DE3129588A1 - Filter-dehydriervorrichtung - Google Patents

Description

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Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine verbesserte Filter-Dehydriervorrichtung, die zum Entfernen von Wasser aus Flüssigkeiten, die nicht mit Wasser mischbar sind, geeignet ist. Beispielsweise wurde die Filter-Dehydriervorrichtung erfolgreich dazu verwendet, Wasser aus folgendem zu entfernen: flüssige Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Benzin, Dieselöl und Transformator-, Isolier-, Hydraulik-, Schmier- und. Turbinenöle; synthetische öle; Silicone; und verschiedene Gase.

Hintergrund der Erfindung

Es ist äusserst wichtig, dass Flugzeugtreibstoff für heutige Hochleistungsflugzeugmaschinen von hoher Qualität sind. Typische Flugzeugbetankungssysteme enthalten eine wirksame Filtrier- und Wasserabschexdeausrüstung.

Allerdings ist es wünschenswert, dass ein System Einrichtungen enthält, die verhindern, dass nicht akzeptierbarer Treibstoff in das Flugzeug gelangt. Die Filter-Dehydriereinrichtung der vorliegenden Erfindung ist in idealer Weise für das Entfernen von freiem Wasser aus Flugzeugtreibstoff geeignet. Folglich werden sich die nachfolgende Erläuterung und die Ausführungsbeispiele auf diesen speziellen Verwendungszweck der Erfindung beziehen.

Viele Kraftstoff-Wasser-Abscheidesysteme enthalten gewisse Arten von Koaleszenz- und Filter-Separier-Elementen, die feste Verunreinigungen, die in dem Brennstoff, der durch das System fliesst, zurückhalten und dahingehend wirksam sind, dass sie den dortigen Wassergehalt zusammenballen und entfernen. Beim Entfernen der festen Verunreinigungen des fliessenden Kraftstoffes bie-

ten die Elemente den Kraftstoffluss einen graduell anwachsenden Widerstand, bis der erreichte Druckabfall an dem Element grosser ist als der Druck, den der Systemdruck erreichen kann. Wird das Element vor diesem Zustand nicht ausgewechselt, so wird es fehlerhaft funktionieren und eine grosse Menge von Verunreinigungen, sowohl feste Körper als auch Wasser, in die Flugzeugtreibstofftanks entladen. Auch wurde festgestellt, dass der unter gewissen Umständen durch die Kraftstoff-Wasser-Abscheider hindurch gelangte Kraftstoff grenzflächenaktive Stoffe und ähnliches enthalten kann, was dazu führt, dass die Koaleszierelemente ausfallen oder hinsichtlich des Zusammenballersund Entfernensdes Wassergehaltes des Treibstoffes unwirksam werden.

Zur Lösung der oben genannten Probleme wurden wassersensitive Durchflußmonitore entwickelt, die den Durchfluss von Kraftstoff, der eine nicht akzeptierbare Konzentration freien Wassers enthält, blockieren. Es wurde auch die militärische Spezifikation MIL-M-81380B(AS) vom 19. September 1975 entworfen, die die Wirksamkeit solcher Durchfluss-Überwacheinrichtungen festlegt.

-Die US-Patente · 3 528 546 (R. W. McPherson) und 3 528 547 (R. E. Adams u.a.) der Anmelderin der vorliegenden Erfindung zeigen wassersensitive Durchfluss-Überwacheinrichtungen, die ein granuläres Bentonit-Material bzw. Algin-Material in einer wassersensitiven Durchfluss-Überwacheinrichtung enthalten. Die US-PS 3 572 510 (S.J. Lyda) zeigt ein Überwachungsfilter, das ein Polyäthylenoxid zwischen einer Fiberglasfilterröhre und einem Cellulosefaser-Begrenzungsfilter verwendet. Es wurde gezeigt, bei einer Überwacheinrichtung mit diesem generellen Aufbau einen Ausfallsi-

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cherheitsmechanismus zu verwenden, der den Fluss von flüssigem Kohlenwasserstoffbrennstoff automatisch absperrt. Die US-PS 3 710 822 (S. J. Lyda) zeigt ein Absperrventil innerhalb der Überwachungseinrichtung der Konstruktion des oben genannten Lyda-Patents.

Die US-Ps 3 710 822 bezieht sich auch auf andere Absperreinrichtungen, wie z. B. eine zusammengedrückte Schraubfeder, die unter der Spannung eines Streifens aus hydrophilem Papier gehalten ist,oder einen Kunststoffball, der in Verbindung mit einem Aluminiumring wirkt.

Eine derartige Absperreinrichtung ist in der US-PS 3 406 827 (G. J. Topol u.a.) beschrieben und wird von der Firma Keene Corporation unter dem Namen "Petroguard" vertrieben. Dieses Produkt enthält eine Fiberglasschicht, die Cellulosematerial umgibt, welches mit Phenol-Formaldehyd-Harz imprägniert ist. Das Überwachungselement hat in der Nähe des hydrophilen Papier-Streifens eine reduzierte Dicke, um einen Durchtritt von Wasser zum Triggern der Einheit ähnlich wie eine Sicherung.zu erlauben. Notwendigerweise muss zumin- dest etwas Wasser durch das Filterelement hindurch zu dem Auslass gelangen, damit die Einheit als Sicherungs-Überwacheinrichtung arbeiten kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue,, verbesserte·Filter-Dehydriervorrichtung zu schaffen, die den Fluss eines Kraftstoffes, der eine nicht akzeptierbare Wasserkonzentration enthält, blockiert und das Wasser von dem Kraftstoff entfernt und zurückhält.

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Filter-Dehydriervorrichtung, die ein Element enthält,

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das einen Einlass für das zu filternde Fluid und einen Auslass für das gefilterte Fluid aufweist; einen
begrenzten Durchtrittsweg, der eine Verbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass herstellt; eine Masse von
Wasser absorbierenden Cellulosefasern, die ein wasserunlösliches, vernetztes Carboxymethylcellulosefasermedium enthält, das innerhalb dieses
Durchtrittsweges angeordnet ist, und den Durchtritt von Flüssigkeiten dort hindurch ermöglicht, während es bei der Anwesenheit von freiem Wasser aufquillt, um den

Durchfluss des Fluids zwischen dem Einlass und dem Auslass zu blockierent ein festes, poröses Barrierematerial benachbart und stromaufwärts zu dem oben beschriebenen Absorptionsmedium, wobei das Barrierematerial Porenöffnungen aufweist, die ausreichend sind,

ein Expandieren des Absorptionsmediums zu ermöglichen, wenn dieses Medium Wasser aufgenommen hat; und Filtereinrichtungen, die stromaufwärts der wasserabsorbierenden Masse innerhalb des Durchtrittsweges angeordnet sind, um im wesentlichen alle festen Partikel zu entfernen, die die aktive Oberfläche der Masse blockieren würden.

Die grundlegende FiIter-Dehydriervorrichtung,gegenüber welcher die vorliegende Erfindung eine Verbesserung ist, ist in der älteren Anmeldung P 29 42 224.0 der Anmelderin beschrieben.

Sie besteht aus Schichten von

wasserabsorbierendem, jedoch nicht-lösbaren Carboxymethylcellulosefasern und Fiberglas. Das Gerät erfüllt gleichzeitig beide Funktionen eines Filters und eines
Wasserabscheiders.

Es wurde festgestellt, dass die Wasseraufnahmefähigkeit der Cellulosefasern einer Filter-Dehydriereinrichtung

wesentlich dadurch verbessert werden kann, dass ein starres, poröses Material stromaufwärts des wasser-" absorbierenden Cellulosefibermediums und des Filtermediums, wie z. B. des Fiberglasmaterials, angeordnet wird. Die Funktion einer solchen Barriere besteht darin, eine Expansion der wasserabsorbierenden Medien zu erlauben. Folglich muss die Barriere Poren-Öffnungen aufweisen, die ausreichend gross sind, eine solche Expansion zu ermöglichen, jedoch nicht ausreichendgross, dass das Filtermaterial die Barriere durchschreiten ,und die wasserabsorbierenden Medien zusammendrücken kann.

In einem Ausführungsbeispiel besteht die poröse Bar- ,_,_ __

-Siebgewebes von 14Kett- u.

riere aus vier Schichten eines/Schussfäden pro Zoll mit einer Gesamtdicke von 0,0756 cm. Ein ideales Material für dieses Sieb sind Polyvinylchlorid-beschichtete Glasfasern. Die Sieböffnungen sind vorzugsweise kleiner als 0,635 cm und ldealerweifiti 0,1424 cm..

Diese Verbesserung der Filter-Dehydrierpatrone verdoppelt die Wasseraufnahmekapazität des Filters. Da die Filter weniger oft ausgewechselt werden müssen, werden die Filtrierkosten ungefähr um 50 % gesenkt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher beschrieben. Gleiche Bezugszeichen der einzelnen Figuren bezeichnen hierbei gleiche oder ähnliche Elemente.

Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht der Filter-Dehydriervorrichtung der vorliegenden Erfindung;

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Fig. 2 eine teilweise geschnittene und teilweise aufgebrochene „schematische, vergrösserte Seitenansicht eines verbesserten Filter-Dehydrierelementes der Fig. 1;

Fig. 3 ein Diagramm des Differentialdruckes über dem Volumen (in ml) des zurückgehaltenen Wassers zur Erläuterung der Charakteristiken der verbesserten Filter-Dehydriervorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einer Filter-Dehydriervorrichtung des Standes der Technik.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Erfindung kann in einer grossen Anzahl möglicher Umgebungen eingesetzt werden. Typischerweise kann sie in Verbindung mit anderen herkömmlichen Kraftstoff-Wasser-Abscheidesystemen verwendet werden oder als einzige Filter-Dehydrier-Einheit zum Filtern und Entfernen von Wasser und festen Körpern aus einer Flüssigkeit und zum Absperren des Fluidstromes, bevor diese Verunreinigungen akzeptable Werte überschreiten.

Im folgenden sei speziell auf Fig. 1 Bezug genommen.

Dort ist ein Filter-Dehydrierelement bzw. eine Vorrichtung 11 gezeigt, wie sie zum Filtern von Flugzeugkraftstoff verwendet wird. Sie hat die Form eines Behälters mit einem becherförmigen Gehäuse 12, das einen Deckel bzw. Verschluss 13 aufweist, der das obere Ende des Gehäuses 12 dicht verschliesst, beispielsweise mittels Befestigungseinrichtungen 14 mit einer Schraube und einer Mutter zwischen dem Deckel 13 und dem Gehäuse 12, wobei ein O-Ring 15 zwischen ihnen zusammengedrückt wird.

Das Gehäuse besitzt einen Einlass 16 und einen Auslass

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17; am Boden des Gehäuses 12 ist in Verbindung mit dem Auslass 17 ein Verteiler 18 vorgesehen. Der Verteiler 18 besitzt eine Vielzahl von öffnungen, von denen jede das offene Ende eines langgestreckten, aufrechtstehenden hohlen zylindrischen wassersensitiven Filter-Dehydrier-Elementes 19 aufnimmt, welches an seinem einen Ende 21 offen und an seinem anderen Ende 22 geschlossen ist. Jedes Element 19 steht mit der Verteileröffnung in dichtem Eingriff, wie z. B. durch eine Reibpassung, oder eine O-Ringdichtung und wird normalerweise hierzu in aufrechter Stellung über eine Stützeinrichtung gehalten, die eine obere Halteplatte 23 umfassen kann, die über einen senkrecht stehenden Bolzen 24 und eine zugeordnete Mutter 25 wirkungsmassig mit dem Verteiler 18 verbunden ist und mit dem geschlossenen Ende des Elementes 19 in Verbindung steht. Es ist zu erkennen, dass man Zugang zum Inneren der Vorrichtung 11 dadurch erhalten kann, dass man die Mutter- und Schraubenbefestigungseinrichtungen 14 und den Deckel 13 entfernt, um die zusammengesetzten Elemente 19 frei zu legen. Nach dem Entfernen der Mutter 25 von dem senkrecht stehenden Bolzen 24 kann die Halteplatte 23 von der Vorrichtung abgehoben werden und es können ein oder mehrere Elemente 19 entfernt, inspiziert und/oder in dem ,Verteiler 18 ausgewechselt werden. -

Die Richtung des Fluidstromes durch die Vorrichtung 11 hindurch ist durch die Pfeile gekennzeichnet. Das Fluid tritt durch den Einlass 16 hindurch ein, gelangt radial einwärts durch die Elemente 19 hindurch, durch das offene Ende 21 zu dem Verteiler 18 und tritt aus dem Auslass 17 aus.

Während des Betriebes wird das zu behandelnde Fluid gezwungen, durch den Einlass 16 hindurch in das Gehäuse

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12 einzutreten und dann durch die Filter-Dehydrierelemente 19 hindurch zum Auslass 17 zu fliessen. Der Fluidstrom verläuft hierbei von der Aussenseite zur Innenseite der Elemente 19 und dann zu dem Auslass 17 durch den Verteiler 18 hindurch. Die Vorrichtung steht in fluidischer Verbindung zwischen einer Kraftstoff Versorgung und einem Flugzeug, zu dem sauberer, "trockener" Kraftstoff geliefert werden soll. Die Vorrichtung kann in fluidischer Verbindung zwischen einer Kraftstoff-Wasser-Abscheideeinheit und einem Flugzeug vorgesehen sein. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Vorrichtung 11 stationär sein kann oder dass sie in einem Tankfahrzeug angeordnet sein kann und integraler Bestandteil eines mobilen Auftanksystems sein kann. Während des Betriebes eines solchen Systems sind die Filter-Dehydrierelemente 19 gegenüber sauberem, "trockenen" Kraftstoff, der kein ungelöstes Wasser enthält, inert. Wenn Spuren oder Anhäufungen von freiem Wasser in die Vorrichtung 11 gelangen, so werden die Elemente 19 das Wasser absorbieren und einen Durchtritt von Wasser zu dem Auslass 17 verhindern. Die Elemente werden das Wasser und/oder eine Verunreinigung mit festen Partikeln unmittelbar sensieren durch eine Anlagerung von Wasser in dem wasserabsorbierenden Medium und/oder von festen Partikeln in dem Filtermedium; bei nicht-akzeptierbaren Mengen von Wasser und/oder festen Partikeln werden die Elemente 19 eine praktisch sofortige Vergrösserung des Druckabfalles oder eine Verkleinerung der Durchflussgeschwindigkeit feststellen, wenn das Gehäuse 12 nicht mit einem Differentialdruckmesser versehen ist. Der Druckabfall wird dadurch verursacht, dass das Wasser in dem absorbierenden Medium 34 und/oder die festen Partikel in dem Filtermedium eine zusammengesetzte Masse bilden, wodurch der Durchfluss von Kraftstoff dort hindurch abgeschnitten wird. Die Eerstfestigkeit der Elemente 19 ist grosser als

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der mittlere Ausgangsdruck des Systems. Folglich kann die Erfindung sowohl eine Filterfunktion für Flugzeugkraftstoff erfüllen als auch eine Dehydrierfunktion, wodurch ermöglicht wird, dass akzeptabler Kraftstoff . passieren kann; · sobald jedoch mit Wasser verunreinigter Kraftstoff vorhanden ist, blockt die Vorrichtung jeglichen Durchfluss durch sie hindurch vollständig ab.

Die Filter-Dehydrier-Elemente 19 haben die in Fig. 2 gezeigte Struktur. Jedes Element enthält Materialschichten, die zusammenwirken, um eine Wasserabscheidung und eine Filterung'anderer Partikelverunreinigungen von einer Flüssigkeit durchzuführen, bis zu dem Punkt, zu dem der Fluidstrom durch angesammeltes Wasser oder Festkörper vollständig unterbrochen ist. Die innerste Schicht besteht aus einem perforierten Stützrohr bzw. einer Gitterstruktur 31, die von einer Barriere umgeben ist, die einen Abfangschirm 32 enthält sowie zwei Schichten eines Filterpapiers 33. Ein wasserabsorbierendes Cellulosefasermedium 34 ist rings um das Filterpapier 33 angeordnet und von vier Schichten einer porösen Barriere 35 umgeben. Die poröse Barriere 35 ist von einem Fiberglasfiltermedium 36 umgeben. Das Filtermedium 36 ist seinerseits von einer Filtermediumhaltehülle 37 umgeben und von einer äusseren Abdeckung 38. Diese Strukturteile der Elemente 19 werden in ihrem gewickelten Zustand von Endkappen 39 und 40 gehalten.

Als Teil der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass das wasserabsorbierende, cellulosehaltige Fasermaterial 34 in Kombination mit den anderen strukturellen Teilen des Elementes 19 und insbesondere mit dem Fiberglasfiltermedium 36 als exzellentes wasserabsorbierendes Medium dient. Wie oben erwähnt, ist ein derartiges wasserunlösliches, nasskreuzverbundenes Carboxymethylcellu-

losefasermaterial detailliert in der US-PS 3 589 364 (W. L. Dean u.a.) detailliert beschrieben. Dieses Material wird in Form eines pulverförmiger faserförmigen oder blattförmigen Materialien vertrieben und absorbiert ungefähr das 25Fache seines Eigengewichtes an Wasser und hält dieses selbst bei einer Zentrifugal kraft von 1600g zurück. Bei dem gezeigten Ausführungs beispiel sind zwei gewickelte Schichten blattförmigen Materiales, jede mit einer Dicke von annähernd 1,24 mm und einem Ries-Gewicht (24 χ 36) von 247 g

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pro m übereinander gewickelt, um dünne Stellen bz Flecken in dem Material zu vermeiden.

Es wurde festgestellt, dass bei der Filter-Dehydrier-Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung die Wasseraufnahmegeschwindigkeit des wasserabsorbierenden Mediums 34 derart sein muss, dass innerhalb der Durchlaufzeit der Flüssigkeit durch die Überwachungsvorrichtung alles freie Wasser zurückgehalten wird. Die Geschwindigkeit, bei der das Wasser zurückgehalten wird, ist eine Funktion der Oberflächenaktivität, die durch das Verhältnis der Wassertropfenmasse zur Oberflächenfläche und durch die dargebotene Fläche sowie den Zustand der Oberfläche des wasserabsorbierenden Mediums beeinflusst wird. Folglich sollte ein geeignetes Medium bzw. geeignete Media stromaufwärts der absorbierenden Schicht alle oder nahezu alle festen Materialien entfernen, die die aktive Oberfläche blokkieren würden, die dort hindurch gelangenden Wassertropfen emulgieren oder dispergieren und das Ablösen von Wasser von seiner Austrittsfläche verhindern. Fasern, die mit Phenolharz oder ähnlichem Harz mit einer Oberflächenenergie von ungefähr 35 erg/cnr beschichtet sind und im Handel als Fiberglas erhältlich sind, sind dazu geeignet, Feststoffe mit einer Partikelgrösse von weniger als 1 μπι auszufiltern durch

geeignete Auswahl der Fasergrösse und der Massendichte. Weiterhin verhindert dieses Material durch seine Oberflächenaktivität das Ablösen von Wassertropfen, erlaubt jedoch deren Wanderung zur Austrittsfläche, die dem absorbierendem Material 34 benachbart ist. Die Porengrösse, die durch geeignete Auswahl der Fasergrösse und Überwachung der Massendichte gebildet wird, einulgiert oder dispergiert Wassertropfen.

Das Fiberglasfiltermedium 36 schafft auch einen federartigen Expansionsraum für das wasserabsorbierende Medium, um die Absorption und das Sammeln eines grossen Wasservolumens in dem Element 19 zu ermöglichen, welches das wasserabsorbierende Medium 34 halten kann.

Die darunterliegende Barriere kann auch dazu dienen, das Aufschwellen bzw. Aufquellen des wasserabsorbierenden Medium zu erlauben; sie muss jedoch ein Wandern des wasserabsorbierenden Mediums verhindern, welches Wasser bis zu dem Punkt absorbiert, an dem es gelatineartig wird. Folglich ist das Filterpapier 33 so ausgewählt, dass es einen solchen Filterwert hat, daß es -einen
/Durchtritt von gesättigtem Cellulosefasernmedium 34 verhindert. Der Rückhalteschirm 32 bewahrt das Filterpapier 33 vor einem Brechen durch die öffnungen des Stützgitters 31 hindurch bei hohem Differentialdruck.

Die Elemente 19 werden durch Aufwickeln der Schichten 32, 33, 34, 35, 36, 37 und 38 ringsum das Stützrohr herum gebildet und durch Hinzufügen der Endkappen 39 und 40. Die Endkappen 39 und 40 werden dadurch gebildet, dass das entsprechende Ende der aufgewickelten Vorrichtung in geeignetes, schnell härtendes Harzmaterial, wie z. B. Polyesterharz, getaucht werden, welches gegenüber dem zu behandelnden Fluid inert ist.

Zur Verdeutlichung ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das innerste Rohr bzw. die Gitterstruktur 31 aus Polypropylen-Kunststoff hergestellt. Der Rückhalteschirm 32 ist ein vinylbeschichtetes' Insektennetz aus 18 χ 24 Glasfasern pro Quadratzoll (7.1 χ 9,5 pro cm ). Das Filterpapier 33 besteht aus zwei Schichten eines harzimprägnierten Papiermateriales mit einer Porosität von ungefähr 75 μπι. Das wasserabsorbierende Medium 34 besteht aus zwei Schichten von . wasserunlöslichen, nass vernetzten Natriumcarboxymethylcellulosef asear* mit jeweils 0,124 cm Dicke und dem gleichen Ries-Gewicht wie oben angegeben.

Die Barriere 35 besteht aus vier Schichten eines polyvinylchloridbeschichteten Siebgitters aus 18 χ 24

ρ Glasfasern pro Quadratzoll (7,1 χ 9,5 Pro cm ).

Die Maschenöffnungen des Siebes haben eine Weite von etwa 1/16 zoll (1,6 mm). Die Dicke der Vier-Schichtbarriere 35 liegt bei ungefähr 0,79 mm.

Es wurde festgestellt, dass vier Schichten des Schirmes einer Barriere 35, die nur aus zwei Schirmschichten zusammengesetzt ist, weitaus überlegen ist. Die Filterpatrone mit der Vier-Schichtbarriere hielt ungefähr 52 ml Wasser im Vergleich zu lediglich 30 ml, die von einer Patrone mit nur 2 Schichten gehalten wurden und im Vergleich zu 23 ml bei einer Patrone , die keine Barriere hatte.

Das 18 χ 24 Gitter ist zur Maximierung der Expansions- und Wasserabsorptionseigenschaften des Mediums ideal geeignet. Grösserer Siebweiten scheinen nicht so wirksam zu sein.

Da die kritische Funktion der Barriere 35 darin liegt,

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eine·maximale Expansion des Absorptionsmediums 34 zu ermöglichen, muss sie stromaufwärts des Fluidstroms angeordnet sein. In Fig. 2 verläuft der Fluidstrom von der Aussenseite der Filter-Dehydrier-Patrone; die Barriere 35 umgibt (somit) das absorbierende Medium 34. Sofern der Fluidstrom in umgekehrter Richtung verläuft, muss die Barriere 35 offensichtlich auf der gegenüberliegenden Seite des Absorptionsmediums angeordnet werden.

Das Filtermedium 36 kann aus einer Vielzahl geeigneter Materialien ausgewählt werden. Beispielsweise sind harzimprägnierte Cellulose und Mischungen aus harzimprägnierten Cellulose/Fiberglas-Kombinationen geeignet. Ein ausgezeichnetes Filtermedium kann unter Verwendung von zwei Umwicklungen phenolharzimprägniertes 12,7 mm lockeres Glasfaservlies (loft fiberglas) — hergestellt
/werden, das zu einer Massendichte von ungefähr 10 Pounds pro Kubikfuss gepresst wurde und Faserdurchmesser von ungefähr 0,000127 cm aufweist. Es wurde festgestellt, dass bei einer Ausführungsform wie dieser ein zu einer Dichte von ungefähr 6 Pounds pro Kubikfuss gepresstes Fiberglas keine zufriedenstellende Dispersion der Wassertröpfchen liefert. 25

Obwohl das Filtermedium 36 sowohl die Filterfunktion als auch die Dispersionsfunktion erfüllt, können diese Funktionen auch durch separate Schichten aus unterschiedlichen Materialien erfüllt werden oder selbst durch eine Serie von Patronen.

Die Haltewicklung 37 besteht aus einem Mull-Gewebe und die äussere Abdeckung 38 aus perforiertem Öl-Karton. Alle Materialien für die Teile des Elementes 19 sind gegenüber der zu behandelnden Flüssigkeit inert.

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Fig. 3 zeigt die Leistung des Elementes 19 durch Vergleich der Wasseraufnahmefähigkeit des absorbierenden Mediums 34 einmal bei Abwesenheit und einmal bei Anwesenheit der Barriere 35 zwischen dem absorbierenden Medium 34 und dem Filtermedium 36. Wie in dem Diagramm zu erkennen, ist die Wasseraufnahmefähigkeit des absorbierenden Mediums 34 in Millilitern von in dem Element 19 aufgenommenen Wasser dargestellt, wenn sich dort ein Druck aufbaut. Das Diagramm zeigt den Druckaufbau bei -einer Jet-Kraftstoffdurchflussgeschwindigkeit von Gallonen pro Minute pro Zoll Länge mit einer Wassereinspritzrate von 80 ppm.

Die Elemente 19 besitzen einen Innendurchmesser'von 25,4 mm (1 inch) und einen Aussendurchmesser von 44,45 mm (1 3/4 inch)" und sind so aufgebaut, dass sie eine Durchfluss rate von einer Gallone pro Minute pro Zoll Länge aufweisen,wobei der Differentialdruck 8 psi (69 m bar) nicht überschreitet. _Dj__{e so} gemäss der Erfindung aufgebauten Elemente werden 17 ml Wasser pro Zoll Länge absorbieren.

Es wurde festgestellt, dass die Elemente 19, die in Betrieb genommen wurden und mit Wasser gesättigt wurden, wodurch der Kraftstoffluss blockiert wurde, aus dem Gehäuse 12 entfernt und ausgetrocknet werden können. Nach dem Trocknen, bei dem das absorbierte Wasser entfernt wird, kann das Element 19 erneut in Betrieb genommen werden und als wirkungsvolles Dehydrierelement eingesetzt werden.

Es ist offensichtlich, dass gewisse Aspekte der vor-» liegenden Erfindung abgeändert oder modifiziert werden können, ohne dass der in den Patentansprüchen beschrie-35. bene Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Filter-Dehydriervorrichtung mit einem Element, das \ einen Einlass für das zu filternde Fluid und einen Auslass für das gefilterte Fluid aufweist, mit einem begrenzten Durchtrittsweg, der eine Verbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass vorsieht, gekennzeichnet durch eine Masse von wasserabsorbierenden Cellulosefasern, die ein wasserunlösliches, vernetztes Carboxymethylcellulose-Fasermedium (34) enthält, das innerhalb des Durchtrittsweges angeordnet ist und den Durchtritt von Flüssigkeiten dort hindurch erlaubt, während es bei Anwesenheit von freiem Wasser anschwillt und den Fluidstrom zwischen dem Einlass (16) und dem Auslass (17) blockiert,

ein festes poröses Barrierematerial (35) benachbart zu und stromaufwärts dem absorbierenden Medium (34), wobei das Barrierematerial (35) Porenöffnungen aufweist, die eine Expansion des absorbierenden \

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Mediums (34) zulassen, wenn das Medium (34) Wasser aufgenommen hat, und

Filtereinrichtungen (36) , die stromaufwärts der wasserabsorbierenden Masse (34) innerhalb des Durchtrittsweges angeordnet sind, zum Entfernen von im wesentlichen allen festen Partikeln, die die aktive Fläche der Masse (35) blockieren würden.

2. Filter-Dehydriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Barriere (35) Schichten eines vinylbeschichteten Siebes

mit 18 χ 14 Glasfäden pro Quadratzoll enthält.

3. Filter-Dehydriervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Barriere (35) vier Schichten des Siebes enthält.

4. Filter-Dehydriervorrichtung zur Verwendung bei einem System, das die Anwesenheit von Wasser bei einem fliessenden Kohlenwasserstoffluid sensiert und das Wasser abscheidet, wobei das System folgendes enthält:

(a) ein Gefäss mit einem Fluideinlass und einem Fluidauslass;
(b) ein im wesentliches wasserunlösliches vernetztes

Natriumcarboxymethylcellulosefasermedium (34) ;

(c) ein Filtermedium (36) stromaufwärts des absorbierenden Mediums zum Dispergieren von Wassertropfen in dem Strom des Kohlenwasserstoffluids mit einem Fiberglasmedium, das einen mittleren Faserdurchmesser von im wesentlichen 1,27 χ 10~ mm und eine Dichte im Bereich von im wesentlichen 10 Pounds pro Kubikfuss aufweist;

(d) Fasermediumhaiterbarriereeinrichtungen (32) und eine Mediumhaltestruktur (31) stromaufwärts des Fasermediums, und

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(e) eine poröse Barriere (35) die das Cellulosefasermedium (34) umgibt.

5. Filter-Dehydriereiririchtüng nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Barriere (35) Schichten eines vinylbeschichteten Siebes

mit 18 χ 14 Glasfäden pro Quadratzoll enthält.

6. Filter-Dehydriereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Barriere (35) vier Schichten des Siebes enthält.