DE2510225A1 - SEPARATOR FOR SEPARATING LIQUID FROM GASES - Google Patents

SEPARATOR FOR SEPARATING LIQUID FROM GASES

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DE2510225A1 DE19752510225 DE2510225A DE2510225A1 DE 2510225 A1 DE2510225 A1 DE 2510225A1 DE 19752510225 DE19752510225 DE 19752510225 DE 2510225 A DE2510225 A DE 2510225A DE 2510225 A1 DE2510225 A1 DE 2510225A1
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Dlpl.-lng. P. WIRTH ■ Dr. V. SCH MIED-KOWARZIK Dlpl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDELDlpl.-lng. P. WIRTH ■ Dr. V. SCH MIED-KOWARZIK Dlpl.-lng. G. DANNENBERG Dr. P. WEINHOLD Dr. D. GUDEL

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Case 2-204 W.-Germany 6.3.1975 Gu/gmCase 2-204 W.-Germany 6.3.1975 Gu / gm

Pall Corporation 30 Sea Cliff Avenue Glen Cove, N.Y. 11542 USAPall Corporation 30 Sea Cliff Avenue Glen Cove, N.Y. 11542 United States

Abscheider zum Abscheiden von Flüssigkeit aus GasenSeparator for separating liquids from gases

Die Erfindung betrifft einen Abscheider zum Abscheiden von in Gasen schwebenden Flüssigkeiten, insbesondere von Öl aus Gasen, beispielsweise Luft.The invention relates to a separator for separating liquids suspended in gases, in particular of oil from gases, for example air.

Turboluftstrahl-Triebwerke, Turbofan-Triebwerke, Bypass-Triebwerke und Turbomotoren werden zum Antrieb von Flugzeugen verwendet. Turbomotoren werden als fahrbare und stationäre Antriebe* verwendet. Diese Motorenarten werden allgemein als Gasturbinenmotoren bezeichnet und weisen einen Verdichter, eine Brennkammer und eine Turbine auf. Um zu verhindern, daß Luft von den rotierenden Oberflächen des Motors inTurbo jet engines, turbofan engines, bypass engines and turbo engines are used to power aircraft. Turbo engines are available as wheeled and stationary Drives * used. These types of engines are commonly referred to as gas turbine engines and have a compressor, a combustion chamber and a turbine. To prevent air from entering the rotating surfaces of the motor

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die Ölwanne durchsickert, wird eine Luftdichtung vorgesehen, und zwar im allgemeinen eine Lippen-und/oder eine Labyrinthdichtung. Die Dichtung ist von außen durch ausIf the oil pan seeps through, an air seal is provided, generally lip and / or lip seals Labyrinth seal. The seal is through from the outside

aufschlagt, der Turbine austretende Luft druckbe/ und da durch alle Dichtungen etwas Luft austritt, muß die Ölwanne einen Luftauslaß aufweisen, um den Druckanstieg zu begrenzen. Die Luft, die durch das Vermischen mit dem Öl durch das Getriebe eine Schaumbildung und ein Aufschäumen verursacht, wird zusammen mit dampfförmigem Öl und aufgefangenen Öltröpfchen in Aerosolform an die Luft abgegeben.hits, the turbine exiting air pressurizes / and there through all If some air escapes from the seals, the oil pan must have an air outlet in order to limit the pressure increase. the Air by mixing with the oil through the gearbox causing foaming and foaming, along with vaporous oil and trapped oil droplets released into the air in aerosol form.

Derartige Öltröpfen können auf der Erde abgelagert werden und stellen in der Umgebung von Flughafen, wo ein beträchtlicher Verkehr herrscht,sowie auf Autostraßen, die von mit Gasturbinenmotoren ausgerüsteten Fahrzeugen befahren werden, oder in der Nähe von stationären Gasturbinenantrieben ein ernsthaftes Problem dar. Die entstehenden Ölablagerungen sammeln Staub und andere. Materialteilchen aus der Luft auf. Neben der Schwierigkeit, diese zu entfernen, können sie Sicherheits- und ökologische Risiken darstellen, falls sie sich in der Luft, auf Landebahnen, Autostraßen sowie den inneren und äußeren Oberflächen von Gebäuden ansammeln. Mit der steigenden Anwendung von Gasturbinenmotoren und den derzeitigen Bemühungen zum Verhindern von Luftverunreinigungen ist es unerläßlich geworden, ein Sysxem zu entwiekeln, das dazu dient, auf diese Weise eingefangenes Öl wirkungsvoll und mehr oder weniger vollständig abzuscheiden, und zwar unabhängigSuch oil droplets can be deposited on the ground and are present in the vicinity of airports where there is considerable There is traffic, as well as on highways used by vehicles equipped with gas turbine engines or in the vicinity of stationary gas turbine drives. The resulting oil deposits collect dust and others. Material particles from the air. Besides the difficulty of this remove, they can pose safety and environmental risks if they are in the air, accumulate on runways, highways, and the interior and exterior surfaces of buildings. With the rising Application of gas turbine engines and current efforts to prevent air pollution is It has become indispensable to develop a system that will do this serves to effectively and more or less completely separate oil trapped in this way, independently

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davon, ob das Öl in Aerosolform oder in Form von grösseren öltröpfchen aufgefangen wird, während gleichzeitig ein geringer Rückstau auf das System einwirkt.whether the oil is in aerosol form or in the form of larger ones oil droplets is collected, while at the same time a small back pressure acts on the system.

Die auf diese Weise verlorengegangene Ölmenge hat eine wichtige Funktion in bezug auf die Betriebskosten der Turbine; darüber hinaus ist ein öfteres Kontrollieren des Ölpegels und ein öfteres Auffüllen der Ölwanne in hohem Maße unerwünscht .The amount of oil lost in this way has a important function in relation to the running costs of the turbine; in addition, it is necessary to check the oil level more often and frequent topping up of the oil pan is highly undesirable.

Normalerweise wird die Ölwanne mit dem Motorauspuff verbunden; dies trägt wesentlich zur Luftverunreinigung bei.Usually the oil pan is connected to the engine exhaust; this is a major contributor to air pollution.

Obgleich bekannt ist, daß die Abgase von Gasturbinenmotoren dafür verantwortlich sind, daß Öl an die Luft abgegeben wird, ist es bisher praktisch nicht möglich gewesen, das Öl vor dem Ausscheiden aus dem Motor abzuscheiden, und zwar infolge der bezüglich Volumen und Strömungsgeschwindigkeit sehr geringen Ölmenge. Beispielsweise sind herkömmliche Verfahren zum Besprühen der Dämpfe mit Wasser oder zum Kondensierung des Öls und der Derivatdämpfe in den Abgasen mit anschließendem Abscheiden der Aerosole unpraktisch, weil durch sie die in Betracht kommenden Gasströme und derenAlthough it is known that the exhaust gases from gas turbine engines are responsible for the release of oil into the air is, it has so far not been practically possible to separate the oil before leaving the engine, namely due to the very small amount of oil in terms of volume and flow rate. For example, conventional Process for spraying the vapors with water or for condensing the oil and derivative vapors in the exhaust gases with subsequent separation of the aerosols impractical, because they reduce the gas flows in question and their

soso

Volumen nicht/zu bewältigen sind, daß die vorhandenen geringen ölmengen abgeschieden werden können.Volume not / to be managed that the existing small amounts of oil can be separated.

Schmieröle für Gasturbinen variieren bezüglich der ölanwendungstemperaturen beträchtlich, und es gelangen ver-Lubricating oils for gas turbines vary considerably with regard to the oil application temperatures, and

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vsrschiedene Gleit- bzw. Schmiermittel zur Anwendung. Wenn die Öltemperaturen vergleichsweise niedrig sind und wenn Schmiermittel unter Niedrigdampfdruck angewendetdifferent glidants or lubricants are used. When the oil temperatures are comparatively low and when lubricants are used under low vapor pressure

ist
werden, so/die in der Luftabgäbe von der Wanne aufgefangene Dampfmenge vernachlässigbar gering. In Turbinen, bei denen die1· Temperaturen hoch sind, oder bei denen Öle unter Hochdampfdruck angewendet werden, kann die in Dampf form übertragene Ölmenge beträchtlich sein. Bei derartigen Anwendungen kann ein Wärmeaustauscher mit einem Kühlmittel, das Umgebungsluft sein kann, verwendet werden, um die Temperatur der abgegebenen Luft so zu reduzieren, daß nahezu der gesamte Öldampf zu Nebel oder- Rauch kondensiert wird und aus feinen Tröpfchen besteht, die gewöhnlich einen Durchmesser im Bereich zwischen 0,1 und 1,0 Mikron, vorzugsweise 0,2 bis.0,5 Mikron, aufweisen. Ein derartiger Nebel ist sehr schwer zu kondensieren und kann beispielsweise ungehindert durch jeden Zentrifugal- oder Aufschlagsseparator hindurchgeführt werden.
is
so / the amount of steam collected in the air discharge from the tub is negligibly small. In turbines where the 1 x temperatures are high or where oils are used under high steam pressure, the amount of oil transferred in the form of steam can be considerable. In such applications, a heat exchanger with a coolant, which may be ambient air, can be used to reduce the temperature of the discharged air so that almost all of the oil vapor is condensed into mist or smoke and consists of fine droplets, usually of diameter in the range between 0.1 and 1.0 microns, preferably 0.2 to 0.5 microns. Such a mist is very difficult to condense and can, for example, be passed unhindered through any centrifugal or impact separator.

Die Erfindung schlägt einen Abscheider vor, der zum Abscheiden und wahlweise auch zur Wiedergewinnung von in Gasen aufgefangener Flüssigkeit dient, insbesondere zum Abscheiden der im wesentlichen gesamten Ölmenge, die tropfchenförmig in Gasen, beispielsweise Luft, mit einer Begrenzung des Niedrigdrucks von im wesentlichen weniger als 0,5 psi (=The invention proposes a separator that is used for separating and optionally also for recovering from collected in gases Liquid is used, in particular, to separate the substantially entire amount of oil that is in the form of droplets Gases, e.g. air, with a low pressure limitation of substantially less than 0.5 psi (=

0,035 kp/cm ) aufgefangen wird.0.035 kp / cm) is collected.

Der erfindungsgemäße Abscheider ist nicht in der Abgasleitung des Motors sondern in einer BelüftungsleitungThe separator according to the invention is not in the exhaust pipe of the engine but in a ventilation pipe

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vorgesehen. von einem Vorratbehälter für das Schmieröl zu der Ölwanne/intended. from a reservoir for the lubricating oil to the oil pan /

Das abgeschiedene Öl wird durch eine Rückführleitung zu der Ölwanne wiedergewonnen, so daß eine beträchtliche Einsparung im Ölverbrauch erreicht wird.The separated oil is passed through a return line recovered to the oil pan so that a considerable saving in oil consumption is achieved.

Hierzu ist der Abscheider nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Vereinigen der flüssigen Tröpfen vorgesehen ist, wobei in einer ersten Stufe des Vereinigers die aufgefangenen flüssigen Tröpfchen zu Tröpfchen ausreichender Größe vereinigt werden, so daß diese durch Schwerkraft beeinflußbar sind, und wobei ein Teil der auf diese Weise kondensierten Öltropfen zum Boden des Vereinigers bringbar sind, und daß in einer zweiten Stufe des Vereinigers der größte Teil der verbliebenen teilweise kondensierten Tröpfchen, weiter vereinigt wird und zum Boden des Vereinigers abgelassen wird.For this purpose, the separator according to the invention is characterized in that that a device for combining the liquid droplets is provided, wherein in a first stage of Combiner, the collected liquid droplets are combined into droplets of sufficient size so that these can be influenced by gravity, and a portion of the oil droplets condensed in this way to the bottom of the Unifier can be brought, and that in a second stage of the unifier most of the remaining partially condensed droplets, further combined and is drained to the bottom of the combiner.

Die in dem Abscheider gesamneLte Flüssigkeit wird abgezogen, und kann,
/beispielsweise im Falle von Schmieröl,zurück in die Ölwanne geführt werden. Das von dem Abscheider ausgehende Gas kann, obgleich es von Öltröpfchen befreit ist, Öl in Dampfform enthalten, und es kann zum Verdichtungseinlaß des Motors zurückgeführt werden, so daß der Öldampf ebenfalls verbraucht wird, bevor das Gas als Abgas in die Luft abgegeben wird.
The liquid collected in the separator is drawn off and can be
/ in the case of lubricating oil, for example, are fed back into the oil pan. The gas emanating from the separator, although free of oil droplets, may contain oil in vapor form and it may be returned to the compression inlet of the engine so that the oil vapor is also consumed before the gas is exhausted into the air.

Der Abscheider nach der Erfindung ist daher besonders für die Anwendung bei einem Gasturbinenmotor gesLgnet, wobei der Abscheider in die von der Ölwanne ausgehende GasabzugsleitungThe separator according to the invention is therefore particularly suitable for use in a gas turbine engine, the Separator in the gas discharge line from the oil pan

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angebracht werden kann. Das gesamte aus der Wanne austretende Gas wird dann durch den Abscheider geleitet. Hierdurch wird sichergestellt, daß alle in dem Gas aufgefangenen öltröpfchen entfernt werden. Das so abgeschiedene flüssige öl, das Öl in Dampf form enthalten kann, wird zu dem Verdichter und der Verbrennungskammer zurückgeführt. Daraus folgt, daß der gesamte Gasstrom, der möglicherweise flüssige Öltröpfchen enthalten kann, durch den Abscheider geführt wird, und das der darin verbleibende öldampf verbrannt wird, so daß ölfreies Abgas von dem Verdichter, der Verbrennungskammer und der Turbine abgeführt wird, so daß im wesentlichen kein Gas in die Luft angeführt wird, das Öl ablagern kann.can be attached. All of the gas exiting the pan is then passed through the separator. Through this it is ensured that all oil droplets trapped in the gas are removed. The liquid that has been separated out in this way oil, which may contain oil in vapor form, is returned to the compressor and the combustion chamber. From it it follows that the entire gas stream, which may possibly contain liquid oil droplets, is passed through the separator and that the oil vapor remaining therein is burned, so that oil-free exhaust gas from the compressor, the combustion chamber and exhausted from the turbine so that essentially no gas is introduced into the air which can deposit oil.

Der Abscheider nach der Erfindung kann wahlweise zusätzliche Elemente aufweisen, die die schalldämpfenden Eigenschaften erhöhen. Hierzu sind zusätzliche Vereinigungs- und Abscheideschichten vorgesehen, die ebenfalls zur Schalldämpfung beitragen, und zwar zusätzlich zu ihrer Vereinigungs- und/oder Abscheidefunktion. Wird das Gas durch derartige schallaufnehmende oder schalldämpfende Materialien geführt, so wird auch der Geräuschpegel verringert.The separator according to the invention can optionally have additional elements that have the sound-absorbing properties raise. For this purpose, additional unification and separation layers are provided, which are also used for sound dampening contribute, in addition to their union and / or separation function. Will the gas through such sound-absorbing or sound-absorbing materials, the noise level is also reduced.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Vereinigen ist eine Faservliesmatte von relativ niedriger Dichte und relativ hoher Porosität, wobei Porosität definiert ist als Prozentsatz der vorgesehenen Löcher. In dieser Hinsicht unterscheidet sich die erfindungsgemäße Einrichtung von bekannten derartigen Einrichtungen, die bei Flüssig-Flüssig-Vereinigungen verwendet werden. In der US-PS 3,268, 442 werden in Flüs-The uniting device of the present invention is a nonwoven mat of relatively low density and relative high porosity, where porosity is defined as the percentage of holes provided. In this respect it differs The device according to the invention differs from known devices of this type which are used in liquid-liquid associations be used. In US-PS 3,268, 442 are in liquid

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sigkeiten suspendierte Flüssigkeiten, die darin ganz oder teilweise unvermischbar sind, durch Vereinigen der Tröpfchen abgeschieden, in dem diese durch eine kleine Leitung geführt werden, deren Durchmesser wesentlich geringer als der Durchmesser der suspendierten Tröpfchen ist. Die Leitung kann auf herkömmliche Weise ausgebildet sein, beispielsweise als einfache, gerade durchführende Leitung, oder als gewundene vielgabelige Leitung, die durch untereinander verbundene Maschen aus einer Vielzahl von Fasern ausgebildet ist. Ausbildungsweise und Länge dieser Leitung sind nicht wichtig, jedoch ist der Durchmesser relativ zum Durchmesser der Tröpfchen kritisch. Vorzugsweise besitzt die Leitung einen Durchmesser, der geringer ist als zwei Drittel bis etwa ein Zehntel des Durchmessers der kleinsten Tröpfchen, die in dem behandelten fluiden Medium suspendiert werden, und auf jeden Fall geringer als 4/5 des durchschnittlichen Durchmessers der suspendierten Tröpfchen. Die Leitung kann einen grösseren Durchmesser über einen Teil ihrer Länge aufweisen, vorausgesetzt daß an einer Stelle der Leitung ein derartiger minimaler Durchmesser vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der geringste Durchmesser der Leitung an ihrem Eingang vorgesehen oder benachbart dazu. Eine derartige Vereinigungseinrichtung in Form einer Faservliesmatte besitzt eine hohe Dichte und eine relativ niedrige Porosität.liquids suspended in it wholly or are partially immiscible, deposited by uniting the droplets in which they are passed through a small pipe whose diameter is much smaller than the diameter of the suspended droplets. The line can be designed in a conventional manner, for example as a simple, straight through line, or as a winding multi-forked line, which is formed by interconnected meshes of a large number of fibers. Training way and length of this conduit are not important, however the diameter is relative to the diameter of the droplets critical. Preferably the conduit has a diameter that is less than two thirds to about one tenth the diameter of the smallest droplets suspended in the treated fluid medium, and on each Fall less than 4/5 the average diameter of the suspended droplets. The line can be a bigger one Have diameters over part of their length, provided that at one point on the line such minimum diameter is provided. The smallest diameter of the line is preferably provided at its inlet or adjacent to it. Such a union device in the form of a nonwoven mat has a high density and relatively low porosity.

Im Gegensatz dazu kann der Durchmesser der Leitung beträchtlich größer als der Durchmesser der Tröpfchen sein, wenn vereinigte flüssige Tröpfchen im Gas eingefangen sind. DieIn contrast, the diameter of the conduit can be considerably larger than the diameter of the droplets when combined liquid droplets are trapped in the gas. the

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Vereinigung resultiert offenbar nicht von den durch die Leitung gepreßten Tröpfchen, sondern von de:r großen Faseroberfläche und den vielfachen Richtungsveränderungen, die das Gas während des Durchströmens der Matte erfährt. Das Gas wirft die Tröpfchen mit dem größeren Durchmesser durch Beharrungskraft gegen die Pasermatte, und die Tröpfchen bleiben infolgedessen an den Fasern haften. Die Teilchen mit dem geringeren Durchmesser werden durch Brown'sehe Bewegung zufällig bewegt und besitzen über einen großen Oberflächenbereich eine statistisch größere Möglichkeit des Kontaktes mit der Oberfläche und haften daran an. Weiterhin kollidieren sie miteinander und vereinigen sich derart, daß sie größere Tröpfchen ausbilden, die durch Beharrungskraft entfernt werden. Somit ist der Leitungsdurchmesser von geringerer Wichtigkeit als die Oberfläche der Fasern und eine Faservliesmatte von niedriger Dichte und hoher Porosität (d.h. mit einem hohen Prozentsatz von Löchern oder einem hohen Löchervolumen) mit einer großen Oberfläche kann in der Tat eineAssociation apparently does not result from the pressed through the line droplets, but by de: r large fiber surface and the multiple direction changes experienced by the gas as it flows through the mat. The gas throws the droplets with the larger diameter by inertia against the fiber mat, and the droplets stick to the fibers as a result. The smaller diameter particles are randomly moved by Brown's motion and have a statistically greater chance of contacting and adhering to the surface over a large surface area. Furthermore, they collide with one another and combine to form larger droplets which are removed by inertia. Thus, the conduit diameter is of less importance than the surface area of the fibers and a nonwoven mat of low density and high porosity (ie, with a high percentage of holes or a high volume of holes) with a large surface area can indeed

ÖltröpfchenOil droplets

größere Wahrscheinlichkeit von Kollisionen und Vereinigungen/ ermöglichen als eine niedrigporöse Struktur mit kleineren Öffnungen, jedoch geringerer Oberfläche.greater likelihood of collisions and unions / allow than a low-porosity structure with smaller ones Openings, but less surface area.

Jedes faserförmige und bezüglich Öl inerte Material kann als Faservliesmatte Verwendung finden. Geeignete Materialien umfassen Glas, Quartz, Keramik, Titandioxid, Aluminiumoxid, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyester, Polyvinylidenchlorid, regenerierte Zellulose, Asbest, Zellulosesäure, harzimprägnierte Baumwolle und Polyterafluoräthylen.Any fibrous and oil-inert material can find use as a nonwoven mat. Suitable materials include glass, quartz, ceramic, titanium dioxide, aluminum oxide, Polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, polyester, polyvinylidene chloride, regenerated cellulose, Asbestos, cellulosic acid, resin-impregnated cotton and polyterafluoroethylene.

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Die Fasern sind ausreichend lang, so daß sie einen zusammen-The fibers are long enough so that they

(nicht gewebt) hängende Faservliesmatte/ausbilden. Weder ihre Länge noch ihr Durchmesser sind kritisch; um Jedoch eine wirkungsvolle Vereinigung zu erreichen ist es wichtig, daß die Faservliesmatte einen großen Oberflächenbereich und eine hohe Dichte aufweist. Hierzu sind feine Fasern besser geeignet als grobe Fasern. Gewöhnlich liegt der Faserdurchmesser im Bereich zwischen ca. 0,5 bis 5,0 Mikron.(non-woven) hanging fiber fleece mat / train. Neither her length nor her Diameters are critical; However, in order to achieve an effective association it is important that the nonwoven mat has a large surface area and high density. Fine fibers are better suited for this than coarse fibers. Usually the fiber diameter is in Range between about 0.5 to 5.0 microns.

Die Dichte der Faservliesmatte wird dadurch kontrolliert, daß die Matte von formbestäntigen Deckbögen umschlossen ist. Die Formbeständigkeit der Bögen muß derart sein, daß die Faservliesmatte unter den Differentialgasdrücken gehalten wird, die über der Schicht ausgeübt werden, und zwar ohne bemerkenswerte Verzerrung oder Bruch. Die Dichte der Schichten soll im allgemeinen im Bereich von etwa 0,05 bis 0,5 g/cm , vorzugsweise zwischen ca. 0,2 bis 0,4 g/cm liegen. Als " Deckbögen können gesinterte Metallteilchenbögen verwendet werden, und, falls erwünscht, Bögen aus Kunststoff- oder Metalldrahtgewebe, und zwar gewalzt, gepreßt und auch durch Sintern verbunden, ferner Bögen aus perforiertem Metall oder Kunststoff sowie harzimprägnierte durchlöcherte Faserplatten.The density of the fiber fleece mat is controlled by the fact that the mat is enclosed by dimensionally stable cover sheets. The dimensional stability of the sheets must be such that the nonwoven mat is held under the differential gas pressures applied over the layer without noticeable distortion or breakage. The density of the layers should generally be in the range from about 0.05 to 0.5 g / cm, preferably between about 0.2 to 0.4 g / cm. As " Cover sheets may be sintered metal particle sheets and, if desired, plastic or sheet metal sheets Metal wire mesh, namely rolled, pressed and also connected by sintering, furthermore sheets of perforated Metal or plastic as well as resin-impregnated perforated fibreboard.

Da die faserförmige Vereinigungsschicht von Deckbögen umschlossen ist, ist es nicht erforderlich, daß die Fasern der Schicht miteinander verschweißt sind. In der Tat kann bei einem langfaserigen Medium, sofern kein Bindemittel vor-Since the fibrous unification layer is enclosed by cover sheets is, it is not necessary that the fibers of the layer are fused together. Indeed it can in the case of a long-fiber medium, provided there is no binding agent

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handen ist, die Porosität der Schicht größer sein.und infolgedessen ist der Druckabfall über der Schicht geringer. Um eine hohe Abscheidewirkung der aufgefangenen Öltröpfchen zu erreichen ist es erwünscht, daß der Druckabfall über der Vereinigungsschicht so gering wie möglich gehalten wird.at hand, the porosity of the layer will be greater. and as a result the pressure drop across the layer is lower. To ensure a high separation efficiency of the collected oil droplets To achieve this, it is desirable that the pressure drop across the union layer be kept as low as possible will.

Werden jedoch kurze Fasern verwendet, so kann eine verbesserte Faserhaltung und verringerte Verdichtung dadurch erreicht werden, daß die Fasern mit einem Kunstharz verschweißt werden. Phenolformaldehydharze, Ureaformaldehydharze, Melaminformaldehydharze, Epoxyharze und andere sind als Bindemittel geeignet. Es wird ein herkömmliches Schweißverfahren verwendet, das infolgedessen hier nicht näher erläutert werden muß, und zwar mit Ausnahme davon, daß natürlich die Harzmenge geringer ist als diejenige Menge, die die Porosität der Matte in unerwünschter Weise verringert. Es sollte gerade genug Harz verwendet werden, so daß die Fasern beschichtet und ihre Verschweißung an ihren Berührungsstellen gewährleistet ist. Die entsprechende Menge wird rasch durch einfache Berechnung des Oberflächenbereichs der einzelnen Fasern belÄiger Länge und Durchmesser festgelegt. Gewöhnlich sind 3 bis 50 Gew.% Harz ausreichend für Fasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 2,0 Mikron.However, if short fibers are used, improved fiber retention and reduced compaction can thereby be achieved be achieved that the fibers are welded with a synthetic resin. Phenol formaldehyde resins, urea formaldehyde resins, Melamine-formaldehyde resins, epoxy resins and others are suitable as binders. It becomes a conventional one Welding process is used, which therefore does not need to be explained in more detail here, with the exception of that of course the amount of resin is less than that amount which undesirably increases the porosity of the mat decreased. Just enough resin should be used so that the fibers are coated and welded together is guaranteed at their points of contact. The corresponding amount is quickly determined by simply calculating the Surface area of the individual fibers, length and diameter are determined. Usually 3 to 50 wt.% Resin sufficient for fibers 0.1 to 2.0 microns in diameter.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Matten, dieA preferred method of making mats that

erfindungsgemäße
als/Vereiniger Verwendung finden können besteht darin, daß
according to the invention
can be used as a unifier is that

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ein in Wasser suspendierter Faserbrei mit kontrolliertem ph-Wert auf einem Tuch ausgebreitet wird, das auf dem Gewebea fiber pulp suspended in water with a controlled pH value is spread on a cloth that is placed on the fabric

auf eines Fourdrinier-Trockners oder/einer Papierherstellmaschine aufgelegt ist. Unterdruck kann verwendet werden, um die Fasern zu einer Matte auf der Rückseite des Tuchs durch Kondensierung auszubilden, das dann von dem Haltegewebe entfernt wird. Die Fasern können in ähnlicher Weise von einer Luftsuspension aufgebracht werden.is placed on a Fourdrinier dryer or / a papermaking machine. Negative pressure can be used to reduce the pressure Fibers form a mat on the back of the cloth by condensation, which is then removed from the holding fabric Will get removed. The fibers can be applied in a similar manner from an air suspension.

Der Abstreifer ist ein Bogen aus porösem Material, das grober als das der primären Vereinigungsschicht ist; er hat aber eine derartige PorengiiBö»daß die vereinigten Öltröpfchen nicht in der Lage sind, durch die Poren oder die Öffnungen dieser Schicht hindurchzuströmen, während das Gas frei hindurchströmen kann. Als bogenförmig ausgebildeter Abstreifer kann poröser Polyurethanschaum mit offenen Zellen verwendet werden, der eine Porosität im Bereich zwischen ca. 50 bisThe scraper is a sheet of porous material that is coarser than that of the primary union layer; but he has one Such pore size that the combined oil droplets do not are able to flow through the pores or openings of this layer while the gas flows freely through can. Porous polyurethane foam with open cells can be used as the curved scraper which has a porosity in the range between approx. 50 to

2 2 2 150 Poren pro Inch (1 Inch = 6,45 cm ) besitzt, wobei der durchschnittliche Durchmesser einer Pore im Bereich zwischen ca. 0,005 bis 0,02 Inch (= 0,13 - 0,51 mm) liegt, und ein Lochvolumen vorzugsweise von mehr als 80 Prozent aufweist. Jedes andere Material, beispielsweise eine gröbere Glasfasermatte oder eine Matte aus synthetischen oder naürlichen organischen Fasern,kann als Abstreifer verwendet werden, vorausgesetzt Porengröße und Lochvolumen liegen im gleichen Bereich.2 2 2 150 pores per inch (1 inch = 6.45 cm), where the average diameter of a pore is in the range between approx. 0.005 to 0.02 inches (= 0.13-0.51 mm), and preferably has a hole volume greater than 80 percent. Any other material, for example a coarser one Glass fiber mat or a mat made of synthetic or natural organic fibers can be used as a scraper provided the pore size and hole volume are in the same range.

Der größte Teil des in Nebelform vorliegenden Öls, das auf die erste: Vereinigungsstufe anfällt{wird zu größeren TropfenMost of the oil present in the form of a mist, which accrues on the first: unification stage { becomes larger droplets

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kondensiert, die durch Schwerkraft auf den Boden des Vereinigers strömen und infolgedessen in die Ölwanne. Ein kleiner Teil jedoch, gewöhnlich zwischen ca. 2 und 15condensed, flowing by gravity to the bottom of the combiner and, consequently, into the oil pan. A small part, however, usually between about 2 and 15

von Prozent, wird stattdessen in der/dem Vereiniger austretenden Luft aufgefangen, und zwar in Form von verhältnismäßig großen Tröpfchen, beispielsweise mit einem Durchmesser von 2 Inch oder mehr (= 5,08 mm). Diese werden auf dem Abstreifer angesammelt. Wenn der Abstreifer in einem Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, so strömt das vereinigte Öl mittels Schwerkraft den Abstreifer hinab, sammelt sich am Boden, wird abgesaugt und zum Ölbehälter bzw. der Ölwanne zurückgeführt.of percent, is instead captured in the exiting air in the form of proportionately large droplets, e.g. 2 inches or more in diameter (= 5.08 mm). These are on the Accumulated scrapers. If the scraper is placed at an angle to the horizontal, the combined will flow Oil by gravity down the scraper, collects on the floor, is sucked off and to the oil container or the oil pan returned.

Der Polyurethanschaum kann aus beliebigen Polyurethanharzen hergestellt sein, die durch eine Berührung mit Öl nicht verschmutzt sind. Jedes Polymer aus Diisocyanat und einem Glycol kann hierzu verwendet werden, einschließlich aliphatischen Diisocyanaten und aliphatischen Glycolen, aromatischen Diisocyanaten und aliphatischen Glycolen, aliphatischen Diisocyanaten und aromatischen Glycolen, aromatischen Diisocyanaten und aromatischen Glycolen, cycloaliphatisehen diisoeynaten und aliphatischen Glycolen, aliphatischen Diisocyanaten und cycloaliphatischen Glycolen und allen Mischungen aus diesen, und zwar mit beliebigen erwünschten Anteilen.The polyurethane foam can be made from any polyurethane resin that does not come into contact with oil are dirty. Any polymer of diisocyanate and a glycol can be used, including aliphatic Diisocyanates and aliphatic glycols, aromatic diisocyanates and aliphatic glycols, aliphatic Diisocyanates and aromatic glycols, aromatic diisocyanates and aromatic glycols, cycloaliphatic diisocyanates and aliphatic glycols, aliphatic diisocyanates and cycloaliphatic glycols and all mixtures from these, in any desired proportions.

Es ist oft erwünscht, die Vereiniger- und Abstreifelemente konzentrisch anzuordnen, wobei jedes Element zylinderförmig oder in einer anderen geschlossenen Konfiguration ausge-It is often desirable to use the unifying and wiping elements To be arranged concentrically, each element being cylindrical or in another closed configuration.

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bildet ist, und zwar jeweils im Inneren des anderen Elementes. Um eine größere Oberfläche in einem geschlossenen Raum herzustellen, kann der Vereiniger gewellt oder geriffelt sein. Der Ver-einiger kann das äußere von zwei Elementen sein, der derart konzentrisch vorgesehen ist, daß eine Strömung von außen nach innen erfolgt und Gas und Öl in der Mitte aufgesammelt werden, wobei das Öl von der Oberfläche des Abstreifelementes gesammelt wird, durch Schwerkraft nach unten bewegt wird und die Luft nach oben abgeführt wird. Gewöhnlich wird es jedoch bevorzugt, eine umgekehrte Anordnung vorzunehmen, wobei die Strömung von innen nach außen erfolgt, weil die Geschwindigkeit der aus dem Abstreifer austretenden Luft niedriger ist, so daß eine geringere Auffangsmöglichkeit für Tröpfchen vonforms is, in each case in the interior of the other element. In order to create a larger surface in an enclosed space, the unifier can be corrugated or corrugated. The union can be the outer of two elements, which is provided concentrically in such a way that a flow from the outside takes place inwards and gas and oil are collected in the middle, with the oil from the surface of the wiper element is collected, is moved downwards by gravity and the air is discharged upwards. However, it usually becomes preferred to make a reverse arrangement, the flow is from the inside out, because the speed the air exiting the wiper is lower, so that there is less possibility of catching droplets of

dem Abstreifer besteht. Falls der Abscheider mit einer Einerhöhten the scraper. If the separator has a single raised

richtung zum/Schalldämpfen verbunden ist, kann es wünschenswert sein, den Vereiniger und das Abstreifelement derart anzuordnen, daß der Vereiniger an der innersten Stelle und der Abstreifer an der äußersten Stelle angeordnet ist, um in dem Schalldämpfer eine größere Oberfläche und ein größeres Volumen sowie eine höhere Schalldämpfung zu erreichen. In diesem Fall strömt die Strömung von innen nach außen durch den Abscheider. direction to / silencing, it may be desirable be to arrange the combiner and the stripping element so that the combiner at the innermost point and the The scraper is arranged at the outermost point to give the silencer a larger surface area and a larger volume as well as to achieve a higher sound absorption. In this case, the flow flows from the inside to the outside through the separator.

Eine konzentrische Anordnung ist nicht wesentlich, jedoch für viele Anwendungen sehr vorteilhaft. Die Vereiniger- und Abstreifelemente können ebenfalls als flache oder gewellte Bogen ausgebildet sein, wobei die Strömung von einer Seite zur anderen Seite der zusammengesetzten Anordnung verläuft, dieA concentric arrangement is not essential, but for many uses very beneficial. The unifying and wiping elements can also be designed as flat or corrugated sheets be formed with the flow being from side to side of the composite assembly that

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zusammenhängend angeordnet ist.is arranged contiguously.

Eine erhöhte Schalldämpfung wird dadurch erhalten, daß zusätzliche Schichten der Vereiniger- und Abstreifelemente in dem Abscheider vorgesehen werden. Diese Schichten können vor oder hinter dem Verriniger eingesetzt werden, ebenfalls vor oder hinter dem Abstreifer oder gleichzeitig mit dem Material des Vereinigers und des Abstreifers, wodurch eine stufenweise Schalldämpfung mit jeder* Stufe von zusätzlichem Material zum Vereinigen und Abstreifen erfolgt. Hierbei ist selbstverständlich, daß die den Vereiniger und den Abstreifer ausbildenden Materialien für eine schrittweise Schallabsorption oder Schalldämpfung geeignet sind. In vielen Fällen sind diese Elemente jedoch nicht für eine ausreichende Schalldämpfung geeignet, so daß zusätzliche Schichten hierfür erforderlich sind, obgleich diese für ein Vereinigen oder Abstreifen nicht benötigt werden. Die zusätzlichen Elemente erhöhen die Wirksamkeit der Ölabscheidung. Während es in einer vollständigen Zusammensetzung schwierig sein kann, einer beliebigen Schicht ausschließlich die Schallaufnahmefunktion oder die Funktion der Vereinigung und der Schallaufnahme oder des Abstreifens zuzuordnen, wobei eine Durchführung beider Funktionen gewährleistet ist, kann davon ausgegangen werden, daß eine gegebene Schicht in erster Linie zur Schallaufnahme oder zum Dämpfen geeignet ist, während diese zum bereinigen oder Abstreifen nicht erforderlich ist, wobei aber die Vorrichtung in dieser Hinsicht selbst in Abwesenheit einer derartigen Schicht funktioniert.Increased sound attenuation is obtained by adding additional layers of the combiner and scraper elements be provided in the separator. These layers can be used in front of or behind the reducer, as well in front of or behind the scraper or simultaneously with the material of the combiner and the scraper, whereby a Gradual sound attenuation occurs with each * level of additional material for joining and stripping. Here is It goes without saying that the materials forming the combiner and the scraper allow for gradual sound absorption or soundproofing are suitable. In many cases, however, these items are not sufficient Soundproofing suitable, so that additional layers are required for this, although these are for unifying or Stripping is not needed. The additional elements increase the efficiency of the oil separation. While it is in a Complete composition can be difficult, any layer only the sound absorption function or to assign the function of the union and the sound absorption or the stripping, whereby an implementation of both Functions is guaranteed, it can be assumed that a given layer is primarily used for sound absorption or suitable for steaming, while this is not necessary for cleaning or stripping, whereby but the device works in this regard even in the absence of such a layer.

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AIs Schallaufnahme oder Schalldämpfungsmaterial kann poröses Papierschaummaterial, beispielsweise Polyurethanschaum oder Faservliesmatten, z.B. Glasfasermatten, verwendet werden. Es können so viele Schichten hinzugefügt werden, wie es für den vorgesehenen Zweck erforderlich ist. Falls die Schichten eine geeignete Porosität haben, so daß der Druckabfall normal ist, besteht keine obere Begrenzung für die Anzahl derartiger Schichten, die vorgesehen werden können.As sound absorption or sound-absorbing material, porous Paper foam material, such as polyurethane foam or Nonwoven mats, e.g. fiberglass mats, can be used. As many layers can be added as it is for is necessary for the intended purpose. If the layers have a suitable porosity so that the pressure drop is normal there is no upper limit to the number of such layers that can be provided.

Die Dichte der Schalldämpfungs- oder schallabsorbierenden Schichten ist nicht kritisch, im allgemeinen ist jedoch die Schalldämpfung besser, je höher die Dichte ist, wodurch auch die Wirksamkeit des Vereinigers erhöht wird, was auf eine größere Oberfläche des Materials zurückzuführen ist," das dann im Rahmen eines gegebenen Volumens vorhanden ist, wobei Schalldämpfung in erster Linie eine Funktion der Oberfläche ist, und zwar zusammen mit der Wirksamkeit des Vereinigers,The density of the sound-absorbing or sound-absorbing Layers is not critical, but in general the higher the density, the better the sound attenuation, which also means the effectiveness of the combiner is increased, which is due to a larger surface area of the material, "that then is present within a given volume, with sound attenuation primarily a function of the surface area together with the effectiveness of the merger,

das
obgleich/Volumen ebenfalls von Bedeutung ist.
the
although / volume is also important.

Während die Porosität nicht kritisch ist, ist es aber selbstverständlich, daß die Porosität einer schalldämpfenden oder schallaufnehmenden Schicht stromab von dem Abstreifer größer sein kann als das einer ähnlichen Schicht, die stromauf von dem Vereiniger angeordnet ist, weil die stromab von dem Abstreifer strömende Luft von öl befreit ist.While the porosity is not critical, it goes without saying that the porosity is a sound absorbing or sound-absorbing layer downstream of the scraper may be larger than that of a similar layer upstream is arranged by the combiner because the air flowing downstream from the scraper is freed of oil.

Die Dichte der schalldämpfenden Schichten in dem Vereiniger kann im Bereich zwischen ca. 0,1 bis 0,5 g/cnr liegen undThe density of the sound-absorbing layers in the combiner can range between about 0.1 to 0.5 g / cm2 and

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der Faserdurchmesser sollte im Bereich zwischen ca. 1 bis 10 Mikron liegen. Die Porosität der schalldämpfenden Schichten des Abstreifers kann zwischen 50 und 150 Poren pro Inchthe fiber diameter should be in the range between approx. 1 to 10 Microns. The porosity of the sound absorbing layers of the wiper can be between 50 and 150 pores per inch

ca. (1 Inch = 2,54 mm) liegen und eine mittlere Dichte vonl2. bis(1 inch = 2.54 mm) and an average density of 12. until

12 g/cm aufweisen.12 g / cm.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Abscheider nach der
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, from which further important features emerge. It shows:
Fig. 1 is a longitudinal section through a separator according to the

Erfindung, der für die Anwendung in einem Gasturbinenmotor vorgesehen ist;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1, wobei das Innere des Abscheiders in einem Teilschnitt darge? stellt ist;
Invention intended for use in a gas turbine engine;
Fig. 2 is a section along the line 2-2 of Fig. 1, the interior of the separator in a partial section Darge? represents is;

Fig. 3 ein Schema des Gasturbinenmotor-Systems, wobei der Abscheider nach der Erfindung in der von der Ölwanne ausgehenden Luftabzugsleitung vorgesehen ist, um das in der Luft aufgefangene Öl abzuscheiden.3 is a schematic of the gas turbine engine system with the separator is provided according to the invention in the outgoing from the oil pan air exhaust line to the to separate oil trapped in the air.

Der Abscheider und Schalldmämpfer nach Fig. 1 und 2 ist zylindrisch in einem Gehäuse 15 ausgebildet und besitzt konzentrisch innerhalb des Gehäuses 15 angeordnete Elemente C eines Vereinigers und Elemente ST eines Abstreifers, wobei die verschiedenen angeordneten Zylinder dieserThe separator and silencer according to FIGS. 1 and 2 is cylindrical formed in a housing 15 and has elements C arranged concentrically within the housing 15 Combiner and elements ST of a scraper, where the various arranged cylinders of this

Elemente zwischen Endverschlüssen bzw. Kappen 1,2 einge-Elements between terminations or caps 1,2

den sind, schlossen sind, mit denen sie dauerhaft verbun/ Die Schichten sind von einem perforierten, gewunden ausgebildeten Innenkern 3 aus Metall gehalten , z.B. einem Bogen aus Aluminium-which are closed, with which they are permanently connected / The layers are held by a perforated, winding inner core 3 made of metal, e.g. an arch made of aluminum

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draht, der zylindrisch ausgebildet ist und eine Vielzahl von verhältnismäßig großen Öffnungen 4 aufweist. Die Kappe 1 ist verschlosEon, während die Kappe 2 eine mittige öffnung 5 aufweist, die als Einlaß für die mit Öl getränkte Luft in einen Raum 6 in der Mitte der Anordnung innerhalb des Metallkerns 3 dient.wire, which is cylindrical and a plurality of has relatively large openings 4. The cap 1 is closed, while the cap 2 has a central opening 5, as an inlet for the air soaked with oil in a space 6 in the middle of the arrangement within the metal core 3 serves.

Der Vereiniger C ist am weitesten nach innen angeordnet und auf dem Metallkern 3 gehalten. Der Vereiniger ist zwischenThe combiner C is located furthest inward and is held on the metal core 3. The unifier is between

unter Druck dem Kern 3 und einer äußeren Hülle 7/eingeschlossen. Der Kern 3 und die Hülle 7 sind quadratisch ausgebildete Drahtgewebefilter aus Aluminiumdraht, mit einer Abmessung von 18x14 Inch (= 45,7x35,5 cm) und Porenöffnungen mit einem Durchmesser von 0,009 Inch (= 0,228 mm), die geriffelt oder gewellt ausgebildet sind. Der Vereiniger ist als Faservliesmatte 9 aus Glasfasern 10 mit einem Durchmesser von ca. 0,00011 Inch (= 0,027 mm) ausgebildet. Die Matte 9 besitzt eine Dicke von ca, 1/8 Inch (= 3,175 mm) in einer einzelnen Lage zwischen den Schichten 3 und 7. Die Matte besitzt eine Dichte von etwa 1,5 lbs/ft3 (= 0,024 g/cm3).under pressure the core 3 and an outer shell 7 / enclosed. The core 3 and the sheath 7 are square-shaped wire mesh filters made of aluminum wire, with a dimension of 18x14 inches (= 45.7x35.5 cm) and pore openings with a diameter of 0.009 inches (= 0.228 mm), which are corrugated or corrugated. The combiner is designed as a fiber fleece mat 9 made of glass fibers 10 with a diameter of approximately 0.00011 inches (= 0.027 mm). The mat 9 has a thickness of about 1/8 inch (= 3.175 mm) in a single layer between layers 3 and 7. The mat has a density of about 1.5 lbs / ft 3 (= 0.024 g / cm 3 ).

Der Abstreifer ST besitzt zwei Lagen, von Schichten aus verschäumten Polyurethanbogen 11,12 mit einer Dicke von 1/8 Inch (= 3,175 mm), die eine Porosität von 100 Poren pro Inch (= 6,45 cm ) und ein Lochvolumen von über 90 Prozent aufweisen. Da jede Schicht eine Stärke von ca. 1/8 Inch (= 3,175 mm) hat, weist der gesamte Abstreifer eine Dicke von 1/4 Inch (= 6,35 mm) auf. Der verschäumte Polyuiethanbogen ist in Juxtaposition zuThe stripper ST has two layers, made up of layers of foamed Polyurethane sheet 11, 12 with a thickness of 1/8 inch (= 3.175 mm), which has a porosity of 100 pores per inch (= 6.45 cm) and a hole volume of over 90 percent. Since each layer has a thickness of approx. 1/8 inch (= 3.175 mm), the entire scraper has a thickness of 1/4 inch (= 6.35 mm). The foamed Polyuiethanbogen is in juxtaposition closed

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zu der äußeren Hülle 7 des Vereinigers C angeordnet, um die Anordnung so kompakt wie möglich auszubilden.to the outer shell 7 of the combiner C in order to make the assembly as compact as possible.

Die Anordnung ist durch eine äußere Manschette 22 aus durchlöchertem Metall geschützt. Eine Manschette 30 aus einem offenen Gewebe aus extrudiertem Polypropylen ist dazwischen angeordnet, um ein freies Strömen der Luft von der äußeren Oberfläche des Urethanschaums zu den Löchern der perforierten Manschette 22 zu gewährleisten.The arrangement is perforated by an outer sleeve 22 Metal protected. An open-weave cuff 30 of extruded polypropylene is interposed therebetween arranged to allow a free flow of air from the outer surface of the urethane foam to the holes of the perforated Cuff 22 to ensure.

Jede der konzentrisch angeordneten zylindrischen Schichten ist mit den Endkappen 1,2 an jedem Ende mittels einer Vergußmasse 24 verbunden, wodurch eine austrittssichere Dichtung hergestellt wird, die gewährleistet, daß die in die Mitte 6 der Anordnung durch die Öffnung 5 der Kappe 2 ein. tretende Strömung durch die verschiedenen Schichten hindurch verläuft, um dann durch die äußerste Schicht 22 auszutreten.Each of the concentrically arranged cylindrical layers is with the end caps 1, 2 at each end by means of a potting compound 24 connected, whereby a leak-proof seal is produced, which ensures that the into the Center 6 of the arrangement through the opening 5 of the cap 2. passing current through the different layers runs to then exit through the outermost layer 22.

Während de s Betriebs tritt mit Öl angereicherte LuftAir enriched with oil enters during operation

ein;a;

die Anordnung durch die öffnung 5 der Kappe 2 / sie wird anschließend durch den Metallkern 3 geführt, tritt in den Vereiniger C ein und wird durch die Matte 9 hindurchgeführt. Während der Hindurchführung durch die Matte 9 werden die aufgefangenen Öltröpfchen derart vereinigt, daß sie größere Tröpfchen ausbilden, die in ihrer Größe so zunehmen, daß Kugeln von einströmendem Öl sich mittels Schwerkraft auf dem Boden des Vereinigers ansammeln. Ein geringer Teil des Öls wird als verhältnismäßig grobe Tropfen aufgefangen. Infolgethe arrangement through the opening 5 of the cap 2 / it is then passed through the metal core 3, enters the combiner C and is passed through the mat 9. During the passage through the mat 9, the collected oil droplets are combined in such a way that they are larger Form droplets that increase in size so that balls of inflowing oil by gravity on the Accumulate bottom of the unifier. A small part of the oil is collected as relatively large drops. As a result

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der verhältnismäßig großen Größe werden diese Tröpfchen
innerhalb des Polyurethanschaums aufgefangen und zu noch grösseren Tropfen vereinigt, die mittels Schwerkraft zum Boden des Elementes strömen und infolgedessen über eine Lippe 21
und durch Auslässe 23 in der Kappe 2 in eine Ölwanne 25 im unteren Teil des Gehäuses.
the relatively large size will be these droplets
caught within the polyurethane foam and combined to form even larger drops, which flow by means of gravity to the bottom of the element and consequently over a lip 21
and through outlets 23 in the cap 2 into an oil pan 25 in the lower part of the housing.

Das Gehäuse 15 besitzt einen Ölauslaß 26, der zu einer Ölleitung 27 führt, so daß das in einem Ringraum 8 und der Ölwanne 25 gesammelte Öl durch einen Auslaß 26 über die Leitung 27 abgegeben werden kann.The housing 15 has an oil outlet 26 which leads to an oil line 27 leads, so that the oil collected in an annular space 8 and the oil pan 25 through an outlet 26 via the line 27 can be delivered.

Die Luft wird durch die Polyurethanschaumschicht 11,11 geführt, die jetzt im wesentlichen frei von Öltröpfchen ist, die jedoch Öl in Dampfform enthält. Diese Luft tritt durch die äußeren Manschetten 21 und 30 und anschließend durch einen Auslaß 28 des Gehäuses aus und wird über eine Luftleitung zum Einlaß des Motors geführt, so daß das dampfförmige Öl verbrannt werden kann. Beispielsweise kann in einem nicht
gezeigten Gasturbinenmotor die Luft dem Verdichter und anschließend der Brennkammer zugeführt werden.
The air is passed through the polyurethane foam layer 11, 11, which is now essentially free of oil droplets, but which contains oil in vapor form. This air exits through the outer sleeves 21 and 30 and then through an outlet 28 of the housing and is conducted via an air line to the inlet of the engine so that the vaporous oil can be burned. For example, one cannot
The gas turbine engine shown, the air are fed to the compressor and then the combustion chamber.

Selbstverständlich sind die Kappen 1,2 mit den erforderlichen Zubehörteilen versehen, so daß sie in die Luftleitung eingesetzt werden können. Diese Leitungen sind bekannt und
bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
Of course, the caps 1, 2 are provided with the necessary accessories so that they can be inserted into the air line. These lines are known and
do not form part of the present invention.

Zusätzlich zur Verwendung der der zuvor beschriebenen WeiseIn addition to using the manner previously described

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kann der Abscheider nach der Erfindung dazu verwendet werden, Öl in Form von Nebel von der von Luftzylindern abgegebenen Luft zu entfernen. Die Abgabeluft von Luftzylindern enthält normalerweise Schmieröl, das in Form von Nebel abgegeben wird, wobei ein beträchtliches Geräusch entsteht. Das nebeiförmige Öl kann abgeschieden werden und der Geräuschpegel um 30 dbA oder mär gesenkt werden, wenn der Abscheider nach der Erfindung verwendet wird.the separator according to the invention can be used for this purpose remove oil in the form of mist from the air discharged from air cylinders. The exhaust air from air cylinders usually contains lubricating oil, which is released in the form of a mist, making a significant amount of noise. The fog-shaped oil can be separated and the noise level can be reduced by 30 dbA or more if the Separator according to the invention is used.

Ein Abscheider mit zusätzlichen Komponenten zum Schalldämpfen kann auf einfache Weise durch Abänderung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung erhalten werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, zusätzliche schalldämpfende Schichten, beispielsweise Schichten aus Nylonpapier, eine weitere Glasfasermatte, eine Papierschicht, zusätzlicl·e Polyurethanbogen und eine Stoffschicht vorzusehen.A separator with additional components for soundproofing can easily be modified by modifying the FIGS 2 can be obtained. For this it is only necessary to have additional sound-absorbing layers, for example Layers of nylon paper, another glass fiber mat, a paper layer, additional polyurethane sheets and to provide a layer of fabric.

Die Anordnung kann ebenfalls im Zusammenhang mit einem Schmiersystem verwendet werden, bei dem das Schmiermittel als feinverteilter Nebel aus luftenthaltendem Öl in die Lager gesprüht wird. Die abgegebene Luft kann bei diesem System von dem in Nebelform enthaltenen Öl gereinigt werden, bevor sie ohne die Gefahr einer Verunreinigung an die Außenluft abgegeben wird. Das gesammelte Öl kann zu dem Sprühnebelgenerator zur Wiederverwendung zurückgeführt werden.The arrangement can also be used in connection with a lubrication system can be used, in which the lubricant is sprayed into the bearings as a finely divided mist of oil containing air will. With this system, the released air can be cleaned of the oil contained in mist form before it is released into the outside air without the risk of contamination. The collected oil can be sent to the spray mist generator be returned for reuse.

Der Abscheider kann unter Vervrendung von Materialien gebaut werden, die unempfindlich gegenüber KorrosionsflüssigkeitenThe separator can be built using materials that are insensitive to corrosive liquids

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bzw. -gasen sind und können ebenfalls dazu verwendet werden, in der Luft erhaltene Tröpfchen aus korrosiven Säuren zu entfernen, wie beispielsweise nebeiförmiger Chlorwasserstoff, der bei der ChIorgewinnung auftritt, nebeiförmige Schwefelsäure, die bei der .Herstellung von Schwefelsäure auftritt u.dgl.or gases are and can also be used to add airborne droplets of corrosive acids remove, such as foggy hydrogen chloride, which occurs in the production of chlorine, foggy Sulfuric acid, which occurs in the manufacture of sulfuric acid and the like.

Der erfindungsgemäße Abscheider ist besonders nützlich für die Anwendung in Gasturbinenmotoren, wobei seine niedrigen Diffenrentialdrücke während des Betriebs ermöglichen, daß die Anordnung in enger Nähe zu dem Motor angeordnet ist.The separator of the invention is particularly useful for Application in gas turbine engines, its low differential pressures during operation enable that the assembly is located in close proximity to the engine.

Der in Fig. 3. schematisch dargestellte Abscheider nach der Erfindung ist in der von der Ölwanne ausgehenden Luftleitung angeordnet. Die Luftquelle ist die aus dem Motor durch undichte Stellen in den Oldichtungen austretende Luft, die Öl in Nebel und Dampfform auffängt, während sie durch dieThe separator according to the invention, shown schematically in FIG. 3, is in the air line extending from the oil pan arranged. The source of air is the air leaking from the engine through leaks in the oil seals, the oil in mist and vapor form as it passes through the

diethe

Wanne strömt. Durch/Anordnung des erfindungsgemäßen Abscheiders in der von der Ölwanne ausgehenden Luftleitung, kann das nebeiförmige Öl von der Luft abgeschieden, v/erden.Tub flows. By / arrangement of the separator according to the invention in the air line emanating from the oil pan, can the fog-shaped oil separated from the air, v / ground.

Der Abscheider scheidet 90 bis 99 Prozent des in flüssigerThe separator separates 90 to 99 percent of the liquid

flüssige Form vorhandenen Öls ab. Das verbleibende/Öl zusammen mit dem in Dampfform vorliegenden Öl kann zum Motoreing*ig geführt werden, wo es verbrannt wird. Es kann alternativ auch an die Luft abgegeben werden. Falls die letztgenannte Alternative gewählt wird, kann es erwünscht sein, die Luft vor dem Erreichen des Abscheiders zu kühlen, um ihren Ölgehalt in Dampfform zu verringern, da bei der Abgie von heißer Luft,dieliquid form of existing oil. The remaining / oil along with the oil, which is in vapor form, can lead to the engine ring be where it's burned. Alternatively, it can also be released into the air. If the latter alternative is chosen, it may be desirable to cool the air before reaching the separator in order to keep its oil content in Reduce vapor form, since when pouring off hot air that

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Öl in Dampf forin enthält, der Dampf beim Kühlen zu einem dichten Rauch verändert wird.Oil in steam forin contains the steam when cooling to a dense Smoke is changed.

Ein Gasturbinenmotor 30 (Fig. 3) besitzt einen Lufteinlaß 31A gas turbine engine 30 (FIG. 3) has an air inlet 31

gen der Luft. mit einer Reihe 32 von Wirbeltrennelementen 33 zum ersten Reini/ Luft wi~d durch einen Verdichter 34 zu Brennkammern 35 geführt, und strömt anschließend durch eine Turbine 36, während die Abgase zu einem Abgasauslaß 37 geführt werden. in the air. with a row 32 of vortex separators 33 to the first clean / air is passed through a compressor 34 to combustion chambers 35, and then flows through a turbine 36 while the exhaust gases are led to an exhaust outlet 37.

ein Schmiermittel, a lubricant ,

Der Motor besitzt eine Ölwanne 38, die als Quelle für/beispielsweise Schmieröl, dient, das unter Druck zu den beweglichen Teilen des Motors geführt wird, einschließlich der nicht gezeigten Lager des Verdichters. Eine von der-Wanne ausgehende Luftabzugsleitung 39 führt die durch undichte Stellen in den Dichtungen der Hauptlager austretende Luft ab. In dieser LuftleitungThe engine has an oil pan 38, which is used as a source for / for example Lubricating oil, which is supplied under pressure to the moving parts of the engine, including those not shown Compressor bearings. An air exhaust duct emanating from the tub 39 evacuates the air escaping through leaks in the seals of the main bearings. In this air line

41
39 ist ein Abscheider/nach der Erfindung in Serie angeordnet, der flüssiges Öl von dieser Luft entfernt, aber keinen Öldampf. Das derart geschiecfeie flüssige Öl wird gesammelt und über eine Leitung 42 in die Ölwanne 38 zurückgeführt.
41
39, a separator according to the invention is arranged in series which removes liquid oil from this air, but no oil vapor. The liquid oil thus deposited is collected and returned to the oil pan 38 via a line 42.

Es ist erforderlich, daß die vertikale Höhe des Untersatzes des Abscheiders bezüglich der Oberfläche des fluiden Mediums in der Wanne derart ist, daß Ölperlen in dieser Höhe den am Abscheider herrschenden Differentialdruck übersteigen. Falls beispielsweise der Diffeieitialdruck am Abscheider unter ungünstigsten Bedingungen ( bei einerIt is necessary that the vertical height of the base of the separator with respect to the surface of the fluid Medium in the pan is such that oil pearls at this height reduce the differential pressure prevailing at the separator exceed. If, for example, the differential pressure at the separator under the most unfavorable conditions (with a

Sättigung mit Öl) 0,5 psi (= 0,035 kp/cm2) beträgt und die Dichte des Öls 0,85 g/ml, so beträgt die Mindesthöhe 16 InchSaturation with oil) is 0.5 psi (= 0.035 kgf / cm 2 ) and the density of the oil is 0.85 g / ml, the minimum height is 16 inches

509844/0709509844/0709

(= 40,6 cm). Bei vielen Anwendungen ist es unbequem, unwirtschaftlich oder unmöglich, höhere Anhebungen als 16 bis Inch (= 40,6 bis 60,9 cm) zu erreichen, und zwar infolge der Wichtigkeit eines geringeren Druckgefälles durch den Abscheider.(= 40.6 cm). In many applications it is inconvenient, inefficient or impossible to achieve elevations greater than 16 to inches (= 40.6 to 60.9 cm) as a result the importance of a lower pressure drop through the separator.

Eine Leitung 43 trägt die Öl in Dampffcrm enthaltende LuftA line 43 carries the air containing oil in steam

über einen Kondensator mit Wärmeaustauscher von dem Abscheider 41 /zu dem Verdichter j54 des Motors, von dort zu der Brennkammer 35» so daß der Öldampf verbrannt wird. Hierdurch wird in wirksamer Weise diese Quelle von in die Luf"Austretendem Öl verschlossen und fast das gesamte in dieser Luft enthaltene Öl zur Wiederverwendung wiedergewonnen, und zwar als Schmieröl oder als Treibstoff. Falls jedoch erwünscht kann eine Luftabgabeleitung 44 vorgesehen sein, und zwar an Stelle der Leitung 43, oder, wie dargestellt, zusätzlich zu dieser. Via a condenser with a heat exchanger from the separator 41 / to the compressor j54 of the engine, from there to the combustion chamber 35 »so that the oil vapor is burned. This effectively closes off that source of air leaking oil and recovers almost all of the oil in that air for reuse, either as lubricating oil or as fuel. However, if desired, an air vent 44 may be provided in place the line 43, or, as shown, in addition to this.

Falls erwünscht, kann ein Wärmeaustauscher, wie dargestellt, in der Rückführleitung 43 vorgesehen sein, um Wärme mit einströmender Luft von der Luftreinigungsreihe 32 auszutauschen, und um den Öldampf zu kühlen und zu kondensieren und in eine flüssige Phase für die Wiedergewinnung zurückzubringen sowie um zu verhindern, daß ein Ölverlust von der Ölzufuhr quelle erfo3.gt, wenn das Öl in dampfförmigem Zustand ist.If desired, a heat exchanger, as shown, can be provided in the return line 43 to carry heat with to exchange incoming air from the air cleaner bank 32, and to cool and condense the oil vapor and to return to a liquid phase for recovery and to prevent oil loss from the Oil supply source occurs when the oil is in a vaporous state is.

Der Abscheider nach der Erfindung kann in ähnlicher Weise in Ölleitungen verwendet werden, die inThe separator according to the invention can be used in a similar manner in oil lines which are shown in FIG

509844/0709509844/0709

mit Kompressor oder pneumatisch "betriebenen Druckluftbohrern oder -zylindern oder anderen mit Druckluft betriebenen Lufttanks vorgesehen sind, bei denen das System geschmiert werdenwith compressor or pneumatically "operated air drills or cylinders or other compressed air operated air tanks that are used to lubricate the system

inin

muß, und bei denen das Schmieröl/die in der Vorrichtung verwendete Luft eindringen kann. Der Abscheider wird in einemmust and where the lubricating oil / those used in the device Air can penetrate. The separator is in one

von dem Luftzylinder ausgehenden derartigen Fall mit der/Abgabeleitung in Serie engeordnet, um das in der Luft aufgefangene Öl abzuscheiden.such a case emanating from the air cylinder is arranged in series with the / discharge line, to separate the oil trapped in the air.

Wichtig ist, daß ein Abscheider vorgeschlagen ist, der zum Abscheiden und Wiedergewinnen von Flüssigkeiten aus Gasen, insbesondere Maschinenschmieröl in Aerosolform von aus Gasturbinen-It is important that a separator is proposed which is used for separating and recovering liquids from gases, in particular Machine lubricating oil in aerosol form from gas turbine

dient.
motoren durchgesickerter Luft/ Wenn der Abscheider mit einer Luftabzugsleitung aus dem Gasturbinenmotor in Serie verbunden ist, so wird Öl aus der Luft abgeschieden, bevor diese abgelassen wird, wobei eine mäßige Geräuschvei ringerung erreicht wird und ein nur geringfügig höherer Rückstau . auf das System ausgeübt wird.
serves.
Air leakage from engines / If the separator is connected in series with an air extraction line from the gas turbine engine, oil is separated from the air before it is released, with a moderate reduction in noise and only a slightly higher level of back pressure. is exercised on the system.

Durch eine Erhöhung der Anzahl der ausgewählten Komponenten des Abscheiders kann die Schalldämpfung wesentlich erhöht werden, und zwar bei minimaler Erhöhung des Rückstaus so daß gleichzeitig mit dem Abscheiden eine Schalldämpfung erfolgt.By increasing the number of selected components of the separator, the sound attenuation can be increased significantly with a minimal increase in the back pressure so that at the same time as the separation, a sound attenuation he follows.

- Ansprüche 5098U/0709- Claims 5098U / 0709

Claims (12)

AnsprücheExpectations 1. Abscheider zum Abscheiden von in Gasen schwebenden Flüssigkeiten, insbesondere von tropfchenförmigem Öl aus Gasen, beispielsweise Luft, dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander in einem fluiden Strom eine erste Komponente eines Vereinigers (C), die in Form einer Faservliesmatte (9) zwischen formbeständigen porösen Deckbögen (3,7) in einer Dichte im Bereich zwischen ca. 0,05 und 0,5 g/cm eingeschlossen ist, wobei die Fasern ausreichend lang sind, so daß sie eine zusammenhängende Faservliesmatte mit einem Durchmesser von ca. 0,25 bis 30 Mikron ausbilden, und eine zweite Komponente des Vereinigers(C) angeordnet sind, welche zweite Komponente als poröse, offenporige Polyurethanschaumbögen (11,12) ausgebildet ist, die eine Porosität im Bereich zwischen ca. 50 bis 150 Poren pro Inch (= 1 Inch = 2,54 mm) und eine mittlere Dichte im Bereich von ca. 1 bis 3 lbs/ft3 ( 0,016 bis 0,048 g/cm5) aufweisen.1. Separator for separating liquids suspended in gases, in particular droplet-shaped oil from gases, for example air, characterized in that one behind the other in a fluid stream a first component of a combiner (C), which is in the form of a nonwoven mat (9) between dimensionally stable porous Cover sheets (3.7) is included in a density in the range between approx. 0.05 and 0.5 g / cm, the fibers being sufficiently long so that they form a cohesive nonwoven mat with a diameter of approx. 0.25 to Form 30 microns, and a second component of the unifier (C) are arranged, which second component is designed as a porous, open-pore polyurethane foam sheet (11, 12) which has a porosity in the range between approx. 50 to 150 pores per inch (= 1 inch = 2.54 mm) and have an average density in the range of approx. 1 to 3 lbs / ft 3 (0.016 to 0.048 g / cm 5 ). 2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstreifer( ST) im Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, so daß die vereinigte Flüssi-gkeit mittels Schwerkraft längs der Oberfläche des Abstreifers hinabströmt.2. Separator according to claim 1, characterized in that a scraper (ST) at an angle to the horizontal is arranged so that the combined liquid by means of gravity along the surface of the scraper flows down. 509844/07 0 9509844/07 0 9 3. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (9) als erste Komponente des Vereinigers (C)und die Bögen (11,12) als zweite Komponente des Vereinigers (C) ,jeweils in geschlossener Form ausgebildet und konzentrisch ineinander angeordnet sind.3. Separator according to claim 1, characterized in that that the mat (9) as the first component of the unifier (C) and the arches (11,12) as the second component of the Combiner (C), each designed in a closed form and arranged concentrically one inside the other. 4. Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (9) in gewellter Form gefaltet ist.4. Separator according to claim 3, characterized in that the mat (9) is folded in a corrugated shape. 5. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faservliesmatte (9) aus Glasfasern besteht.5. Separator according to claim 1, characterized in that the fiber fleece mat (9) consists of glass fibers. 6. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Matten (9) und Bögen (11,12) als Schalldämpfer vorgesehen sind, und zwar zusätzlich zu ihrer Vereinigungs- und Abstreif-Funktion, so daß der Geräuschpegel beim Hindurch ströcm des fluiden Mediums durch die Elemente (9>11,12) verringert ist.6. Separator according to claim 1, characterized in that additional mats (9) and arches (11,12) as Mufflers are provided, in addition to their union and stripping function, so that the noise level when the fluid medium flows through the elements (9> 11, 12) is reduced. 7. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine schalldämpfende Schicht vor oder hinter der Faservliesmatte (9) und vor oder hinter den Bögen (11,12) vorgesehen ist, so daß eine zusätzliche Schalldämpfung mit jeder Zwischenschicht aus schalldämpfendem Material entsteht.7. Separator according to claim 6, characterized in that at least one sound-absorbing layer before or is provided behind the nonwoven mat (9) and in front of or behind the arches (11,12), so that an additional Soundproofing is created with every intermediate layer of sound-absorbing material. 8. Abscheider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das schalldämpfende Material Papier, poröser8. A separator according to claim 7, characterized in that the sound-absorbing material is paper, more porous 509844/0709509844/0709 Schaumstoff oder eine Faservliesmatte ist.Foam or a non-woven mat is. 9. Abscheider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Dichte jeder schalldämpfenden Schicht des Vereinigers (C )im Bereich zwischen ca. 0,1 bis O}5 g/cm liegt, daß der Faserdurchmesser der Schicht zwischen ca. 1 bis 10 Mikron beträgt, daß die Poro-. sität der schalldämpfenden Schichten zwischen ca. 50 bis 150 Poren pro Inch (1 Inch = 2,54 mm) liegt, und daß ihre mittlere Dichte zwischen ca. 2 bis 12 lbs/ft3 (= 0,03 bis 0,19 g/cm3) liegt.9. A separator according to claim 7, characterized in that the density of each sound-absorbing layer of the combiner (C) is in the range between about 0.1 to O} 5 g / cm, that the fiber diameter of the layer is between about 1 to 10 microns that the Poro-. The thickness of the sound-absorbing layers is between approx. 50 to 150 pores per inch (1 inch = 2.54 mm), and that their average density is between approx. 2 to 12 lbs / ft 3 (= 0.03 to 0.19 g / cm 3 ). 10. Abscheide- und Wiedergewinnungssystem für Gas . in' einem Gasturbinenmotor, wobei im wesentlichen nicht nur das gesamte im Gas in Form von Tröpfchen schwebende Öl sondern auch das im Gas verbleibende Öl in Dampfform abgeschieden wird, bevor das Gas an die Umgebungsluft abgegeben wird, gekennzeichnetdurch einen Gasturbinenmotor (30), bei dem in Serie hintereinander ein Verdichter (34), eine Brennkammer10. Gas separation and recovery system. in 'a gas turbine engine, with essentially not just all of it in the gas in the form of droplets floating oil but also the oil remaining in the gas is separated in vapor form before the gas is released into the ambient air, characterized by a gas turbine engine (30), in which in series one behind the other a compressor (34), a combustion chamber ferner (35) und eine Turbine (36) angeordnet sind, / durchfurther (35) and a turbine (36) are arranged / by einen Schmiermittelvorratsbehälter (38), der mit dem Motor (30) über .Gas- und Schmiermittelzufuhr-a lubricant reservoir (38), which is connected to the engine (30) via .Gas- und Lubricant supply- (42,43)(42.43) und Abgangsleitungen/verbunden ist und eine Gasabfuhrleitung (39) hat, und durch einen Abscheider (41), der mit der Leitung (39) in Serie angeordnet ist, um die in dem Gas schwebenden flüssigen Öltröpfchen in der Leitung (39) zu vereinigen und abzustreifen undand outlet lines / is connected and has a gas discharge line (39), and through a separator (41), which is arranged in series with the conduit (39), around the liquid oil droplets suspended in the gas to unite and strip off in line (39) and 509844/0709509844/0709 das vereinigte flüssige Öl in den Vorratsbehälter (38) zurückzuführen.return the combined liquid oil to the reservoir (38). 11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabzugsleitung (39) hinter dem Abscheider (41) mit dem Verdichter (34) verbunden ist, so daß aus dem Abscheider austretender Öldampf durch den Verdichter (34) und die Turbine (36) gelangt und der gesamte darin enthaltene Öldampf verbrannt wird.11. System according to claim 10, characterized in that the gas discharge line (39) behind the separator (41) is connected to the compressor (34), so that oil vapor emerging from the separator through the Compressor (34) and the turbine (36) arrives and all of the oil vapor contained therein is burned. 12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (41) ein Abscheider nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 ist.12. System according to claim 10, characterized in that the separator (41) is a separator according to a of claims 1 to 6 is. Der Patentanwalt:The patent attorney: 509844/0709509844/0709 LeerEmpty
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