DE202008016546U1

DE202008016546U1 - Separator profile for droplet separator

Info

Publication number: DE202008016546U1
Application number: DE200820016546
Authority: DE
Original assignee: En Umwelt Beratung E V I; Energie-Umwelt-Beratung Ev -Institut-
Current assignee: En Umwelt Beratung E V I; Energie-Umwelt-Beratung Ev -Institut-
Priority date: 2008-12-13
Filing date: 2008-12-13
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2018-12-14

Abstract

Wasserabscheiderprofil spezieller Form, wie dargestellt in 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine wellenartige Querschnittsform aufweist.Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 , characterized in that it has a wave-like cross-sectional shape.

Description

Gegenstand der Erfindung:Object of the invention:

Das vorliegende Gebrauchsmuster beschreibt eine Lamellenprofilform zur Abscheidung von Tropfen aus der Ladeluft eines Verbrennungsmotors.The present utility model describes a lamellar profile form for Separation of drops from the charge air of an internal combustion engine.

Zur weiteren Leistungssteigerung werden moderne Schiffsdieselmotoren mit über den Umgebungsdruck verdichteter Ladeluft beschickt. Während des polytropen Verdichtungsprozesses kommt es in der Ladeluft zu einem Temperaturanstieg. Durch eine nachfolgende Rückkühlung der Ladeluft wird die in den Motor eingebrachte Luftmenge weiter gesteigert, was eine weitere Leistungserhöhung bei gleichzeitiger Senkung der thermischen Lasten des Motors zur Folge hat. In Abhängigkeit einzelner Prozeßparameter kann es in der Ladeluft während des Rückkühlens zur Taupunktunterschreitung mit Kondensatbildung kommen.to Further increase in performance are modern marine diesel engines with more than charged the ambient pressure of compressed charge air. During the Polytropen compression process occurs in the charge air to a Temperature rise. By a subsequent recooling of the charge air is the in the engine introduced amount of air further increased, which is a further increase in capacity while lowering the thermal loads of the engine to Episode has. Dependent on single process parameter It may be in the charge air during of re-cooling to Dew point fall below with condensation.

Untersuchungen haben gezeigt, daß dieser ladeluftseitige Kondensateintrag zu einer nachhaltigen Schädigung der Laufbuchsenoberfläche führen kann. Der hohe Energieeintrag in die Kondensattropfen beim Auftreffen auf die heiße Laufbuchsenoberfläche führt zu deren sofortigen Verdampfung mit explosionsartiger Volumenzunahme. Dadurch kommt es zum Wegsprengen des an der Laufbuchsenoberfläche anhaftenden Ölfilms. Wird keine umgehende Wiederherstellung des Ölfilms erreicht, so kommt es an der Reibpaarung Zylinderkopf/Laufbuchse zu lokaler Festkörperreibunginvestigations have shown that this charge air side Condensate entry can lead to a lasting damage to the liner surface. The high energy input into the condensate drops on impact on the hot Bushing surface leads to their immediate evaporation with explosive volume increase. This leads to the blasting away of the adhering to the liner surface oil film. If no immediate restoration of the oil film is achieved, then it depends the friction combination cylinder head / bushing for local solid friction

Um ein Eindringen dieser Kondensattropfen in den Brennraum zu verhindern, sind dem Ladeluftkühler Tropfenabscheider nachgeschaltet. Betriebserfahrungen haben jedoch gezeigt, daß insbesondere bei Fahrten in Gebieten mit hoher Umgebungsluftfeuchte der Abscheidegrad bisher verwendeter Wasserabscheider den Anforderungen eines langfristig störungsfreien Schiffsmaschinenbetriebs nicht gerecht werden kann.Around to prevent penetration of these condensate drops into the combustion chamber, are the intercooler Downstream of the mist eliminator. Operating experience, however, have shown in particular when driving in areas with high ambient humidity, the degree of separation previously used water separator the requirements of a long term trouble-free Ship engine operation can not do justice.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Motor auch bei wechselnden Betriebspunkten und unter hohen Kondensatlasten vor Kondensateintrag zu schützen.Of the Invention is the object of the engine even with changing Operating points and under high condensate loads before condensate entry to protect.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das die Lamellenprofile mit einer geeigneten Länge in relativen Abstand zueinander positioniert werden, so daß sich zwischen ihnen ein Spalt ausbildet, durch den der beladene Gasstrom geleitet wird. Aufgrund der besonderen Profilstruktur kommt es über die Strömungslänge des Spalts zur wiederholten Strömungsumlenkung. Die in der Strömung mitgeführten Tropfen können in den Punkten der Umlenkung durch ihre größere Dichte dem Verlauf der Gasströmung nicht mehr folgen und werden in die Drainagebereiche geschleudert.The Task is solved by that that the Lamella profiles with a suitable length in relative distance from each other be positioned so that between them forms a gap through which the loaded gas stream is directed. Due to the special profile structure, it comes over the flow length of Gaps for repeated flow deflection. The in the flow entrained drops can in the points of the deflection by their greater density the course of the gas flow no longer follow and are thrown into the drainage areas.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Profil eine wellenartige Querschnittsform auf, um den Gasstrom zwischen parallel angeordneten Profilen umzulenken.In the preferred embodiment According to the invention, the profile has a wave-like cross-sectional shape on to divert the gas flow between parallel profiles.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist das Profil in seiner Profilstärke Drainageräume auf, in denen abgeschiedene Flüssigkeit getrennt vom Gasstrom ablaufen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the Profile in its profile strength drainage rooms on, in which deposited liquid can run separately from the gas stream.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung verfügt das Profil über Durchbrüche in der Profiloberfläche zu den Drainageräumen, so daß aus dem Gasstrom abgeschiedene Flüssigkeit in die Drainageräume eindringen und dort abgeleitet werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the profile has openings in the profile surface to the drainage rooms, so that out the gas stream separated liquid into the drainage rooms penetrate and can be derived there.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Profilkörper aus einzelnen sich wiederholenden Teilsegmenten zusammengefügt. Durch wechselseitiges Verbinden der Einzelelemente kann die Profiltiefe je nach Anwendungsfall angepaßt werden.In a further advantageous embodiment of the invention is the profile body composed of individual repeating subsegments. By Mutual connection of the individual elements, the tread depth adapted depending on the application become.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Abscheiderprofil mit einem speziell geformten Einströmsegment erweitert. Die dadurch erzielte bessere Profilanströmung erlaubt eine Verbesserung der Abscheidung mit begleitender Senkung der Druckverluste während der Abscheidung.In a further advantageous embodiment of the invention is Separator profile with a specially shaped inflow segment extended. The resulting better profile flow allowed an improvement of the deposition with concomitant reduction of the pressure losses while the deposition.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Profil durch ein speziell geformtes Ausströmsegment erweitert. Dieses Segment weist in seiner Profilstärke besondere Drainagehohlräume zum Ableiten letzter Flüssigkeitsbestandteile im Gasstrom auf. Zusätzlich wird die Strömung hinter den Abscheiderprofilen verbessert.In a further advantageous embodiment of the invention is Profile extended by a specially shaped discharge segment. This Segment points in its profile strength special drainage cavities for deriving last liquid components in the Gas flow on. additionally becomes the flow improved behind the separator profiles.

In einer weiteren zu bevorzugenden Ausführung sind die Abscheiderprofile parallel zueinander zu positionieren, so daß zwischen ihnen ein Spalt entsteht, in den der beladenene Gasstrom eingeleitet wird.In Another preferred embodiment are the separator profiles parallel to each other so that a gap is created between them, in which the loaded gas stream is introduced.

Weitere Vorteile der neuen Abscheiderprofilform ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel, das nachfolgend Anhand der Zeichnung näher erläutert wird, in derenFurther Advantages of the new Abscheiderprofilform result from an embodiment, the will be explained in more detail with reference to the drawing, in whose

1 einen Ausschnitt aus dem Abscheiderprofil, 1 a section of the separator profile,

2 eine Darstellung von zwei parallel angeordneten Abscheiderprofilen mit Ein- und Ausströmteil 2 a representation of two parallel arranged Abscheiderprofilen with on and off strömteil

3 eine Darstellung von zwei parallel angeordneten Abscheiderprofilen in isometrisher Darstellung
schematisch erläutert sind. 3 a representation of two parallel separator profiles in isometric view
are explained schematically.

1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Querschnitt des Abscheiderprofils 1. Das ausgetragene Profil weist eines wellenartige Profilform zur Umlenkung der Strömung auf. In die Profilstärke sind Drainagehohlräume 2 eingearbeitet, in denen das abgeschiedene Wasser von der Gasströmung getrennt ablaufen kann. Der Zugang zu diesen Drainagehohlräumen erfolgt durch Aussparungen 3 in der Profiloberfläche. Die hier dargestellte Ausführungsform mit einzelnen wechselseitig verbundenen Elementen 4 kann zur Verbesserung von Strömungseigenschaften und Abscheidegrad mit Einströmsegmenten 5 und Ausströmsegmenten 6 erweitert werden. Durch die parallele Anordnung von mindestens 2 Abscheiderprofilen (2 und 3) entsteht ein Spalt 7, in den der partikelbeladene Gasstrom 8 eingeleitet wird. Der Gasstrom 9 wird zwischen den Abscheiderlamellen wiederholt umgelenkt. Aufgrund der höheren Dichte kann die Tropfenbeladung dem Gasstromverlauf nicht folgen, und wird durch die Drainageöffnungen 3 in die Drainagehohlräume 2 geschleudert 10 und dort abgeschieden. 1 and 2 show a cross section of the separator according to the invention 1 , The discharged profile has a wave-like profile shape for deflecting the flow. In the profile thickness are drainage cavities 2 incorporated, in which the separated water can drain separated from the gas flow. Access to these drainage cavities is through recesses 3 in the profile surface. The embodiment shown here with individual mutually connected elements 4 can improve flow characteristics and separation efficiency with inflow segments 5 and outflow segments 6 be extended. Due to the parallel arrangement of at least 2 separator profiles ( 2 and 3 ) creates a gap 7 into which the particle-laden gas stream 8th is initiated. The gas flow 9 is deflected repeatedly between the Abscheiderlamellen. Due to the higher density, the drop loading may not follow the gas flow path, and will pass through the drainage holes 3 into the drainage cavities 2 hurled 10 and deposited there.

Claims

Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 , characterized in that it has a wave-like cross-sectional shape.

Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 , characterized in that drainage cavities are introduced in its profile thickness for receiving and discharging the separated liquid.

Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 , characterized in that it has openings in its surface, through which the liquid can penetrate into the drainage cavities.

Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 CHARACTERIZED IN THAT the locus of drainage apertures is placed so that liquid thrown from the gas stream is thrown directly into the drainage cavity.

Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 , characterized in that it can be assembled from repeating individual segments and thus can be adapted in its length.

Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 , characterized in that it can be extended by special Einströmsegmente and Ausströmsegmente to optimize flow and deposition.

Water separator profile of special shape, as shown in 1 . 2 and 3 , characterized in that a gap is formed by parallel arrangement of profile bodies, in which the loaded gas stream is introduced.