DE812422C

DE812422C - Process and device for the automatic separation of compressed gases or vapors from liquids separated from them

Info

Publication number: DE812422C
Application number: DE1948P0021618
Authority: DE
Inventors: Eugen Roessler
Original assignee: Schumachersche Fabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Schumachersche Fabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1948-11-13
Filing date: 1948-11-13
Publication date: 1951-08-30

Description

Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Trennung komprimierter Gase oder Dämpfe von aus ihnen ausgeschiedenen Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die es ermöglichen, Flüssigkeiten, z. B. Wasser oder 01, die innerhalb eines unter Druck stehenden Systems von Gasen oder Dämpfen, z. B. aus Preßluft, ausgeschieden worden sind, vollständig von diesen Gasen oder Dämpfen zu trennen. Diese Trennung soll selbsttätig geschehen. Bisher wurde die Steuerung von Abschlußorganen, die die Entfernung von Flüssigkeiten aus einem unter Druck stehenden System gestatten, von Hand oder mittels eines Schwimmers bewirkt. Die Handbedienung ist unzuverlässig. Eine Schwimmereinrichtung hat den Nachteil, daß sie. viele miteinander verbundene Einzelteile aufweist, die sich im Betrieb leicht verklemmen können. In beiden Fällen ist keine Gewähr dafür gegeben, daß das zur Ausscheidung der Flüssigkeiten benutzte Filter nicht von der ausgeschiedenen Flüssigkeitsmenge überflutet wird. Außerdem ist der Raumbedarf und der Materialaufwand bei einer Schwimmereinrichtung verhältnismäßig groß. Die Bauart ist nicht in allen Fällen zu verwenden und außerdem teuer.Method and device for the automatic separation of compressed gases or vapors from liquids separated from them. The invention relates to a method and a device which enable liquids, e.g. B. water or oil contained within a pressurized system of gases or vapors, e.g. B. from compressed air, have been eliminated, completely separated from these gases or vapors. This separation should happen automatically. Heretofore, the control of closure members which allow the removal of liquids from a pressurized system has been effected by hand or by means of a float. The hand control is unreliable. A float device has the disadvantage that it. has many interconnected items that can easily jam during operation. In both cases, there is no guarantee that the filter used to separate the liquids will not be flooded by the amount of liquid that has been separated out. In addition, the space requirement and the cost of materials in a float device is relatively large. The design cannot be used in all cases and is also expensive.

Die Erfindung zeigt einen Weg zur zuverlässigen Trennung der aus komprimierten Gasen oder Dämpfen ausgeschiedenen Flüssigkeiten von den ersteren, bei dem keine miteinander verbundenen, beweglichen Einzelteile verwendet werden. Der Raum- und Materialaufwand für die Vorrichtung ist sehr gering, die Bauweise ist einfach und billig.The invention shows a way of reliably separating the compressed Gases or vapors excreted liquids from the former, in which none interconnected, moving parts are used. The space and The cost of materials for the device is very low, the construction is simple and cheap.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Steuerung eines 'in dem Drucksystem angeordneten Abschlußorgans für den Flüssigkeitsablauf mittels der Druckdifferenz zwischen dem Druck der Gase oder Dämpfe einerseits und dem auf eine kleinere Fläche wirkenden Druck der Gase oder Dämpfe und der variablen Druckhöhe der ausgeschiedenen, abzulassenden Flüssigkeiten andererseits. Die Drücke, aus denen die Druckdifferenz resultiert, wirken auf die einander entgegengesetzten Seiten einer Membran, die das Abschlußorgan steuert, und zwar derart, daß die Membran durch Verlassen ihrer Gleichgewichtslage ein Abflußrohr für die ausgeschiedenen Flüssigkeiten abschließt.The method according to the invention is characterized by the control a 'arranged in the pressure system closure member for the liquid drain by means of the pressure difference between the pressure of the gases or vapors on the one hand and the pressure of the gases or vapors acting on a smaller area and the variable Pressure level of the excreted liquids to be drained on the other hand. The pressures from which the pressure difference results, act on the opposing ones Pages of a membrane that controls the closure member, in such a way that the membrane by leaving their equilibrium position a drainpipe for the excreted Completes liquids.

Diese Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens genügen, den Betrieb einer entsprechenden Vorrichtung, solange abgeschiedene Flüssigkeiten vorhanden sind, durchzuführen. Zur Inbetriebsetzung der Vorrichtung nach einer Entleerung muß jedoch, wenn die Vorrichtung selbsttätig arbeiten soll, eine weitere Bedingung erfüllt werden, und das ist die Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen einem Teil der Gase oder Dämpfe, der bestrebt ist, das Abschlußorgan zu schließen, und einem anderen Teil, der der das Abschlußorgan schließenden Wirkung des erstgenannten Teiles der komprimierten Gase oder Dämpfe mit vermindertem Druck entgegenwirkt. Diese Bedingung wird bei Anwendung der Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens praktisch immer erfüllt, so daß sich damit ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ergibt.These features of the method according to the invention are sufficient for the operation an appropriate device, as long as separated liquids are present are to be carried out. For putting the device into operation after it has been emptied however, if the device is to operate automatically, a further condition must be met must be met, and that is the creation of a pressure differential between a part the gases or vapors tending to close the closure member and one the other part, that of the closing organ closing effect of the first-mentioned part which counteracts compressed gases or vapors with reduced pressure. This condition is practically always when the features of the method according to the invention are used fulfilled, so that there is another advantage of the method according to the invention results.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer durch eine Membran unterteilten Kammer, in deren einem Teil der Druck der komprimierten Gase oder Dämpfe wirkt, und in deren anderem Teil, in dem der Druck der Gase oder Dämpfe sowie die variable Druckhöhe der ausgeschiedenen, abzulassenden Flüssigkeiten wirkt, eip Abflußrohr mit seiner Mündung derart im Bewegungsbereich der Membran angeordnet ist, daß die Mündung beim Durchbiegen der Membran durch diese verschlossen wird.The device for performing the method consists essentially from a chamber divided by a membrane, in one part of which the pressure of the compressed gases or vapors acts, and in their other part, in which the Pressure of the gases or vapors as well as the variable pressure level of the excreted, to be drained Liquids acts, eip drainpipe with its mouth in such a way in the range of motion the membrane is arranged so that the mouth when the membrane flexes through this is locked.

Diese Vorrichtung kann als selbständige Vorrichtung gebaut sein, die lediglich mittels Rohre an das Drucksystem angeschlossen wird, oder sie kann beispielsweise in eine Einrichtung zum Ausscheiden von Flüssigkeiten aus Gasen oder Dämpfen eingebaut sein. Im letzteren Falle ist es zweckmäßig, daß die durch die Membran unterteilte Kammer am Boden eines, die ausgeschiedenen Flüssigkeiten aufnehmenden Gefäßes einer Einrichtung zum Ausscheiden von Flüssigkeiten aus Gasen oder Dämpfen derart angeordnet ist, daß die eine Kammer durch ein in dem Gefäß über den Höchststand der Flüssigkeiten hochgeführtes Rohr mit den Gasen oder Dämpfen in Verbindung steht, und daß die das Abflußrohr aufweisende andere Kammer mit dem unteren Teil des Gefäßes durch mindestens eine Öffnung in Verbindung steht.This device can be built as a stand-alone device that is only connected to the pressure system by means of pipes, or it can, for example built into a device for separating liquids from gases or vapors be. In the latter case, it is expedient that the subdivided by the membrane Chamber at the bottom of a vessel containing the excreted fluids Device for separating liquids from gases or vapors arranged in this way is that the one chamber through one in the vessel over the maximum level of the liquids elevated pipe is in contact with the gases or vapors, and that the Drain pipe having other chamber with the lower part of the vessel through at least an opening is in communication.

Das in dem Gefäß über den Höchststand der Flüssigkeiten hochgeführte Rohr steht in Verbindung entweder mit dem Raum für noch nicht von Flüssigkeiten befreite Gase oder Dämpfe, wobei es gegen den Eintritt von Flüssigkeit gesichert, beispielsweise diesem Raum gegenüber mittels eines Filters abgeschlossen oder an seinem oberen Ende nach unten gebogen sein muß, oder es steht in Verbindung mit dem Raum für die von den Flüssigkeiten befreiten Gase oder Dämpfe.That carried up in the vessel above the maximum level of the liquids Pipe is in communication either with the space for not yet of liquids released gases or vapors, whereby it is secured against the ingress of liquid, for example, this space is closed off or on by means of a filter its upper end must be bent downwards, or it is in connection with the space for the gases or vapors from which the liquids have been removed.

Das Verfahren und die Vorrichtung gewinnen besondere Bedeutung in Verbindung mit Filtern, die Flüssigkeiten ausscheiden, weil durch die selbsttätige Trennung der Flüssigkeit von den Gasen oder Dämpfen das zuverlässige Arbeiten eines Filters überhaupt erst gewährleistet ist. Das Filter arbeitet daher ganz unabhängig von einer Bedienung.The method and the device are of particular importance in Connection with filters that separate liquids because of the automatic Separation of the liquid from the gases or vapors allows a reliable working Filters is guaranteed in the first place. The filter therefore works completely independently from a service.

In der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. i eine Ausführungsform, bei der die Vorrichtung in eine Einrichtung zum Ausscheiden von Flüssigkeiten aus Gasen oder Dämpfen eingebaut ist, Abb. a eine Ausführungsform, bei der die Vorrichtung als eine selbständige auftritt.In the drawing, for example, are two embodiments of the device shown according to the invention. It shows Fig. I an embodiment in which the Device in a device for separating liquids from gases or Damping is built in, Fig. A an embodiment in which the device as an independent appearance.

Bei der eingebauten Vorrichtung gemäß Abb. i treten die Gase oder Dämpfe, aus denen Flüssigkeiten auszuscheiden sind, durch ein Rohr a in ein Gefäß b ein, in dem ein Filterkörper c derart angeordnet ist, daß die nach dem Durchgang durch den Filterkörper c von Flüssigkeitsbeimengungen befreiten Gase oder Dämpfe durch ein Rohr d abziehen.In the case of the built-in device according to Fig. I, the gases or occur Vapors from which liquids are to be separated through a pipe a into a receptacle b a, in which a filter body c is arranged in such a way that after the passage gases or vapors freed from liquid admixtures through the filter body c pull it off through a tube d.

Das den Filterkörper c enthaltende Gefäß ist zweckmäßig als stehender hoher Zylinder ausgebildet, an dessen Boden sich die erfindungsgemäße Einrichtung befindet. Die Vorrichtung besteht aus einer Kammer,die durch eineMembran e unterteilt ist.The vessel containing the filter body c is expedient as a standing one formed high cylinder, at the bottom of which the device according to the invention is located. The device consists of a chamber divided by a membrane e is.

In dem einen Teil f der Kammer wirkt der Druck der komprimierten Gase oder Dämpfe, in dem anderen Teil g der Kammer wirkt der Druck der Gase oder Dämpfe sowie die variable Druckhöhe h der ausgeschiedenen, abzulassenden Flüssigkeiten. Um dies zu ermöglichen, steht der Teil g der Kammer durch eine oder mehrere Öffnungen i mit dem Innern des Gefäßes b in Verbindung, an dessen unterem Ende sich die ausgeschiedenen Flüssigkeiten ansammeln.The pressure of the compressed gases acts in one part f of the chamber or vapors, in the other part g of the chamber the pressure of the gases or vapors acts as well as the variable pressure head h of the excreted liquids to be drained. To make this possible, the part g of the chamber is through one or more openings i with the interior of the vessel b in connection, at the lower end of which the excreted Build up liquids.

Im Teil g der Kammer ist ein Abflußrohr k mit seiner Mündung derart im Bewegungsbereich der Membran e angeordnet, daß die Mündung beim Durchbiegen der Membran e durch diese verschlossen wird.In part g of the chamber there is a drain pipe k with its mouth of this type in the range of motion of the membrane e arranged that the mouth when bending the Membrane e is closed by this.

Um im Teil f der Kammer den Druck der Gase oder Dämpfe wirken lassen zu können, steht dieser durch ein über den Höchststand der Flüssigkeiten im Gefäß b hochgeführtes Rohr l mit den Gasen oder Dämpfen in Verbindung. Dieses Rohr l mündet bei der gezeichneten Ausführungsform in einen Raum, in dem sich Gase oder Dämpfe befinden, die noch nicht von den Flüssigkeiten befreit sind. Infolgedessen ist das Rohr L gegenüber diesem Raum mittels eines Filters m abgeschlossen. Das Rohr l könnte ebensogut mit dem Raum in Verbindung stehen, in dem sich die bereits von den Flüssigkeiten befreiten Gase oder Dämpfe befinden.In order to be able to allow the pressure of the gases or vapors to act in part f of the chamber, this is connected to the gases or vapors through a pipe l raised above the maximum level of the liquids in the vessel b . In the embodiment shown, this pipe 1 opens into a space in which there are gases or vapors that have not yet been freed from the liquids. As a result, the pipe L is closed off from this space by means of a filter m . The pipe 1 could just as well be in communication with the space in which the gases or vapors that have already been freed from the liquids are located.

Die Ausführungsform gemäß Abb. z kann so unterhalb eines Sammelgefäßes für ausgeschiedene Flüssigkeit angeordnet werden, daß dessen restlose Entleerung möglich ist. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn die Vorrichtung zum ersten Male oder nach vollständiger Entleerung wieder in Betrieb kommt, sind noch keine ausgeschiedenen Flüssigkeiten vorhanden. Die Gase, von denen der Einfachheit halber unter Weglassung der Dämpfe im folgenden nur noch gesprochen wird, treten durch das Rohr a in das Gefäß b ein, durchdringen den Filterkörper c und ziehen durch das Rohr d wieder ab. Bei diesem Betriebszustand ist es erforderlich, daß das Abflußrohr k geschlossen wird, weil sonst die Gase durch dieses entweichen könnten. Der Abschluß wird durch folgende Umstände erreicht: In dem Teil f der Kammer wirkt auf die Membran e der Druck der Gase, in dem Teil g der Kammer wirkt auf die Membran e ein geringer Druck, weil die in den Teil g der Kammer durch die Öffnung i eindringenden Gase durch das Abflußrohr k entweichen können. Der Überdruck im Teil f der Kammer gegenüber dem im Teil g herrschenden Druck bewirkt ein Durchbiegen der Membran e, die sich auf die Mündung des Abflußrohres k derart auflegt, daß die Mündung vollkommen verschlossen wird.The embodiment according to Fig. Z can so below a collecting vessel for excreted liquid be arranged that its complete emptying is possible. The operation of the device is as follows: If the device is in operation again for the first time or after it has been completely emptied comes, there are still no excreted fluids. The gases of which For the sake of simplicity, the vapors are omitted in the following only spoken will enter through the tube a into the vessel b, penetrate the filter body c and pull off again through the pipe d. In this operating state it is necessary to that the drain pipe k is closed, because otherwise the gases escape through this could. The conclusion is achieved by the following circumstances: In the part f of the chamber acts on the membrane e the pressure of the gases, in the part g of the chamber acts on the Diaphragm e a low pressure, because the in part g of the chamber through the opening i penetrating gases can escape through the drain pipe k. The overpressure in the Part f of the chamber in relation to the pressure prevailing in part g causes bending the membrane e, which lies on the mouth of the drainage pipe k so that the Muzzle is completely closed.

Die durch Geschwindigkeitsverzögerung und Prallflächenwirkung beim Eintritt aus dem Rohr a in das Gefäß b abgeschiedenen und die vom Filterkörper c abtropfenden Flüssigkeitsteile sammeln sich am Grund des Gefäßes b und treten durch die Öffnung i in den Teil g der Kammer, der, wie eben erläutert, gegenüber dem Abflußrohr k abgeschlossen ist. Während im Teil f der Kammer die ganze Fläche der Membran e unter Druck steht, ist der gedrückte Querschnitt im Teil g der Kammer um den Querschnitt des Abflußrohres k kleiner. Infolgedessen wird nicht schon jede geringe Menge ausgeschiedener Flüssigkeiten die Membran e von der Mündung des Abflußrohres k wieder abheben, sondern dieses Abheben, das heißt also das Öffnen des Abschlusses, findet theoretisch erst statt, wenn der in <lern Teil g der Kammer auf den kleineren Querschnitt wirkende Druck, der aus dem Partialdruck der Gase und dem aus dem Gewicht der Flüssigkeitssäule resultierenden Partialdruck zusammengesetzt ist, größer wird als der auf den grillieren Querschnitt im Teil f der Kammer wirkende Gasdruck. Praktisch wird das Öffnen allerdings schon kurz vorher stattfinden, da die durchgebogene Membran von sich aus das Bestreben hat, in ihren elastischen Gleichgewichtszustand, das heißt in eine nicht durchgebogene Lage zurückzukehren.The through speed deceleration and impact surface effect at Entrance from the pipe a into the vessel b and separated from the filter body c Dripping parts of the liquid collect at the bottom of the vessel b and pass through the opening i in the part g of the chamber which, as just explained, is opposite the drainage pipe k is complete. While in part f of the chamber the entire surface of the membrane e is under pressure, the pressed cross-section in part g of the chamber is around the cross-section of the drain pipe k smaller. As a result, not even a small amount is excreted Liquids lift off the membrane e again from the mouth of the drain pipe k, but rather this lifting off, i.e. the opening of the closure, takes place theoretically for the first time instead of when the part acting on the smaller cross section in the lern part g of the chamber Pressure resulting from the partial pressure of the gases and from the weight of the liquid column The resulting partial pressure is greater than that on the grill Cross section in part f of the chamber acting gas pressure. However, opening it becomes practical take place shortly beforehand, since the bent membrane by itself makes the effort has, in its elastic state of equilibrium, that is, in a non-flexed state Able to return.

Sobald die -Mündung des Ablaufrohres k auf diese Weise freigegeben wird, wird die ausgeschiedene Flüssigkeit infolge des noch herrschenden Überdruckes durch das Abflußrohr k hinausgedruckt, so daß selbst bei einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Abb. i eine restlose Entleerung der Anlage stattfindet. Wenn ein Überdruck im Teil g der Kammer gegenüber dem Druck im Teil f der Kammer nicht mehr vorhanden ist, entsteht im Teil g der Kammer ein Unterdruck, und zwar durch die SaugNvirkung Gier abfließenden Flüssigkeit im Abflußrohr k. Der so im Teil f der Kammer entstehende Überdruck bewirkt, daß die Membran e das Abflußrohr k wieder schließt.As soon as the mouth of the drain pipe k is released in this way, the excreted liquid is forced out through the drain pipe k due to the still prevailing overpressure, so that even with an embodiment of the device according to Fig. I, the system is completely emptied. If there is no longer an overpressure in part g of the chamber compared to the pressure in part f of the chamber, a negative pressure arises in part g of the chamber, namely through the suction effect of the liquid flowing off in the drainage pipe k. The overpressure created in this way in part f of the chamber causes the membrane e to close the drainage pipe k again.

Wird der Betrieb unterbrochen, also das System, in dem sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung befindet, drucklos, z. B. nach Betriebsschluß, dann wird die ausgeschiedene Flüssigkeit selbsttätig aus der Anlage entfernt, indem die Mündung des Abflußrohres k durch die Membran e freigegeben wird, da, abgesehen vom atmosphärischen Druck, im Teil g der Kammer der durch das Gewicht der Säule der ausgeschiedenen Flüssigkeiten hervorgerufene Druck herrscht, dem im Teil f der Kammer ein Druck nicht entgegensteht. Die selbsttätige Entleerung der Vorrichtung bei Betriebsschluß ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zu dessen Durchführung dienenden Vorrichtung.If the operation is interrupted, so the system in which the device according to the invention is depressurized, z. B. after closing time, then the excreted liquid is automatically removed from the system by releasing the mouth of the drainage pipe k through the membrane e , as, apart from atmospheric pressure, in part g of the chamber of the excreted liquids by the weight of the column caused pressure prevails, which does not oppose a pressure in part f of the chamber. The automatic emptying of the device at the end of the working day is an essential advantage of the method according to the invention and the device used to carry it out.

Je nach dem, ob bei der Vorrichtung eine Entleerung nur bei Betriebsschluß, infolge Absinkens des Gasdruckes nach Null hin, oder periodisch, sobald die Flüssigkeitshöhe ein bestimmtes Maß- erreicht hat, stattfinden soll, kann die Membranfläche kleiner oder größer gehalten und daher die Vorrichtung im ersten Falle billiger hergestellt werden.Depending on whether the device is only emptied at the end of the day, as a result of the drop in gas pressure towards zero, or periodically as soon as the liquid level drops If a certain level has been reached, the membrane area can be smaller or kept larger and therefore made the device cheaper in the first case will.

Claims

PATEN TA NS PRUCHE: i. Process for the automatic separation of compressed gases or vapors from liquids separated from them, characterized by the control of a closing element arranged in the pressure system for the liquid discharge by means of the pressure difference between the pressure of the gases or vapors on the one hand and the pressure of the gases or vapors acting on a smaller area and the variable pressure level of the excreted liquids to be drained on the other hand.

2. The method according to claim i, characterized in that the pressures from which the pressure difference results on the opposite sides of a membrane act that controls the closing body.

3. The method according to claims i and 2, characterized characterized in that the membrane becomes a drainage pipe by leaving its equilibrium position for the excreted fluids.

4. Device for implementation of the method according to claims i to 3, characterized by a membrane (e) divided chamber, in one part of which (f) the pressure of the compressed gases or vapors acts and in their other part (g), in which the pressure of the gases or Vapors as well as the variable pressure level (Ma) of the separated liquids to be drained acts, a drain pipe (k) with its mouth in such a way in the range of motion of the membrane (e) is arranged so that the mouth when the membrane (e) is bent through it is locked.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the Chamber at the bottom of one absorb the excreted fluids Vessel (b) of a device for separating liquids from gases or vapors is arranged in such a way that the one part (f) of the chamber by a in the vessel (b) Pipe (l) with gases or raised above the maximum level of liquids Steaming is in communication, and that the drain pipe (k) having the other part (g) the chamber communicates with the vessel (b).

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the in the vessel (b) above the maximum level of Liquids raised pipe (L) with the space for not yet of liquids released gases or vapors is in contact, but against the ingress of liquid, for example by a filter (m) is secured.

7. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the tube (1) with the space for the liquids released gases or vapors.