DE2658310A1

DE2658310A1 - Verfahren und vorrichtung zum abscheiden von fluessigkeit aus fluessigkeit enthaltendem druckgas

Info

Publication number: DE2658310A1
Application number: DE19762658310
Authority: DE
Inventors: Lars Roland Goeransson; Gosewinus Franciscus Oorschot; Jan Gustaaf Pittoors
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1977-07-07
Also published as: US4113450A; SE407904B; GB1526140A; SE7514651L; DE2658310C2; BE849801A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Flüssigkeit enthaltendem Druckgas.

Zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Flüssigkeit enthaltendem Druckgas, wie es beispielsweise von einem Schraubenverdichter ξ mit Flüssigkeitseinspritzung geliefert wird, wird oftmals nach ; einem Zweistufenverfahren vorgegangen. Hierbei wird das Druckgas zunächst in eine erste Abscheider stufe mit einem Zyklonabscheider* geleitet, in welchem 90$ oder mehr der Flüssigkeit abgeschieden werden. Die abgeschiedene Flüssigkeit wird unter dem Zyklonabscheider aufgefangen. Das Druckgas wird dann einer zweiten

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Abscheiderstufe mit einem Filter zugeleitet, welcher praktisch die gesamte Restflüssigkeit abscheidet.

Bei Wartungsarbeiten am Verdichter, welcher von dem unter Druck stehenden Flüssigkeitsabscheider mit der Einspritzflüssigkeit gespeist wird, wird möglicherweise der Druck im Flüssigkeitsabscheider abgesenkt, wenn der Verdichter angehalten wird. Da die im Flüssigkeitsabscheider abgeschiedene und aufgefangene Flüssigkeit eine große Menge sehr kleiner Gasblasen enthalt, welche unter Druck stehen und nur sehr langsam aus der Flüssigkeit entweichen, dehnt sich das Flüssigkeits-Gasgemisch sehr stark aus, wenn der Druck absinkt. Infolgedessen besteht die große Gefahr, daß in diesem Augenblick heiße Flüssigkeit von etwa 100 C durch das Druckminderungsventil hinausgespritzt wird. Außerdem besteht die noch weitaus größere Gefahr, daß der Filter der zweiten Stufe mit Flüssigkeit vollgefüllt wird, weil eine völlig unzulässige Flüssigkeitsmenge mit dem verdichteten Gas mitgerissen wird, wenn der Verdichter wieder in Betrieb genommen wird. Da das Volumen der Gasblasen umgekehrt proportional zum Druck ist, vergrößert sich das vorgenannte Problem, wenn der Abgabedruck des Gases erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Flüssigkeit enthaltendem Druckgas, bei welchem das Flüssigkeit enthaltende Druckgas zunächst in einen Behälter geleitet wird, in welchem der Hauptteil der Flüssigkeit in einer ersten Stufe abgeschieden wird, das vom Hauptteil der Flüssigkeit befreite Gas sodann einer zweiten

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Abscheiderstufe mit einem weitere Flüssigkeit abscheidenden Filter zugeleitet wird und die in den Abscheiderstufen abgeschiedene Flüssigkeit aufgefangen wird, so weiterzubilden, daß die vorgenannten Probleme einwandfrei ausgeschaltet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aufgefangene Flüssigkeit automatisch daran gehindert wird, bei einem Druckabfall am Filter zu diesem Filter zu gelangen. Des weiteren ist vorgesehen, daß der Druck der aufgefangenen Flüssigkeit langsam auf den am Filter herrschenden Druck gesenkt wird.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben. Ausgehend von einer Vorrichtung mit einem Behälter mit Flüssigkeitssammler, einer derart exzentrisch an diesen Behälter angeschlossenen Speiseleitung für das Flüssigkeit enthaltende Druckgas, daß der Behälter als Zyklonabscheider in einer ersten Stufe Flüssigkeit abscheidet, und mit einer dieser ersten Abscheiderstufe nachgeschalteten zweiten Abscheiderstufe in Form eines Filters, lehrt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe, daß im Behälter zwischen dem Filter und dem Flüssigkeitssammler eine Trennwand mit einem Durchflußloch für die abgeschiedene Flüssigkeit angeordnet ist und ein dieses Loch bei einem gegenüber dem Druck im Flüssigkeitssammler niedrigeren Druck im Filter automatisch abschließendes Ventil vorgesehen ist. Bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen dem Flüssigkeitssammler und dem Filter in der Trennwand ein enger Kanal ausgebildet, sodaß der Druck

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im Flüssigekitssammler langsam abnehmen kann, wenn das vorgenannte Ventil geschlossen wurde. Auf diese Weise wird der Flüssigkeitssammler ebenfalls druckentlastet, ohne daß unzumutbare Mengen an Flüssigkeit das System zu diesem Zweck verlassen müssen.

V/eitere Besonderheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger lediglich erläuternder Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigt

Fig.l einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Zweistufen-Flüssigkeitsabscheider in schematischer Darstellung; und

Fig.2-7 verschiedene Ausführungen des erfindungsgemäß vorgesehenen Ventils und Druckentlastungskanals.

Die in Fig.l dargestellte Vorrichtung dient zum Abscheiden von Öl aus einem Öl-Gas-Gemisch, welches in einem Verdichter, beispielsweise einem Schraubenverdichter mit Flüssigkeitseinspritzung, verdichtet wurde. Das verdichtete öl-Gas-Gemisch wird exzentrisch in einen Druckbehälter 1 durch eine Leitung 10 eingeleitet, sodaß es sich in diesem Behälter in der Bahn des Pfeiles 28 bewegt. Der Druckbehälter 1 wirkt somit als Zyklonabscheider, in welchem mehr als 90$ des Öles aus dem öl-Gas-Gemisch abgeschieden werden. Die zweite Abscheiderstufe besitzt ein Filter δ, in welchem praktisch das gesamte Restöl aus dem

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Öl-Gas-Gemiseh abgeschieden wird. Das Druckgas wird dann durch ein Unterdruckventil 20 einer Abgabeleitung 16 mit einem Absperrschieber 17 zugeleitet. Der konzentrisch im Druckbehälter angeordnete Filter 8 ist von einem Schutzmantel 7 umgeben, welcher verhindert, daß das durch die Leitung 10 einströmende Öl-Gas-Gemisch direkt auf den Filter auftrifft. Das Unterteil des Behälters 1 dient als Ölbehälter, in welchem das in der ersten Abscheiderstufe abgeschiedene Öl in einen Flüssigkeitssammler 70 aufgefangen wird. Das Oberteil des Behälters dient zum Lagern von Druckgas. Zu diesem Zweck sind auf dem Behälter eine Dichtung 14 und ein Kopfteil Ij5 angeordnet. Um sicherzustellen, daß kein Gas abgegeben wird, bevor ein bestimmter Mindestdruck im Behälter herrscht, ist ein Unterdruckventil vorgesehen, welches ein durch eine Hülse I9 geführtes und durch eine Feder 22 beaufschlagtes Ventilelement 20 besitzt. Die Hülse 19 wird durch einen Deckel 18 und eine Feder 2J. festgehalten.

Während des normalen Kompressorbetriebes wird dem Kompressor oder Verdichter durch die Leitung 11, wie durch den Pfeil 29 angedeutet, öl eingespeist. Im Filter 8 abgeschiedenes Öl wird am Boden 9 der FiItereinrichtung aufgefangen und durch die Leitung 12, wie durch Pfeil JQ angedeutet, vom Verdichter wieder angesaugt. Vorzugsweise wird dieser Ölfluß mit dem durch die Leitung 11 zugeführten Öl vermischt. Außerdem ist eine Leitung 15 vorgesehen, an welcher Druckgas abgenommen werden kann, um auf Reinheit geprüft zu werden, wie dies durch den Pfeil 3I angedeutet ist. Da das Gas entnommen wird, um gewisse Kontrollvorrichtungen zu betätigen, wird eine Mindestausflußmenge benötigt, um eine einwandfreie Kontrollfunktion zu erreichen.

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Dies bedeutet, daß der Druck im Behälter 1 recht schnell absinkt, wenn der Verdichter abgeschaltet wird. Dadurch entsteht das eingangs erwähnte Problem der sich ausdehnenden Gasblasen.

In dem Behälter 1 ist nun erfindungsgemäß eine Trennwand 2 angeordnet, unter welcher sich das gesamte oder zumindest praktisch das gesamte abgeschiedene Öl befindet. Diese Trennwand 2 weist ein Loch 6 auf, durch welches das im ersten Abscheider abgeschiedene öl in das Unterteil des Behälters laufen kann. Während des Normalbetriebes ruht eine Ventilplatte 4 auf an der Trennwand 2 angeordneten Haltern 3 oder auf einer mit der Trennwand verbundenen besonderen Platte. Die Halter j5 sind dabei derart ausgebildet, daß sie den ölablauf nach unten nicht behindern. Sobald der Verdichter abgeschaltet wird, fällt der Druck im Oberteil des Behälters ab. Da hierdurch auf die Ventilplatte 4 von unten her ein stärkerer Druck einwirkt als von oben her, hebt sie sich automatisch und verschließt das Loch 6. Auf diese Weise wird automatisch verhindert, daß das eine große Menge von Gasblasen enthaltende Öl sich in das Oberteil des Behälters 1 ausdehnen kann. Um den Innenüberdruck des Öles langsam zu senken und damit das Öl zu entgasen, ist auf die Trennwand 2 ein am einen Ende geschlossenes Röhrchen 5 aufgesetzt, welches ein enges Loch J2 in seiner vom Filter 8 fortweisenden Wandung besitzt. In den Figuren 1 und 2 ist die Abmessung dieses Loches 32 lediglich aus Gründen der Deutlichkeit überzeichnet. Das Kopfteil Ij5 besitzt einen Ventilhalter 23 mit einem Loch 27. Dieser Ventilhalter trägt eine durch eine Feder 24 belastete Ventilplatte 25 und außerdem

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Anordnungen 2.6 zur Einengung der Bewegung. Dieses Ventil ist ständig geschlossen, wenn der Druck im Behälter den Außendruck um einen bestimmten Viert übersteigt, welcher im wesentlichen niedriger ist als der Abgabedruck. Dieses Ventil dient dazu, den Druck im Behälter dem Außendruck anzugleichen, wenn der Verdichter angehalten wurde.

Die Figuren J> bis 7 zeigen Abwandlungen der in Fig.2 dargestellten Ausbildung des Ventils in der Trennwand des Behälters. Bei der Ausbildung gemäß Fig.3 sitzen die Halter 42 für die Ventilplatte 41 auf einer mit der Trennwand 2 verbundenen Tragplatte 4o. Diese Tragplatte besitzt ein enges Abblasloch 44 und eine Reihe von weiteren Löchern 45.» welche während des normalen Betriebes des Verdichters den Ölablauf in das Unterteil des Behälters 1 ermöglichen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 ist das Abblasloch direkt in der Trennwand 2 ausgebildet. Das Ventilelement ist als Schwimmer 46 ausgebildet, welcher in einem Käfig 45 aus gelochtem Blech sitzt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 ist auf der Trennwand ein Halter 47 mit Durchlaßlöchern 48 für das abgeschiedene Öl befestigt. Dieser Halter besitzt außerdem ein Loch 54 für einen Schaft52, welche am nach oben aus dem Halter herausragenden Ende einen Stift 55 trägt, sodaß er durch das Loch 54 nicht nach unten hindurchrutschen kann» Am unteren Ende des Schaftes 52 ist ein Schwimmer 49 mittels eines Schwimmerträgers 50 und eines Stiftes 51 befestigt.

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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Pig.6 ist in die Trennwand 2 eine Büchse 56 eingesetzt, welche auf ihrer Oberkante eine Tragplatte 57 mit einer Reihe von Durchflußlöchern 58 für das abgeschiedene Öl und mit einem Tragstift 59 mit am unteren Ende befestigter Tragplatte 6O für eine elastische Ventilscheibe 6l aufweist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7 ist der Schwimmer 46 aus Fig.4 durch eine Kugel 62 ersetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei dem in Fig.l dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung folgendermaßen durchgeführt: Flüssigkeit enthaltendes Druckgas wird durch die Leitung 10 derart exzentrisch in den Behälter 1 eingeleitet, daß der Hauptteil der Flüssigkeit in der ersten Abscheiderstufe abgeschieden und am Boden des Behälters 1 aufgefangen wird. Dann wird das Gas, welches noch eine gewisse Flüssigkeitsmenge enthält, durch den Filter 8 hindurchgeleitet, in welchem praktisch die gesamte Restflüssigkeit abgeschieden wird. Die am Boden des Behälters 1 aufgefangene Flüssigkeit wird dann automatisch daran gehindert, zum Filter 8 zu gelangen, wenn der Druck am Filter abnimmt, da die Ventilplatte 4 in diesem Fall das Loch 6 in der Trennwand 2 automatisch schließt. Alsdann wird der Innendruck im unteren Teil des Behälters 1, also unterhalb der Trennwand 2, durch das enge Loch 3>2 langsam gesenkt.

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^M ·*

Le e rs e ι te

Claims

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Patentansprüche:

I₄ Verfahren zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Flüssigkeit enthaltendem Druckgas, bei welchem das Flüssigkeit enthaltende Druckgas zunächst in einen Behälter geleitet wird, in welchem der Hauptteil der Flüssigkeit in einer ersten Stufe abgeschieden wird, das vom Hauptteil der Flüssigkeit befreite Gas sodann einer zweiten Abscheiderstufe mit einem weitere Flüssigkeit abscheidenden Filter zugeleitet wird und die in den Abscheiderstufen abgeschiedene Flüssigkeit aufgefangen wird, dadurch gekennzeichnet , daß die aufgefangene Flüssigkeit automatisch daran gehindert wird, bei einem Druckabfall am Filter (8) zu diesem Filter zu gelangen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der aufgefangenen Flüssigkeit langsam auf den am Filter (8) herrschenden Druck gesenkt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch oder 2, bestehend aus einem Behälter mit Flüssigkeitssammler, einer derart exzentrisch an diesen Behälter angeschlossenen Speiseleitung für das Flüssigkeit enthaltende Gas, daß der Behälter als Zyklonabscheider in einer ersten Stufe Flüssigkeit abscheidet, und einer dieser ersten Abscheiderstufe nachgeschalteten zweiten Abscheiderstufe in Form eines Filter, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) eine zwischen dem Filter (8) und dem Flüssigkeitssammler (70) angeordnete Trennwand (2) mit einem Durchflußloch (β) für die abgeschiedene Flüssigkeit aufweist und

INSPBCTED

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daß ein dieses Loch bei einem gegenüber dem Druck im Flüssigkeitssammler niedrigeren DrucK im Filter automatisch abschließendes Ventil (4) vorgesehen.ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (2) ein enges Loch (32) aufweist, durch welches der Druck im Flüssigkeitssammler (70) langsam auf den am Filter (8) herrschenden Drucic absenkbar ist.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das enge Loch (32) in einem an der Trennwand (2) angesetzten Rohrstück (5) derart ausgebildet ist, daß es vom Filter (8) fortweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Ventilplatte (4) besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen Schwimmer (46) besitzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschwimmer eine Kugel (62) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (61) aus elastischem Material besteht.

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