DE2510225C2 - Device for separating liquids suspended in gases - Google Patents
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Description
tandioxid, Aluminiumoxid, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyester, Polyvinylidenchlorid, regenerierte Zellulose, Asbest, Zellulosesäure, harzimprägnierte Baumwolle und Polytetrafluoräthylen. tandioxid, aluminum oxide, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, polyester, polyvinylidene chloride, regenerated cellulose, asbestos, cellulose acid, resin-impregnated cotton and polytetrafluoroethylene.
Die Fasern sind ausreichend lang, so daß sie eine zusammenhängende Faservliesmatte (nicht gewebt) ausbilden, innerhalb der angegebenen Bereiche sind weder ihre Länge noch ihr Durchmesser 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. 0,05 bis 5,0 μΐη.The fibers are long enough so that they are coherent Form fiber fleece mat (not woven), within the specified ranges are neither their length nor their diameter are critical. To however To achieve effective association it is important that the nonwoven mat have a large surface area and has a high density.Fine fibers are more suitable for this than coarse fibers. Usually the fiber diameter is in the range between approx. 0.05 to 5.0 μm.
Die Dichte der Faservliesmatte wird dadurch kontrolliert, daß die Matte von formbeständigen Deckböden umschlossen ist. Die Formbeständigkeit der Bögen muß derart sein, daß die Faservliesmatte unter den Differentialgasdrücker. gehalten wird, die über der Schicht ausgeübt werden, und zwar ohne bemerkenswert'i Verzerrung oder Bruch. Die Dichte der Schichten soll im allgemeinen im Bereich von etwa 0,05 bis 0,5 g/cm3, vorzugsweise zwischen ca. 0,2 bis 0,4 g/cm3 liegen.The density of the fiber fleece mat is controlled by the fact that the mat is enclosed by dimensionally stable cover floors. The dimensional stability of the arches must be such that the nonwoven mat is under the differential gas pressure. exerted 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 3 , preferably between about 0.2 to 0.4 g / cm 3 .
Als Deckböden 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.Sintered metal particle sheets can be used as top bottoms, and sheets of metal if desired Plastic or metal wire mesh, namely rolled, pressed and also connected by sintering, as well as arches made of perforated metal or plastic as well as resin-impregnated perforated fibreboard.
Da die Faservliesmatte 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 vorhanden ist die Porosität der Matte größer sein, und infolgedessen ist der Druckabfall über der Matte geringer. Um eine hohe Abscheidewirkung der aufgefangenen Öitröpfchen zu erreichen, ist es erwünscht, daß der Druckabfall über dor Matte so gering wie möglich gehalten wird.Since the nonwoven mat is enclosed by cover sheets, it is not necessary that the fibers of the layer are welded together. Indeed, in the case of a long fibrous medium, provided that no binder is present the porosity of the mat will be greater, and as a result the pressure drop across the mat 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 mat 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, Mdkiminformaldehydharze, Expoxyharze 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 die Harzmenge geringer ist als eine Menge, die die Porosität der Matte in unerwünschter Weise verringern würde. Es sollte gerade genug Harz verwendet werden, so daß die Fasern beschichtet und ihre Verschweißung an ihren Berührungsstellen gewährleistet ist. Die entsprechende Menge wird durch Berechnung des Oberflächenbereichs der einzelnen Faser gegebener Länge und gegebenen Durchmessers festgelegt Gewöhnlich sind 3 bis 50 Gew.-°/o Harz ausreichend für Fasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,2 μπι.However, if short fibers are used, improved fiber retention and reduced compaction can be achieved can be achieved in that the fibers are welded with a synthetic resin. Phenol-formaldehyde resins, Ureaformaldehyde resins, mdkiminformaldehyde resins, Epoxy resins and others are suitable as binders. It becomes a conventional welding process used, which consequently need not be explained in more detail here, with the exception that the Resin amount is less than an amount that the porosity the mat would undesirably decrease. Just enough resin should be used like this that the fibers are coated and their welding is guaranteed at their points of contact. The corresponding Amount is given by calculating the surface area of each fiber and length given diameter. Usually 3 to 50% by weight of resin is sufficient for fibers with a Diameter from 0.1 to 0.2 μm.
Die Polyurethanschaumelemente bestehen aus einem porösem Material, das gröber als die Faservliesmatte ist.
Sie haben aber eine derartige Porengröße, daß die vereinigten öltröpfchen nicht in der Lage sind, durch die
Poren dieser Schicht hindurchzuströmen, während das Gas frei hindurchströmen kann. Es kann poröser Polyurethanschaum
mit offet.Cjn Zellen verwendet werden,
der eine Porosität im Bereich zwischen ca. 7,75 und 23,25 Poren pro cm2 besitzt, wobei der durchschnittliche
Durchmesser einer Pore im Bereich zwischen ca. 0,13
und 0,51 m.Ti liegt und ein Lochvolumen vorzugsweise
von mehr als 80% aufweist Jedes andere Material, beispielsweise eine gröbere Glasfasermatte oder eine Matte
aus synthetischen oder natürlichen organischen Fasern, kann statt dessen verwendet werden, vorausgesetzt
Porengröße und Lochvolumen liegen im gleichen Bereich.
Der größte Teil des in Nebelform vorliegenden Öls, das auf die erste Vereinigungsstufe anfällt, wird zu größeren
Tropfen kondensiert, die durch Schwerkraft auf den Boden der Vorrichtung strömen und infolgedessen
in die ölwanne. Ein kleiner Teil jedoch, gewöhnlich zwischen ca. 2 und 15%, wird statt dessen in der austretenden
Luft aufgefangen, und zwar in Form von verhältnismäßig großen Tröpfchen, etwa mit einem Durchmesser
von 5 mm und mehr. Diese werden auf der zweiten Vereinigungsstufe angesammelt
Wenn die Vorrichtung in einem Winkel zur Horizon-The polyurethane foam elements consist of a porous material that is coarser than the fiber fleece mat. However, they have such a pore size that the combined oil droplets are not able to flow through the pores of this layer, while the gas can flow through freely. Porous polyurethane foam with open cells can be used, which has a porosity in the range between approx. 7.75 and 23.25 pores per cm 2 , the average diameter of a pore in the range between approx. 0.13 and 0, 51 m.Ti and preferably has a hole volume of more than 80%. Any other material, for example a coarser glass fiber mat or a mat made of synthetic or natural organic fibers, can be used instead, provided the pore size and hole volume are in the same range.
Most of the oil in the form of a mist, which occurs on the first combining stage, is condensed into larger droplets, which flow by gravity to the bottom of the device and consequently into the oil pan. A small part, however, usually between about 2 and 15%, is instead caught in the exiting air, namely in the form of relatively large droplets, about 5 mm in diameter and more. These are accumulated at the second stage of unification
If the device is at an angle to the horizontal
talen angeordnet ist, so strömt das v*i;-2inigte Öl mittels Schwerkraft die Vorrichtung hinab, san^nelt sich amtalen is arranged, the v * i; -2inigte oil flows by means of The force of gravity descends on the device
Boden, wird abgesaugt und zum Ölbehälter bzw. der Ölwanne zurückgeführt.Soil, is sucked off and returned to the oil tank or the oil pan.
Der Polyurethanschaum kann aus beliebigen Polyurethanhav*:en hergestellt sein, die durch die Berührung mit Öl nicht verschmutzt sind. Jedes Polymer aus Diisocyanat und einem Glycol kann hierzu verwendet werden, einschließlich aliphatischen Düsocyanaten und aliphatischen Glycolen, aromatischen Düsocyanaten und aliphatischen Glycolen, aliphatischen Düsocyanaten und aromatischen Glycolen, aromatischen Düsocyanaten und aromatischen Glycolen, cycloaliphatische!! Düsocyanaten und aliphathischen Glycolen, aliphatischen Düsocyanaten und cycloaliphatischen Glycolen und allen Mischungen aus diesen, und zwar mit beliebigen erwünschten Anteilen.The polyurethane foam can be made from any polyurethane material be made that are not contaminated by contact with oil. Any polymer made from diisocyanate and a glycol can be used for this purpose, 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 of these in any desired proportions.
Es ist oft erwünscht, die Abscheideelemente konzentrisch anzuordnen, wobei jedes Element zylinderförmig oder in einer anderen geschlossenen Konfiguration ausgebildet 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. Die Strömung kann yon innen nach außen oder umgekehrt erfolgen. Bevorzugt wird die erste Möglichkeit.It is often desirable to arrange the separation elements concentrically, each element being cylindrical in shape or in another closed configuration, each inside the other Element. To create a larger surface in an enclosed space, the unifier can be corrugated or be corrugated. The flow can be from the inside to the outside or vice versa. Is preferred the first option.
Eine konzentrische Anordnung ist nicht wesentlich, jedoch für viele Anwendungen vorteilhaft. Die Elemente können auch als flache oder gewellte Bögen ausgebildet sein, wobei die Strömung von einer Seite zur anderen Seite der zusammengesetzten Anordnung verläuft.A concentric arrangement is not essential, but it is advantageous for many applications. The Elements can also be designed as flat or wavy arcs, with the flow from one side to the other Side of the composite assembly runs.
Eine erhöhte Schalldämpfung wird dadurch erhalten,
daß hierfür zusätzliche Schichten vorgesehen werden. Diese Schichten können vor oder hinter der Faservliesmatte
eingesetzt werden, ebenfalls vor oder hinter den Schaumelementen oder bei beiden Elementen; wodurch
eine stufenweise Schalldämpfung mit jeder Stufe erfolgt. Die zusätzlichen, schalldämmenden Elemente erhöhen
die Wirksamkeit der ölabscheidung.
Als SchalJdämpfungsmaterial können poröses Papiermaterial, beispielsweise Polyurethänschäum öder Faservliesmaterial,
ζ. Β. Glasfasermatten, verwendet werden. Es können so viele Schichten hinzugefügt werden,
wie es für den vorgesehenen Zweck erforderlich ist. Falls die Schichten jirie geeignete Porosität haben, soIncreased sound attenuation is obtained by providing additional layers for this purpose. These layers can be used in front of or behind the nonwoven mat, also in front of or behind the foam elements or with both elements; whereby a gradual sound attenuation takes place with each level. The additional, sound-absorbing elements increase the effectiveness of the oil separation.
Porous paper material, for example polyurethane foam or fiber fleece material, ζ. Β. Fiberglass mats, can be used. As many layers can be added as required for the intended purpose. If the layers have the appropriate porosity, then so
es daß der Druckabfall normal ist, besteht keine obere Begrenzung für die Anzahl derartiger Schichten.since the pressure drop is normal, there is no upper limit to the number of such layers.
Die Dichte der Schalldämpfungsschichten ist nicht kritisch, im allgemeinen ist jedoch die SchalldämpfungThe density of the soundproofing layers is not critical, but in general the soundproofing is
besser, je höher die Dichte ist, wodurch auch die Wirksamkeit der Vorrichtung 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 Abscheiders, obgleich das Volumen ebenfalls von Bedeutung ist.the higher the density, the better, which also increases the effectiveness of the device, which is due to a larger surface area of the material that then exists within a given volume, with sound attenuation primarily a function surface area, along with the effectiveness of the separator, although volume is also important.
Während die Porosität nicht kritisch ist, kann die Porosität einer schalldämpfenden Schicht stromab von den abscheidenden Schichten größer sein als diejenige einer ähnlichen Schicht, die stromauf angeordnet ist, weil die abströmende Luft von öl befreit istWhile the porosity is not critical, the porosity of a sound deadening layer downstream of the depositing layers must be larger than that of a similar layer, which is arranged upstream, because the outflowing air is freed from oil
Die Dichte der schalldämpfenden Schichten liegt im Bereich zwischen ca. 0,1 bis 0,5 g/cm1 und der Faserdurchmesser zwischen ca. 1 bis 10 μπι. Ihre Porosität liegt zwischen 50 und 150 Poren pro 2,54 mm und sie hat eine mittlere Dichte von 2 bis 12 g/cm3.The density of the sound-absorbing layers is in the range between approx. 0.1 to 0.5 g / cm 1 and the fiber diameter between approx. 1 to 10 μm. Its porosity is between 50 and 150 pores per 2.54 mm and it has an average density of 2 to 12 g / cm 3 .
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. It shows
F i g. 1 — einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung, die für die Anwendung in einem Gasturbinenmotor vorgesehen ist;F i g. 1 - a longitudinal section through a device according to the invention, which is for use in a Gas turbine engine is provided;
F i g. 2 — einen Schnitt längs der Linie 2-2 von F i g. 1, wobei das Innere der Vorrichtung in einem Teilschnitt dargestellt ist;F i g. 2 - a section along line 2-2 of FIG. 1, the interior of the device being shown in partial section;
F i g. 3 — ein Schema des Gasturbinenmotorsystems, wobei die Vorrichtung nach der Erfindung in einer von der ölwanne ausgehenden Luftabzugsleitung angeordnet ist, um das in der Luft aufgefangene öl abzuscheiden.F i g. 3 - a scheme of the gas turbine engine system, wherein the device according to the invention is arranged in an air extraction line extending from the oil pan in order to separate the oil caught in the air.
Die Vorrichtung zum Abscheiden von in Gasen schwebenden Flüssigkeiten nach F i g. 1 und 2 ist zylindrisch und in einem Gehäuse 15 angeordnet. Sie besitzt eine konzentrisch innerhalb des Gehäuses 15 angeordnete Faservüesmatte, die als Vereiniger C wirkt, und Polyurethanschaumelemente, die als Abstreifer ST wirken. Diese Schichten sind zwischen Kappen 1, 2 eingeschlossen, mit denen sie dauerhaft verbunden sind. Die Schichten sind von einem perforierten, gewunden ausgebildeten inneren Deckbogen 3 aus Metall gehalten, z. B. einem Bogen aus Aluminiumdraht, der zylindrisch ausgebildet ist und eine Vielzahl von verhältnismäßig großen öffnungen 4 aufweistThe device for separating liquids suspended in gases according to FIG. 1 and 2 are cylindrical and arranged in a housing 15. It has a fiber mat arranged concentrically within the housing 15, which acts as a linker C , and polyurethane foam elements which act as a scraper ST. These layers are enclosed between caps 1, 2 with which they are permanently connected. The layers are held by a perforated, winding inner cover sheet 3 made of metal, e.g. B. an arch made of aluminum wire, which is cylindrical and has a large number of relatively large openings 4
Die Kappe 1 ist verschlossen, während die Kappe 2 eine mittige öffnung 5 aufweist die als Einlaß für mit öl getränkte Luft in einen Raum 6 in der Mitte der Anordnung innerhalb des Deckbogens 3 dient.The cap 1 is closed, while the cap 2 has a central opening 5 which acts as an inlet for oil soaked air in a space 6 in the middle of the arrangement within the cover sheet 3 is used.
Der Vereiniger C «st am weitesten nach innen angeordnet und an dem Deckbogen 3 gehalten. Der Vereiniger ist zwischen dem Deckbogen 3 und einer äußeren Hülle 7 unter Druck eingeschlossen. Der Deckbogen 3 und die Hülle 7 sind quadratisch ausgebildete Drahtgewebefilter aus Aluminiumdraht mit Porenöffnungen mit einem Durchmesser von 0,23 mm, die geriffelt oder geweih ausgebildet sind. Der Vereiniger C ist als Faservliesmatte 9 aus Glasfasern 10 mit einem Durchmesser von ca. 0,03 mm ausgebildet Die Matte 9 besitzt eine Dicke von ca. 3,18 mm in einer einzelnen Lage zwischen den Schichten 3 und 7. Die Matte besitzt eine Dichte von etwa 0,024 g/cm3.The combiner C «is arranged furthest inward and held on the cover sheet 3. The merger is enclosed between the cover sheet 3 and an outer cover 7 under pressure. The cover sheet 3 and the cover 7 are square wire mesh filters made of aluminum wire with pore openings with a diameter of 0.23 mm, which are corrugated or antlers. The combiner C is designed as a fiber fleece mat 9 made of glass fibers 10 with a diameter of approx. 0.03 mm. The mat 9 has a thickness of approx. 3.18 mm in a single layer between the layers 3 and 7. The mat has a density of about 0.024 g / cm 3 .
Der Abstreifer 57" besitzt zwei Lagen von Schichten aus verschäumten Polyurethanbogen II, 12 mit einer Dicke von 3,2 mm, die eine Porosität von 100 Poren pro 6,45 cm2 und ein Lochvolumen von über 90% aufweisen. Da jede Schicht eine Stärke von ca. 32 mm hat, weist der gesamte Abstreifer eine Dicke von 6,4 mm auf. Der verschäumte Polyurethanbogen ist neben der äußerenThe wiper 57 ″ has two layers of layers of foamed polyurethane sheet II, 12 with a thickness of 3.2 mm, which have a porosity of 100 pores per 6.45 cm 2 and a hole volume of over 90%. Since each layer has a thickness 32 mm, the entire scraper is 6.4 mm thick, with the foamed polyurethane sheet next to the outer sheet Hülle 7 des Vereinigers C angeordnet, um die Anordnung so kompakt wie möglich auszubilden.Sheath 7 of the combiner C arranged 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 Polyurethanschaumes zu den Löchern der perforierten Manschette 22 zu gewährleisten.The assembly is protected by a perforated metal outer sleeve 22 A sleeve An open web of extruded polypropylene 30 is interposed to allow the air to flow freely from the outer surface of the polyurethane foam to the holes in the perforated cuff 22.
ίο Jede der konzentrisch angeordneten zylindrischen Schichten ist mit den Endkappen I1 2 an beiden Enden mittels einer Vergußmasse 24 verbunden, wodurch eine austrittssichere Dichtung hergestellt wird, die gewährleistet, daß die in die Mitte der Anordnung durch dieίο Each of the concentrically arranged cylindrical layers is connected to the end caps I 1 2 at both ends by means of a potting compound 24, whereby a leak-proof seal is produced, which ensures that the in the center of the arrangement through the
öffnung 5 der Kappe 2 eintretende Strömung durch die verschiedenen Schichten hindurch verläuft um dann durch die äußerste Schicht 22 auszutreten.Opening 5 of the cap 2 entering flow through the runs through different layers and then exits through the outermost layer 22.
Während des Betriebs tritt mit Öl angereicherte Luft in die Anordnung durch die öffnung 5 der Kappe 2 ein;Air enriched with oil emerges during operation into the arrangement through the opening 5 of the cap 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 init is then passed through the metal core 3, enters the combiner C and is passed through the mat 9 while passing through the mat 9, the collected oil droplets are combined in such a way that they form larger droplets, which in ihrer Grö3e so zunehmen, daß Kugeln von einströmendem öl sich mittels Schwerkraft auf dem Boden des Vereinigen, ansammeln. Ein geringer Teil des Öls wird als verhältnismäßig grobe Tropfen aufgefangen. Infolge der verhältnismäßig großen Größen werden dieseso increase in size that balls of inflowing oil settle by gravity on the bottom of the Unite, accumulate. A small part of the oil is collected as relatively large drops. As a result of the relatively large sizes are these Tröpfchen innerhalb des Polyurethanschaums aufgefangen und zu noch größeren Tropfen vereinigt, die mittels Schwerkraft zum Boden des Elements strömen und infolgedessen über eine Lippe 21 und durch Auslässe 23 in der Kappe 2 in eine ölwanne 25 im unteren Teil desDroplets are captured within the polyurethane foam and combined to form even larger droplets, which by means of Gravity flow to the bottom of the element and consequently over a lip 21 and through outlets 23 in the cap 2 in an oil pan 25 in the lower part of the Gehäuses.Housing.
Das Gehäuse 15 besitzt einen öiausiaß 2§, 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 öiausiaß 2§, which 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 can be delivered via line 27.
Die Luft wird durch die Polyurethanschaumschicht 11 geführt, die jetzt im wesentlichen frei von öltröpfchen ist die jedoch Öl in Dampfform enthält Diese Luft tritt durch die äußeren Manschetten 22,30 und anschließend durch einen Auslaß 28 des Gehäuses aus und wird überThe air is passed through the polyurethane foam layer 11 led, which is now essentially free of oil droplets but contains oil in vapor form. This air enters through the outer sleeves 22,30 and then through an outlet 28 of the housing and is over eine Luftleitung 29 zu einem Einlaß des Motors geführt, so daß das dampfförmige Öl verbrannt werden kann. Beispielsweise kann in einem Gasturbinenmotor die Luft dem Verdichter und anschließend der Brennkammer zugeführt werden.an air line 29 is led to an inlet of the engine so that the vaporous oil can be burned. For example, in a gas turbine engine, the air can be fed to the compressor and then to the combustion chamber.
Die Kappen 1,2 sind mit den erforderlichen Zubehörteilen versehen, so daß sie in die Luftleitung eingesetzt werden können.The caps 1, 2 are provided with the necessary accessories so that they can be inserted into the air line can be.
Die Vorrichtung kann auch dazu verwendet werden, öl in Form von Nebel aus der von PneumatikzylindernThe device can also be used to remove oil in the form of mist from pneumatic cylinders abgegebenen Luft zu entfernen. Diese Abgabeluft 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 30dbA oder mehr gesenktto remove released air. This exhaust air usually contains lubricating oil, which is in the form of mist is released, making a considerable noise. The fog-shaped oil can be separated out and the noise level is reduced by 30dbA or more werden, wenn die beschriebene Vorrichtung verwendet wird.when the device described is used.
Die Vorrichtung hat zusätzliche Komponenten zum Schalldämpfen. Hierzu ist es lediglich erforderlich, zusätzliche schalldämpfende Schichten, beispielsweiseThe device has additional components for soundproofing. For this purpose, it is only necessary to have additional sound-absorbing layers, for example Schichten aus Nylonpapier, eine weitere Glasfasermatte, eine Papierschicht zusätzliche Polyurethanbogen und eine Stoffschicht vorzusehen. Die Vorrichtung kann auch im Zusammenhang mitLayers of nylon paper, another fiberglass mat, one layer of paper, additional polyurethane sheets and to provide a layer of fabric. The device can also be used in connection with
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 gerammelte öl kann zu dem Sprühnebelgenerator zur Wiederverwendung zurückgeführt werden.a lubrication system can be used in which the lubricant as a finely divided mist of air-containing oil is sprayed into the bearings. With this system, the released air can be different from that contained in the form of a mist oil must be cleaned before it is released into the outside air without the risk of contamination. The collected oil can go to the spray mist generator be returned for reuse.
Die Vorrichtung kann unter Verwendung von Materialien gebaut werden, die unempfindlich gegenüber Korrosionsflüssigkeiten bzw. -gasen sind und kann ebenfalls dazu verwendet werden, in der Luft enthaltene Tröpfchen aus korrosiven Säuren zu entfernen, wie beispielsweise nebeiförmiger Chlorwasserstoff, der bei der Chlorgewinnung auftritt, nebeiförmige Schwefelsäure, die bei der Herstellung von Schwefelsäure auftritt und dergleichen.The device can be built using materials that are insensitive to corrosive fluids or gases are and can also be used for airborne droplets from corrosive acids, such as foggy hydrogen chloride, which in the Chlorine production occurs, and foggy sulfuric acid that occurs in the production of sulfuric acid like that.
Die Vorrichtung kann besonders vorteilhaft bei Gasturbinenmotoren eingesetzt werden, wobei seine niedrigen Differentialdrücke während des Betriebes es ermöglichen, dab die Vorrichtung nahe am Motor angeordnet ist.The device can be used particularly advantageously in gas turbine engines, with its low Differential pressures during operation make it possible for the device to be located close to the engine is.
Die in Fig.3 schematisch dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung ist in der von der ölwanne ausgehenden Luftleitung angeordnet. Die Luftquelle ist die aus dem Motor durch undichte Stellen in die öldichtungen austretende Luft, die öl in Nebel und Dampfform auffängt, während sie durch die Wanne strömt. Durch die Anordnung des erfindungsgemäßen Abscheiders in der ve. der ölwanne ausgehenden Luftleitung, kann das nebeiförmige öl aus der Luft abgeschieden werden.The device according to the invention shown schematically in FIG. 3 is based on the oil pan Air line arranged. The source of air is that from the engine through leaks in the oil seals escaping air that traps oil in mist and vapor form as it flows through the tub. By the arrangement of the separator according to the invention in the ve. the air pipe outgoing from the oil pan can do that fog-shaped oil can be separated from the air.
Der Abscheider scheidet 90 bis 99% des in flüssiger Form vorhandenen Öls ab. Das verbleibende flüssige öl zusammen mit dem in Dampfform vorliegenden öl kann zum Motoreingang geführt werden, wo es verbrannt wird. Es kann 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 Abgabe von heißer Luft, die öl in Dampfform enthält, der Dampf beim Kühlen zu dichtem Rauch wird.The separator separates 90 to 99% of the oil present in liquid form. The remaining liquid oil Together with the oil, which is in vapor form, it can be fed to the engine inlet, where it is burned will. It can also be released into the air. If the latter alternative is chosen, it may be desirable be to cool the air before reaching the separator in order to reduce its oil content in vapor form reduce, because when hot air containing oil in vapor form is emitted, the vapor becomes too dense when cooling Smoke will.
Ein Gasturbinenmotor 30 (F i g. 3) besitzt einen Lufteinlaß 31 mit einer Reihe 32 von Wirbeltrennelementen 33 zum ersten Reinigen der Luft Luft wird durch einen Verdichter 34 zu Brennkammer 35 geführt, und strömt anschließend durch eine Turbine 36, während die Abgase zu einem Abgasauslaß 37 geführt werden.A gas turbine engine 30 (Fig. 3) has an air inlet 31 with a row 32 of vortex separators 33 for first cleaning the air Air is supplied to combustion chamber 35 by a compressor 34, and flows then through a turbine 36 while the exhaust gases are led to an exhaust outlet 37.
Der Motor besitzt eine Ölwanne 38 mit Schmieröl, das unter Druck zu 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 Luftleitung 39 ist ein Abscheider 41 nach der Erfindung in Serie angeordnet, der flüssiges öl von dieser Luft entfernt, aber keinen Öldampf. Das derart geschiedene flüssige Öl wird gesammelt und über eine Leitung 42 in die Ölwanne 39 zurückgeführtThe engine has an oil pan 38 with lubricating oil, which is led under pressure to moving parts of the engine including the compressor bearings (not shown). An air exhaust duct extending from the tub 39 removes the air escaping through leaks in the seals of the main bearings. In this Air line 39, a separator 41 according to the invention is arranged in series, the liquid oil from this Removes air but no oil vapor. The liquid oil thus separated is collected and passed through a pipe 42 returned to the oil pan 39
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 Differentialdruck am Abscheider unter ungünstigen Bedingungen (bei einer Sättigung mit Öl) 0,035 kp/cm2 beträgt und die Dichte des Ö!s 0,85 g/ml, so beträgt die Mindesthöhe 40.6 cm.It 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 exceed the differential pressure prevailing at the separator. If, for example, the differential pressure at the separator under unfavorable conditions (when saturated with oil) is 0.035 kp / cm 2 and the density of the oil is 0.85 g / ml, the minimum height is 40.6 cm.
Eine Leitung 43 trägt die öl in Dampfform enthaltende Luft von dem Abscheider 41 über einen Kondensator mit Wärmeaustauscher zu dem Verdichter 34 des Motors, von dort zu der Brennkammer 35, so daß der öldampf verbrannt wird. Hierdurch wird fast das gesamte in dieser Luft enthaltende öl wiedergewonnen, und zwar als Schmieröl oder als Treibstoff. Falls jedoch erwünscht, kann eine Luftabgabeleitung 44 vorgesehen sein, und zwar anstelle der Leitung 43, oder wie darge-A line 43 carries the oil containing it in vapor form Air from the separator 41 via a condenser with heat exchanger to the compressor 34 of the engine, from there to the combustion chamber 35 so that the oil vapor is burned. This will almost the entire oil contained in this air is recovered as lubricating oil or as fuel. However, if desired, an air discharge line 44 can be provided instead of the line 43, or as shown
to stellt, zusätzlich zu dieser.to poses, in addition to this.
Falls erwünscht, kann ein Wärmetauscher, 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 ver* hindern, daß ein Ölverlust von der Ölzufuhrquelle erfolgt, wenn das öl in dampfförmigem Zustand ist.If desired, a heat exchanger, as shown, can be provided in the return line 43 in order to To exchange heat with incoming air from air cleaner bank 32 and to cool the oil vapor and to condense and return to a liquid phase for recovery and to dispose of prevent oil loss from the oil supply source when the oil is in a vapor state.
Der Abscheider nach der Erfindung kann in ähnlicher Weise in Ölleitungen verwendet werden, die in mit Kompressor oder pneumatisch betriebenen Druckluftbohrern oder -zylindern oder anderen mit Druckluft betriebenen Lufttanks vorgesehen sind, bei denen das System geschmiert werden muß, und bei denen das Schmieröl in die in der Vorrichtung verwendete Luft eindringen kann. Der Abscheider wird in einem derartigen Fall mit der von dem Luftzylinder ausgehenden Abgabeleitung in Serie angeordnet, um das in der Luft aufgefangene öl abzuscheiden.The separator according to the invention can be used in a similar manner in oil lines that are in with Compressor or pneumatically operated air drills or cylinders or others with compressed air operated air tanks are provided where the system must be lubricated, and where the Lubricating oil can penetrate into the air used in the device. The separator is in such a Case placed in series with the discharge line going out from the air cylinder, around the one in the air to separate collected oil.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
0,016 und 0,048 g/cm3 haben und daß wenigstens ei- Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders für ne schalldämpfende Schicht aus Papier, porösem die Anwendung bei einem Gasturbinenmotor geeignet Schaumstoff oder Faservliesmattenmaterial ver wobei sie in die von der Ölwanne ausgehende Gasab- oder hinter de; Faservliesmatte (C) und vor oder zugsleitung angebracht werden kann. Das gesamte aus hinter den Poiyürethanschaumelementen (ST) vor- 20 der Wanne austretende Gas wird dann durch die Vorgesehen ist deren Dichte im Bereich zwischen ca. 0,1 richtung geleitet Hierdurch wird sichergestellt daß alle bis 04 g/cm3 liegt deren Faserdurchmesser zwi- in dem Gas aufgefangenen öltröpfchen entfernt werschen ca. 1 bis 10 um beträgt deren Porosität zwi- den. Das so abgeschiedene flüssige öl, das öi in Dampfschen ca. 50 bis 150 Poren pro 25,4 mm liegt und form enthalten kann, wird zu dem Verdichter und der deren mittlere Dichte zwischen ca. 0,03 bis 0,19 g/ 25 Verbrennungskammer zurückgeführt Daraus folgt daß cm3 beträgt der gesamte Gasstrom; Jer möglicherweise flüssige öl-elements (ST) a porosity between 7.75 and 23.25 Pie. Dependent claims are directed to preferred design pores per cm 2 and an average density between 15 days of the invention
0.016 and 0.048 g / cm 3 and that at least one foam or non-woven mat material is particularly suitable for a sound-absorbing layer made of paper, porous and is suitable for use in a gas turbine engine de; Fiber fleece mat (C) and can be attached in front of or pulling line. The entire upstream from behind the Poiyürethanschaumelementen (ST) 20 of the tray exit gas is then passed through the envisaged whose density is conducted in the range between about 0.1 directionally This ensures that all situated to 04 g / cm 3 whose fiber diameter be- The oil droplets caught in the gas are removed and their porosity is between about 1 to 10 μm. The liquid oil separated in this way, which is in vapor form and can contain approx. 50 to 150 pores per 25.4 mm, becomes the compressor and its mean density is between approx. 0.03 to 0.19 g / 25 combustion chamber It follows that cm 3 is the total gas flow; Jer possibly liquid oil
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