DE2621051A1 - Cyclone separating oil from gas flow - has inlet at tangent to ribbed tube projecting axially into chamber - Google Patents

Cyclone separating oil from gas flow - has inlet at tangent to ribbed tube projecting axially into chamber

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DE2621051A1 DE19762621051 DE2621051A DE2621051A1 DE 2621051 A1 DE2621051 A1 DE 2621051A1 DE 19762621051 DE19762621051 DE 19762621051 DE 2621051 A DE2621051 A DE 2621051A DE 2621051 A1 DE2621051 A1 DE 2621051A1
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    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
    • F01M2013/0427—Separating oil and gas with a centrifuge device the centrifuge device having no rotating part, e.g. cyclone

Abstract

The cyclone assembly (1) has housing parts (2, 3) screwed together and sealed by a gasket (5). The upper part (2) is provided with connection (6) through which the oil/gas mixture enters the chamber (12), fitted also with the axial tapped opening (22) connecting at a right angle to the discharge opening (8). The tapped upper part of the housing is fitted with a tube (11) consisting of a cylindrical middle part (12) extending into the parabolic chamber (13) fitted with oil drain connection (14) at the bottom. In order to be able to check whether oil is being separated from the gas, the housing can be fitted with a transparent window. The mixture inlet (6) is arranged in tangential position to the rotational surface of the chamber.

Description

Zyklonvorrichtung Cyclone device

Die Erfindung betrifft eine Zyklonvorrichtung für die Abscheidung flüssiger Bestandteile, insbesondere Öls, aus einer Gasströmung.The invention relates to a cyclone device for separation liquid components, in particular oil, from a gas flow.

Die Abscheidung beispielsweise von Öl aus einer Gasströmung ist nicht nur im Hinblick auf eine "Reinigung" der Gasströmung in vielen Fällen erforderlich, sondern auch zur Kontrolle des einwandfreien Zustands anderer Einrichtungen. So kann die Abscheidung von Öl in der Zyklonvorrichtung ein Anzeichen dafürsein, daß Speichermembranen in Rochdruckhydraulikanlagen undicht geworden sind. Ein besonderer Vorteil dieser Eontrollmöglichkeit besteht darin, daß die Dichtigkeitsprüfung automatisch ohne Unterbrechung des Betriebs der Hydraulikanlagen erfolgt.The separation of, for example, oil from a gas flow is not only necessary in many cases with a view to "cleaning" the gas flow, but also to check that other facilities are in perfect working order. So the separation of oil in the cyclone device may be an indication that Storage diaphragms in Roch pressure hydraulic systems have become leaky. A special The advantage of this control option is that the leak test is automatic takes place without interrupting the operation of the hydraulic systems.

Damit die Zyklonvorrichtung ihrerseits die Betriebsweise der vorgeschalteten Anlage, in dem geschilderten Beispiel also einer Hochdruckhydraulikanlage, nicht beeinträchtigt, muß sie so ausgebildet sein, daß sie bei möglichst geringem Differenzdruck zwischen einer Zuführung für das Gas-Öl-Gemisch einerseits und einem Gasaustritt andererseits auch bei intermittierendem Betrieb mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit eine möglichst vollständige Trennung des Öls von dem Gas bewirkt.So that the cyclone device in turn the mode of operation of the upstream System, in the example shown, a high-pressure hydraulic system, not impaired, it must be designed so that it is at the lowest possible differential pressure between a feed for the gas-oil mixture on the one hand and a gas outlet on the other hand also with intermittent Low flow rate operation causes the oil to be separated from the gas as completely as possible.

Außerdem muß sie verständlicherweise für hohe Betriebsirücke ausgelegt sein, so daß sie einerseits robust, andererseits hinsichtlich ihrer Arbeitsweise aber relativ empfindlich sein muß.In addition, it must understandably be designed for high operating gaps be so that they are robust on the one hand, and on the other hand in terms of how they work but must be relatively sensitive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem konstruktiven Aufwand eine diesen Anforderungen genügende Zyklonvorrichtung zu schaffen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.The invention is based on the object with little constructive Effort to create a cyclone device that meets these requirements. The inventive The solution to this problem is characterized by what is stated in the main claim Characteristics.

Bleibt man bei dem bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung, nämlich dem Ausscheiden von Öl aus einem Öl-Gas-Gemisch, so ist die Konstruktion so getroffen, daß das Gemisch den äußeren Umfang des rohrartigen Körpers umströmt und dabei auch eine axiale Komponente erhält, so daß die Strömung durch die relativ kleinen Abstände zwischen den freien Rändern der Rippen einerseits und einer diese umgebenden Randpartie andererseits in Richtung auf das dem rohrartigen Körper abgekehrte axiale Ende der Kammer verläuft. Durch die gewählte Form der Rippen und insbesondere dann, wenn die freien Ränder derselben spitz ausgeführt sind, wird die Flüssigkeit hier Öl die sich auf dem Umfang des rohrartigen Körpers abgeschieden hat, auf die die Kammer umgebende Wand geleitet, während das ''gereinigtel' Gas durch das gleichsam als Kamin wirkende rohrartige Teil abgeleitet wird.If one stays with the preferred application of the invention, namely the separation of oil from an oil-gas mixture, the design is made in such a way that that the mixture flows around the outer periphery of the tubular body and thereby also receives an axial component, so that the flow through the relatively small distances between the free edges of the ribs on the one hand and an edge portion surrounding them on the other hand, in the direction of the axial end facing away from the tubular body Chamber runs. By the chosen shape of the ribs and especially when the free edges of the same are made pointed, the liquid here becomes oil which has deposited on the periphery of the tubular body on which the chamber surrounding wall, while the '' cleanedel '' gas flows through the as it were as Chimney-acting tubular part is derived.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale werden im folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung angegeben und erläutert, die einen Längsschnitt durch einen nach der Erfindung aufgebauten Hochdruckseparator für die Trennung von Gas und Öl zeigt.Further features essential to the invention are explained below with reference to of the embodiment of the invention shown in the figure and explains which is a longitudinal section through a high-pressure separator constructed according to the invention for the separation of gas and oil shows.

Die Zyklonvorrichtung weist die Kammer 1 auf, die umschlossen wird von den beiden Gehäuseteilen 2 und 3, die ihrerseits bei 4 ineinandergesteckt und miteinander verschraubt sind. Die Verbindung zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 ist, wie durch die Dichtung 5 angedeutet, gasdicht, Betrachtet man zunächst den oberen Gehäuseteil 2, so ist in ihn die Zuführung 6 für das Öl-Gas-Gemisch, symbolisiert durch den Pfeil 7, eingesetzt; ferner weist der Gehäuseteil 2 den hier rechtwinkligen Kanal 8 zur Bildung des Gasaustritts auf.The cyclone device has the chamber 1 which is enclosed of the two housing parts 2 and 3, which in turn are plugged into each other at 4 and are screwed together. The connection between the housing parts 2 and 3 is, as indicated by the seal 5, gas-tight, one first considers the upper housing part 2, the feed 6 for the oil-gas mixture is symbolized in it by arrow 7, inserted; furthermore, the housing part 2 has the right-angled one here Channel 8 to form the gas outlet.

Die austretende "gereinigte" Gasströmung ist durch den Pfeil 9 angedeutet.The emerging “cleaned” gas flow is indicated by the arrow 9.

In den senkrechten, bezüglich der Achse 10 der Vorrichtung koaxialen Bereich des Kanals 8 ist der rohrartige Körper 11 eingeschraubt, der demgemäß koaxial bezüglich der eine mittlere zylindrische Partie 12 und eine parabolische untere Endpartie 13 aufweisenden Kammer 1 verläuft.In the vertical ones, which are coaxial with respect to the axis 10 of the device In the area of the channel 8, the tubular body 11 is screwed in, which is accordingly coaxial with respect to which a central cylindrical part 12 and a parabolic lower part End section 13 having chamber 1 runs.

Die parabolische Wandpartie 13 ist bereits Bestandieil des in der Figur unteren GehSusete.ils 3, der mit der axialen Ausnehmung 14 zur Bildung eines Ölaustritts versehen ist. Soll während des Betriebs das Ausfallen von Öl sichtbar sein, ist es zweckmäßig, den Gehäuseteil 3 zumindest teilweise aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material zu fertigen.The parabolic wall section 13 is already part of the Figure lower GehSusete.ils 3, which with the axial recess 14 to form a Oil leakage is provided. Should the failure of oil be visible during operation be, it is useful to have the housing part 3 at least partially from a transparent or to manufacture translucent material.

Grundsätzlich wäre es auch möglich, an die Ölaustrittsöffnung, die zu diesem Zweck mit einem Gewinde versehen sein kann, einen Behälter aus durchsichtigem Material anzuschließen.In principle, it would also be possible to connect to the oil outlet opening for this purpose can be threaded a container made of clear Material to be connected.

Die Zuführung 6 ist etwas schräg zur Zeichenebene ausgerichtet, so daß sie in der Kammer 1 eine Strömung mit einer bezüglich des rohrartigen Körpers 11 tangentialen Komponente erzeugt. Die Strömung trifft auf den im Längsschnitt stetig gekrümmten Rückenbereich 15 der obersten von in diesem Ausführungsbeispiel zwei Rippen 16 und 17 auf, die mit spitz zulaufenden, die Achse 10 umschließenden Rändern 18 und 19 ausge führt sind. Obwohl sich die innere Ausnehmung 20 des rohrartigen Körpers 11, durch die das Gas in Richtung auf den Gasaustritt 8 strömt, in Richtung nach unten trichterartig erweitert, stehen die beiden spitzen Ränder 18 und 19 der umgebenden Wandpartie mit gleichen Abständen gegenüber. Durch die beschriebene Gestaltung der Rippen 16 und 17 ist sichergestellt, daß einerseits das sich auf ihnen niederschlagende Öl in Richtung auf die umgebende Wandpartie getrieben wird und daß andererseits eine Ölströmung in entgegengesetzter Richtung nicht möglich ist. Der etwa zylindrische Kammer- bzw.The feed 6 is aligned somewhat obliquely to the plane of the drawing, see above that they in the chamber 1 a flow with a relative to the tubular body 11 tangential component generated. The flow meets the one in the longitudinal section steadily curved back area 15 of the top of in this embodiment two Ribs 16 and 17, with tapering edges surrounding the axis 10 18 and 19 are executed. Although the inner recess 20 of the tubular Body 11 through which the gas flows in the direction of the gas outlet 8, in the direction Expanded like a funnel downwards, the two pointed edges 18 and 19 of the surrounding wall section with equal distances. Through the design described the ribs 16 and 17 ensures that on the one hand the precipitating on them Oil is driven in the direction of the surrounding wall section and that on the other hand an oil flow in the opposite direction is not possible. The roughly cylindrical one Chamber or

Wandbereich 12 definiert also einen Verwirbelungsraum, während der im Längsschnitt parabolische Eammer- oder Wandbereich 17 einen Sammelraum für das getrennte Öl darstellt. Diese beiden Bereiche der Kammer 1 können demgemäß im Hinblick auf die von ihnen jeweils zu lösende Teilaufgabe optimiert werden.Wall area 12 thus defines a turbulence space during which in the longitudinal section parabolic chamber or wall area 17 a collecting space for the representing separate oil. These two areas of the chamber 1 can accordingly with regard to be optimized for the sub-task to be solved by them.

Auch das freie Ende 21 des rohrartigen Körpers 11 läuft spitz aus, so daß es in Verbindung mit der Erweiterung -des Querschnitts der inneren Ausnehmung dieses Teils gleichsam wie eine weitere Rippe wirkt und verhindert, daß das in diesem Teil wie in einem Kamin aufwärts strömende Gas abtropfendes Öl mitreißt.The free end 21 of the tubular body 11 also tapers, so that it is in connection with the enlargement of the cross-section of the inner recess this part acts as it were like another rib and prevents that in this one Part of it, like gas flowing upwards in a chimney, dripping oil with it.

Da das rohrartige Teil 11, wie bei 22 angedeutet, in den oberen Gehäuseteil 2 eingeschraubt ist, besteht die gesamte Vorrichtung aus nur drei Teilen.Since the tubular part 11, as indicated at 22, in the upper housing part 2 is screwed in, the entire device consists of only three parts.

Die Wirkung einer ausgeführten Vorrichtung ist so stark, daß die Vorrichtung in Überkopflage betrieben werden kann.The effect of an implemented device is so strong that the device can be operated in the upside-down position.

Claims (1)

ANSPRÜCHE 1. Zyklonvorrichtung für die Abscheidung flüssiger Bestandteile, insbesondere Öls, aus einer Gasströmung, dadurch gekennzeichnet, daß in eine bezüglich einer.Achse (10) rotationssymmetrische Kammer (i) koaxial ein zu einem Gasaustritt (8) führender rohrartiger Körper (11) hineinragt, dessen Umfang radial in Richtung auf das gegenüberliegende Ende der Kammer (1) weisende, umlaufende Rippen (16,17) bildet, und daß in die Kammer (1) eine Zuführung (6) in Höhe des rohrartigen Körpers (11) unter Bildung einer tangentialen Strömungskomponente um diesen (11) einmündet 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung (6) auf die im Langsschnitt eine stetige Krümmung aufweisende Rückenfläche (1 5) der dem benachbarten Ende der Rammer (1) nächsten Rippe (tÓ) weist. CLAIMS 1. Cyclone device for the separation of liquid components, in particular oil, from a gas flow, characterized in that with respect to ein.Achse (10) a rotationally symmetrical chamber (i) coaxial with a gas outlet (8) leading tubular body (11) protrudes, the circumference of which protrudes radially in the direction Circumferential ribs (16, 17) pointing towards the opposite end of the chamber (1) forms, and that in the chamber (1) a feed (6) at the level of the tubular body (11) opens out around this (11) with the formation of a tangential flow component 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed (6) on the in longitudinal section having a constant curvature back surface (1 5) of the dem the adjacent end of the rammer (1) points to the next rib (to). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Ränder (18,19) der Rippen (16,17) spitz ausgeführt sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the free edges (18,19) of the ribs (16,17) are pointed. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (18,19> aller Rippen (16,17) denselben Abstand von einer im wesentlichen zylindrischen Wandpartie der Kammer (1) besitzen.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the edges (18,19> of all ribs (16,17) the same distance from one substantially have cylindrical wall portion of the chamber (1). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der rohrartige Körper (11) in Richtung auf sein freies Ende (21) trichterartig erweitert.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the tubular body (11) is funnel-like in the direction of its free end (21) expanded. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dem rohrartigen Körper (11) gegenüberliegende, mit einem axialen Ölablauf (14) versehene Endbereich der Kammer (1) durch eine is Längsschnitt parabolische randpartie (13) begrenzt ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the one opposite the tubular body (11) with an axial oil drain (14) provided end area of the chamber (1) through a longitudinal section parabolic edge part (13) is limited. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1) zumindest in einem unteren Bereich von einer Wand aus zumindest teilweise durchsichtigem terial begrenzt ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the chamber (1) at least in a lower region from a wall at least partially transparent material is limited. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,- dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1) durch ein aus zwei dicht verbundenen Teilen (2,3) bestehendes Gehäuse gebildet ist, von denen ein Teil (2) mit Ausnehmungen für Gasaustritt (8) nebst rohrartigen Körper (11) und Zuführung (6), dagegen der andere Teil (3) mit einer axialen Ausnehmung für den Ölablauf (14) versehen ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, - characterized in that that the chamber (1) consists of one of two tightly connected parts (2,3) Housing is formed, of which a part (2) with recesses for gas outlet (8) together with tubular body (11) and feed (6), on the other hand the other part (3) with an axial recess for the oil drain (14) is provided. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (2,3) ineinandergeschraubt (4) sind 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Körper (11) axial in eine Partie einer die Kammer (1) umgebenden Wand eingeschraubt ist. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the two Parts (2,3) screwed into one another (4) are 10. Device according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the tubular body (11) axially in one part a wall surrounding the chamber (1) is screwed in. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ölablauf (14) ein Schauglas angeschlossen ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that a sight glass is connected to the oil drain (14).
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