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Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten aus
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einem Gasstrom Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden
von Flüssigkeiten aus einem Gasstrom, vorzugsweise von öl aus einem Luftstrom, insbesondere
für Kanalreinigungsfahrzeuge, deren AbSuhrbehälter mittels eines Rotationskompressors
evakuierbar ist.
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Die Laufflächen der Flügel von Rotationskompressoren sind in der Regel
zwangsgeschmiert. Es ist daher praktisch nicht zu verhindern, daß Öl in das von
den Flügeln geführte Medium gelangt, wss sich vielfach höchst negativ auswirken
kann.
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Kanalreinigungsfahrzeuge sind beispielsweise mit einem derartigen
Rotationskompressor versehen, der unter anderem dazu dient, den #bfuhrbehälter zu
evakuieren, wodurch die in den zu reinigenden Kanal abgesenkte Saugleitung aktivierbar
ist.
Die aus dem Abfuhrbehälter abgesaugte Luft wird dabei einfach in die Umgebung abgeblasen.
Wie die Erfahrung gezeigt hat, schlägt sich dabei das im Rotationskompressor von
der Luft aufgenommene Öl in Form einer Öllache auf der Straße nieder, was nicht
nur als höchst umweltschädlich empfunden wird, sondern vielfach auch zu einer Zerstörung
des Straßenbelags führen kann. Man hat bereits versucht, hier mit einer Filterpackung
Abhilfe zu schaffen, durch welche die vom Kompressor abgegebene Luft hindurchgedrückt
wurde. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das Fassungsvermögen derartiger Filterpackungen
höchst begrenzt ist, so daß ein häufiger Austausch erforderlich ist, was nicht nur
einen hohen Wartungsaufwand sondern gleichzeitig auch hohe Kosten verursacht. Ganz
abgesehen davon ist jedoch zu befürchten, daß im normalen Arbeitseinsatz die Filterpakkung
nicht oft genug gewechselt wird, so daß nach wie vor mit einer nicht unbeträchtlichen
Umweltgefährdung zu rechnen ist.
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Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen eine Vorrichtung zum Abscheiden
von Flüssigkeiten aus einem Gasstrom eingangs erwähnter Art zu schaffen, die nicht
nur einfach und daher kostengünstig aufgebaut ist, sondern auch praktisch wartungsfrei
arbeitet und dennoch eine hohe Funktionssicherheit und einen hohen Wirkungsgrad
aufweist.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung in überraschend
einfacher Weise durch Verwendung einer einen Eingang und einen Ausgang aufweisenden
Trommel mit einer swischen Eingang und Ausgang stationär angeordneten Schnecke,
mit an der Innenwandung des Trommelmantels angeordneten, die Schnecke umgebenden
Leitflächen, welche in den Trommelinnenraum
hineinragen und entgegen
der Strömungsrichtung angestellt sind, und mit den Leitflächen zugeordneten, jeweils
eingangsseitig hiervon angeordneten Wandausnehmungen, die in einen die Trommel zumindest
teilweise umgebenden Sammelbehälter münden, der mit einer Ablaufleitung versehen
ist.
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Das durch die Trommel hindurchgeführte Medium wird durch die hierin
angeordnete Schnecke in eine Kreiselbewegung versetzt, so daß das vom Medium mitgerissene
Öl infolge der Zentrifugalkraft nach außen geschleudert und hier von den Leitflächen
abgefangen und in den Sammelbehälter abgeführt wird. Die hier vorgesehene Trommel
enthält keine austauschbaren Teile, vielmehr ist alles stationär angeordnet, so
daß die erfindungsgemäße Anordnung nicht nur wartungsfrei arbeitet, sondern gleichzeitig
auch robusten Einsatzverhältnissen gewachsen ist.
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Da die erfindungsgemäße Anordnung keine Austauschteile benötigt, fallen
in vorteilhafter Weise auch keine laufenden Folgekosten an. Die mit der Erfindung
erzielbaren Vorteile sind demnach insbesondere in der hiermit erzielbaren Wirtschaftlichkeit
bei gleichzeitig gewährleisteter hoher Umweltfreundliehkeit zu sehen.
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Vorteilhaft kann der Außendurchmesser der Schnecke etwa dem Innendurchmesser
der Leitflächen entsprechen. Hierdurch ist sicher gestellt, daß der die Trommel
durchsetzende Gasstrom auf seinem ganzen Querschnitt zwangsweise in Rotationsbewegung
versetzt wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen
kann darin bestehen, daß die den Leitflächen zugeordneten Wandausnehmungen als über
einen Sektor sich erstrekkende Schlitze ausgebildet sind. Mit Hilfe derartiger Schlitze
ist ein zügiger Ölabfluß gewährleistet.
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Zweckmäßigerweise ist die Trommel liegend angeordnet, wobei die Wandausnehmungen
im Bereich der unteren Trommelhälfte vorgesehen sind. Hierbei ist sicher gestellt,
daß das am Trommelmantel sich sammelnde, abzuführende Öl infolge seiner Schwerkraft
selbsttätig verhältnismäßig schnell in den Bereich der Wandausnehmungen gelangt.
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In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann der Sammelbehälter
einfach als Außenmantel ausgebildet sein, welcher die Trommel auf dem mit Wandausnehmungen
versehenen Umfang umgreift. Diese Maßnahme ergibt eine sehr kompakte Bauweise.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen
der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Ansprüchen.
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Hierbei zeigen: Figur 1 einen Axialschnitt durch einen Ölabscheider
erfindungsgemäßer Bauart, Figur 2 einen Radialschnitt durch die Anordnung nach Figur
1 und Figur 3 ein Einsatzbeispiel anhand eines Kanalreinigungsfahrzeugs, das in
Blockschaltbildweise dargestellt ist.
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Der in Figur 1 dargestellte Ölabscheider besteht aus einer etwa durch
ein Rohr gebildeten Trommel 1, die stirnseitig mit einem Lufteinlaß 2 und einem
diesem gegenüberliegenden Luftauslaß 3 versehen ist. Der Einlaß 2 und der Auslaß
3 werden hier durch angeschweißte Rohrstutzen gebildet, deren
Durchmesser
vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des die Trommel 1 bildenden Rohrs ist.
Im Bereich zwischen Einlaß und Auslaß ist eine stationär angeordnete Schnecke 4
vorgesehen. Die Schnecke 4 kann etwa durch hier nicht näher dargestellte Stege mit
dem Mantel 5 der Trommel 1 verbunden sein.
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Im Inneren der Trommel 1 ist eine Anzahl hintereinander angeordneter,
die Trommel 4 umgebender, in den Trommelinnenraum hineinragender Leitflächen 6 vorgesehen.
Die Leitflächen 6 werden zweckmäßig durch Blechringe gebildet, die an die Trommelinnenseite
angeschweißt sind. Im dargestellten ~besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind
die Leitflächen 6 entgegen der vom Einlaß 2 zum Auslaß 3 gehenden Strömungsrichtung
angestellt. Dies wird einfach durch eine konische Ausgestaltung und entsprechende
Anordnung der die Leitflächen 6 bildenden Belchringe erreicht. Den Leitflächen 6
sind hier zweckmäßig durch Schlitze 7 gebildete Auslaßöffnungen zugeordnet, die
in einen bei 8 angedeuteten Sammelbehälter führen. Die die Auslaßöffnungen bildenden
Schlitze 7 sind jeweils auf der im Eingang 2 zugewandten Seite der Leitflächen 6
vorgesehen. Die Trommel 1 soll in liegender Anordnung zum Einsatz kommen. Die über
einen Sektor von etwa 120 Grad sich erstreckenden Schlitze 7 befinden sich daher
im Bereich der unteren Tronirnelhälfte.
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Sobald die Trommel 1 mit ölbeladener Luft beschickt wird, wird diese
durch die Schnecke 4 ersichtlich zwangsweise in eine Kreiselbewegung versetzt, so
daß das von der Luft gegebenenfalls mitgerisseme Öl durch die Zentrifugalkraft nach
außen abgeschleudert wird. Das auf den Mantel 5 auftreffende Öl wird dabei durch
den Luftzug in Strömungsrichtung getrieben. An den Leitflächen 6 wird diese Bewegung
beendet. Das Öl wandert hierbei auf dem Mantelumfang zu den Schlitzen 7, durch welche
es in den Sammelbehälter 8 abgeführt wird. Der Sammelbehälter 8 ist mit einem Auslaßstutzen
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versehen, so daß von Zeit zu Zeit eine Entleerung durchgeführt werden kann. Es wäre
auch denkbar, den Sammelbehälter 8 mit einem Sichtglas etc. zu versehen, so daß
Leerung rechtzeitig vorgenommen werden kann. In der Regel ist dies jedoch nicht
erforderlich, da das Fassungsvermögen des Sammelbehälters 8 so ausgelegt werden
kann, daß zumindest die während eines gesamten Arbeitstags anfallende Ölmenge aufgenommen
werden kann.
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Der Außendurchmesser der Schnecke 4 stimmt etwa mit dem Innendurchmesser
der Leitflächen 6 überein, wie am besten aus Figur 2 erkennbar ist. Hierdurch ist
gewährleistet, daß ein gerader Strömungsweg zwischen Eingang und Ausgang sicher
unterbunden ist. Der Sammelbehälter 8ist im dargestellten Ausführungsbeispiel, wie
aus Figur 2 ebenfalls anschaulich erkennbar ist, als Außenmantel ausgebildet, der
die Trommel 1 auf dem mit Auslaßöffnungen versehenen Umfang, im dargestellten Ausführungsbeispiel
also im Bereich der unteren Trommelhälfte umfaßt.
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Der Einbau eines Ölabscheiders gemäß Figuren 1 und 2 kann sich, wie
weiter oben bereits angedeutet wurde, höchst positiv auf die Umweltfreundlichkeit
von Kanalreinigungsfahrzeugen auswirken, wie anhand der nachstehenden Beschreibung
der Figur 3 zu ersehen ist. Das in Figur 3 in Blockschaltbildweise dargestellte
Kanalreinigungsfahrzeug besitzt einen Abfuhrbehälter 10 und einen Brauchwassertank
11, die über eine bei 20 angedeutete Umpumpleitung verbunden sind, die im Bereich
eines Filters 12 an den Abfuhrbehälter 10 angeschlossen ist und drucklos in den
Brauchwassertank 11 mündet. Mit 13 ist eine in den zu reinigenden Kanal absenkbare
Saugleitung bezeichnet, die in den Abfuhrbehälter 10 einmündet. Der Abfuhrbehälter
10 ist bei Saugbetrieb mit dem Evakuierstutzen 14 eines Kompressors 15,
hier
eines zwangsgeschmierten Rotationskompressors verbunden. Beim Abpumpen von Wasser
wird der Abfuhrbehälter 10 einfach an den Druckstutzen 16 des Kompressors 15 gelegt,
wodurch die Umpumpleitung 20 aktiviert wird. Zum Aktivieren der Saugleitung 13 wird
der Abfuhrbehälter an den Evakuierstutzen 14 des Kompressors angeschlossen. Hierzu
ist in (1er Regel ein manuell oder automatisch betätigbares 4/2 Wegeventil 17 vorgesehen,
dessen Ausgänge an einer den Abfuhrbehälter 10 bedienenden Versorgungsleitung 18,
einer in die Umgebung mündenden Umgebungsleitung 19 sowie am Evakuierstutzen 14
und am Druckstutzen 16 des Kompressors 15 liegen.
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Um sicherzustellen, daß das infolge der Zwangsschmierung der Flügellaufflächen
des Kompressors 15 in die hiervon geförderte Luft gelangende Öl nicht über die Umgebungsleitung
19 ins Freie gelangt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Umgebungsleitung
19 an den den Lufteingang 2 der Trommel 1 bildenden Rohrstutzen angeschlossen. Es
wäre aber auch denkbar, die den Figuren 1 und 2 zugrunde liegende Anordnung in den
Druckstutzen 16 einzubauen. Hierbei wäre gleichzeitig sichergestellt, daß auch bei
Abpumpbetrieb kein Öl in den Abfuhrbehälter 10 gelangen kann.
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Vorstehend sind zwar eine besonders zweckmäßige Ausführungsform sowie
eine besonders zweckmäßige Anwendungsform der Erfindung näher beschrieben, ohne
daß jedoch hiermit eine Leschränkung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem Fachmann
eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um die erfindungsgemäße Lösung an die
Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen.
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So könnte der erfindungsgemäße Ölabscheider auch in vertikaler Stellung
eingebaut werden. In diesem Fall umschließt der Sammelbehälter 8 einfach die Trommel
1 auf ihrem ganzen Umfang. Zur Bildung der Auslaßöffnungen können hier Bohrungen
oder vorzugsweise mehrere umfangsmäßg gegeneinander versetzte Schlitze vorgesehen
sein.