DE2200735A1

DE2200735A1 - Separator fuer stroemungsfaehige Medien

Info

Publication number: DE2200735A1
Application number: DE19722200735
Authority: DE
Inventors: Gernhardt John William
Original assignee: Fram Corp
Current assignee: Fram Corp
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1972-08-31
Also published as: AU3802172A; FR2125299A1; US3724670A; FR2125299B1; GB1374290A; IT953339B

Description

PATENTANWÄLTE

dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. dannenberg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEI N HOLD ■ DR. D. GUDEL

—6 FRANKFURTAM MAIN

OR. ESCHENHEIMER STRASSE 89

5. Januar 1972 PW/Si

FRAM CORPORATION

105 Pawtucket Avenue, East Providence, Rhode Island, USA

Separator für strömungsfähige Medien

Die "Erfindung "bezieht sich auf das Trennen von sich nicht mischenden strömungsfähigen Medien voneinander, insbesondere wie es in !Coalescer (Tröpfchenbildner)-Separatoraggregaten durchgeführt wird, die Düsenflugzeug-Brennstoff von Wasser befreien.

Die Erfindung bezweckt, eine grosse Durchflussgeschwindigkeit durch einen Separator bei kleinster Gehäusegrösse und kleinstem Druckverlust zu schaffen, wobei das strömungsfähige Medium im wesentlichen gleichmässig den gesamten Oberflächenbereich ausnutzen soll.

Die Erfindung schafft einen Separator für strömungsfähige. Medien mit einem geschlossenen Stirnende und im axialen Abstand von diesem Stirnende einem Auslasskanal und mit einem Trennmaterial, das Einlass- und Auslassprofilschlitze (faces) besitzt, die im ganzen parallel zur Achse verlaufen, so dass das strömende Medium nach Durchtritt durch das Trennmaterial entlang der Achse zum Auslass strömt, und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von die

Strömung sichtenden bzw. umlenkenden Oberflachenprofilteilen vorgesehen ist, die anschliessend an je einen der genannten Sehlitze derart ausgebildet sind, dass das strömungsfähice Medium, das in den genannten Separator eintritt, in eine Richtung gelenkt wird, die eine Komponente besitzt, welche entlang der genannten Achse zu dem geschlossenen Stirnende hingeht. Die Schlitze können auch sonstige Öffnungen sein.

Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die die Strömung sichtenden Oberflächenprofilteile an einem zylindrischen Mittelrohr durch mit jalousieartigen (louvered) Einwölbungen oder Lappen über im wesentlichen rechteckige Schlitzen gebildet, die 9,53 mm Länge in Achsrichtung und 1,59 mm Breite in der Mitte der 9,53 mm-Abmessung haben und reihenweise versetzt zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand dieser Schlitzmitten zwischen den Reihen 19,05 mm beträgt und die Hauben- oder Jalousieteile der Einwölbungen eine durchschnittliche Neigung zur Achse von etwa 25% haben.

Die Erfindung einer bevorzugten Ausführungsform sind im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert, und zwar zeigen:

Fig. 1 teilweise aufgebrochen einen Aufriss eines Koalescer-Separators;

Fig. 2 einen axialen Längsschnitt eines Separatoreinsatzes;

Fig. 3 einen waagrechten Querschnitt durch einen

jalousierartigen abgebogenen Ausschnitt, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Abwicklung eines

solchen mit Ausschnitten oder Schlitzen versehenen Mittelrohrs.

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-Der"Koaleseer-Separator 10 ist eine Vorrichtung der-allgemeinen Bauweise, wie z.B. in der US-Patentschrift 3 481 476 beschrieben und enthält eine Anzahl von Separatoreinsätzen 12 -zwischen-dem -Auslass-16 und dem Einlass 14 für einen äusseren Behälter. Nach der USA-Patentschrift 3 481 476 enthält dieser

^mindestens einen zylindrischen Filter- und Tröpfchenbildner (!Coalescer)-Einsatz aus Fasermaterial, dessen Inneres mit "dem Einlass des strömenden Mediums in Verbindung steht, ferner Trennelemente, die mit dem Auslass des Mediums in Verbindung stehen und aus einem Trennmaterial bestehen, das strömende Kohlenwasserstoffe durchlässt, aber dem Durchtritt von Wasser Widerstand leistet, z.B. aus gefaltetem Drahtgitter, das mit -«inem~wasserabstossendem...Stoff .überzogen ist, z.B. einem Fluor-Kohlenstoff-Kunststoff, und einem entleerbaren Sumpf am Boden zur Aufnahme von abgeschiedenem Wasser nebst Verunreinigungen.

Von diesen und anderen Angaben der USA-Patentschrift kann bei der nachstehenden Ausführungsform der Erfindung Gebrauch gemacht werden.

Jeder der Einsätze 12 (Fig. 2) besitzt ein zylindrisches metallisches Mittelrohr 20 (Länge 27,9 cm, Innendurchmesser 8,9 cm), das von einem üblichen Zylinder 22 aus Trennmaterial (z.B. feinem Maschendrahtgeflecht) umgeben ist und diesen teilweise abstützt, wobei das Trennmaterial wie üblich dazu dient, Wasser von Kohlenwasserstoff - Düsenflugzeug-Brennstoff abzutrennen und das Medium für den Brennstoff, nicht aber für Wasser durchlässig ist.

Das Mittelrohr 20 weist 420 im grossen und ganzen rechteckige Öffnungen 30 auf, die entlang der Mittelachse 32 gemessen 9,53 mm lang sind und entlang dem Rohrumfang gemessen 1,59 mm

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breit sind, wobei die Mittelpunkte der 9,53 mm-Abmessung auf zueinander versetzten Reihen liegen, und der Abstand dieser Mittelpunkte zwischen den Reihen 19,05 mm beträgt. Aus den Öffnungen ausgestanzte Lappen 34 erstrecken sich um 2,54 mm an ihrem freien Enden 36 nach innen, wobei jeder der' ausgestanzten Lappen im Durchschnitt eine Neigung von 25°6 zur Achse 32 besitzt.

Bei Gebrauch des Separators fliesst eine Flüssigkeit durch den Zylinder 22 und das Rohr 20 hindurch, und zwar von aussen nach innen, und dabei wirkt jeder der Lappen 34 wie eine Jalousie richtunggebend auf die Strömung und verursacht, dass die Flüssigkeit anfänglich auf das geschlossene Ende des "Separators zu strömt und dabei der Hauptströmung im Innern des Separators entgegengerichtet ist, die der Achse 32 entlang zum Auslass 23 hin gerichtet ist. Da die Geschwindigkeit der Hauptströmung mit ihrem axialen Abstand von der Stirnendkappe 24 zunimmt, ändert sich der Widerstand, der der durch die durch die Öffnungen 30 durchgehenden Flüssigkeit entgegengesetzt wird, entsprechend entlang der Achse 32. Somit strebt in der Nähe der Endkappe 24 mehr Flüssigkeit durch die Teile des Zylinders 22 hindurchzuströmen als es der Fall wäre, wenn die jalousieartigen Durchbrechungen nicht vorhanden wären, wodurch dem gewöhnlich auftretendem Bestreben der Flüssigkeit entgegengewirkt wird, der Bahn des geringsten ¥iderstands zu folgen und unverhältnisraässig stark den Teil des Trennmaterials in Anspruch zu nehmen, der dem Auslass am nächsten liegt. Als Ergebnis stellt sich heraus, dass im grossen und ganzen die gesamte Oberfläche des Trennmaterials gleichmässig in Anspruch genommen wird, und zwar in der Weise, dass sich pro Flächeneinheit der Oberfläche des Trennmaterials eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und ein geringer Druckverlust ergibt.

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Claims

5. Januar 1972 FRAM Corporation PW/Si Patent- und Schutzanspxüohe

1. "Separator für strömungsfähige Medien, insbesondere zum

Trennen .sich nicht mischender Medien, mit einem geschlossenem Stirnende, einem Auslasskanal in axialem Abstand von diesem Stirnende und einem Trennmaterial an einem oder mehreren Separatoreinsätzen, mit Einlass- und Auslaßschlitzen, vorzugsweise in einer Mantelfläche, die im ganzen achsparallel verlaufen, so dass das Medium nach Durchtritt durch das Trenn- ~ "material schliesslich an der in Achsrichtung zu dem Auslasskanal gehenden Hauptströmung teilnimmt, dadurch ge-, kennzeichnet , dass eine Vielzahl von die Strömung richtenden Umlenkgliedern bzw. Oberflächenprofilteilen (34), je eines anschliessend an je einen der Schlitze (30), in solcher Anordnung vorgesehen ist, dass das durch das Trennmaterial (22) hindurchgehende Medium zunächst in Gegenrichtung zu der Hauptströmung abgelenkt wird. ·

2. Separator nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die Umlenkglieder (34) Lappen oder eingewölbte Oberflächenteile an einem jalousieartig mit Schlitzen versehenen Rohr (20) sind.

3· Separator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Rohr(20) ein zylindrisches Mittelrohr ist, das radial innerhalb des Trennmaterials (22) angeordnet ist und dieses zum Teil trägt oder abstützt.

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4. Separator nach Anspruch 2 oder 3_f d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Rohr (20) im wesentlichen recht- -eckige Öffnungen oder Schlitze (30) besitzt, deren grössere Abmessung achsparallel verläuft.

5· Separator nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch g e lc.ennzei chnet , dass die Öffnungen (30) reihenweise und versetzt zueinander angeordnet sind und die Lappen (34) eine durchschnittliche Neigung von etwa 25% haben.

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