurchlässigen Agglomerat (16) gefüllt ist (sind).

16. Abscheider nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Agglomerat (16) ein Metall-Gestrick/-Gewirke ist.

17. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den untenliegenden Enden der Kammern (2, 3, 4; 2', 3', 4'; 19) eine Abführung für abgeschiedene Flüssigkeiten angeordnet ist.

18. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Mittelkammer (3) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

19. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Mittelkammer (3') einen ovalen Querschnitt aufweist.

20. Abscheider nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die große Halbachse des ovalen Querschnitts senkrecht zu der Haupt-Strömungsrichtung (15) des Gasstroms ausgerichtet ist.

21. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Reihen Verbindungsöffnungen in Richtung der Achse (7) des In­ nenrohrs verlaufend vorgesehen sind.

22. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelkammer (3) einen mittleren Durchmesser (23) von 15 mm bis 30 mm, vor­ zugsweise etwa 20 mm, aufweist.

23. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangskammer (2) und/oder die Ausgangskammer (4) eine mittlere Breite (24), in Richtung radial zu der Achse (7) der Mittelkammer (3) gesehen, von 15 mm bis 25 mm, vorzugsweise etwa 20 mm, aufweist.

24. Abscheider-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abscheider (1) ge­ mäß einem der Ansprüche 1 bis 23 jeweils, mit deren Achsen (7) der rohrförmigen Mittelkammer (3; 3') parallel zueinander verlaufend, zu einer Einheit zusammenge­ faßt sind.

25. Abscheider-Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ach­ sen (7) der einzelnen Abscheider (1) in einer gemeinsamen Ebene verlaufen.

26. Abscheider-Anordnung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abscheider (1) mit ihren äußeren Wänden (8; 21) aneinandersto­ ßend angeordnet sind