WO2000059608A1 - Arrangement for separating particles of liquid from a gas stream - Google Patents

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Hans-Werner Holch
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Definitions

  • the invention relates to an arrangement for separating liquid particles from a gas stream, in particular as an oil mist separator, according to the preamble of the main claim.
  • the invention is based on the object of developing an arrangement for separating liquid particles from a gas stream in a simple manner so that a compact one Module can be built in which a high degree of separation with optimal pressure conditions is ensured with a simple structure over a long period.
  • the arrangement mentioned at the outset for separating liquid particles from a gas stream with a filter insert, which is connected into a gas stream caused by an external pressure difference and on which liquid particles get stuck, is advantageously further developed according to the invention in that the filter insert consists of a compact knitted steel structure which consists of a holder is attached in the gas stream, each with an open inflow and outflow side.
  • the proposed steel knitted fabric is particularly advantageous in that it represents a low resistance to the gas flow and, for example, the risk of oil droplets being carried along is very low.
  • the known conventional filter cartridges for example made of quinill yarn
  • there is a risk of oil entrainment in particular due to the high resistance which these filter inserts counter to the gas flow.
  • the arrangement according to the invention can advantageously be used in an arrangement known per se, in which there is an overhead raw gas inlet and a cyclone for separating liquid particles by rotational acceleration and a bottom collecting container for the separated liquid and a clean gas outlet located above the outflow side of the filter insert.
  • an annular gap is present between the outer wall of the holder for the steel knitted fabric and the housing of the arrangement in order to form a swirl effect.
  • the swirl effect can be supported in an advantageous manner in that a circumferential web-like approach is present in the annular gap, which is inclined downwards in the direction of the gas flow and thus also leads the circumferential gas flow at an angle downwards.
  • the direction of rotation in the swirl effect of the gas flow can be influenced in a simple manner by a ramp arranged vertically in the annular gap on one side in the region of the inflow of the raw gas into the housing.
  • the steel knitted fabric is mixed with cotton threads or other textured threads.
  • the steel mesh can be easily attached to the bracket on the downstream inflow side with a fuse.
  • a cyclone 4 which is formed by an internal holder 5 for a filter insert 6 and the wall of the housing 2 and which rotates the inflowing raw gas. Liquid particles are radially accelerated by the rotation and then flow from the side walls of the housing 2 into a collecting container 7.
  • the collecting container 7 shown schematically here in the lower region of the housing 2 is connected to a liquid outlet 8.
  • the liquid outlet 8 can be designed as a drain, not shown here, for example, a siphon-like drain or another transfer line below the oil level, so that there is no disruptive gas suction in the arrangement in this way.
  • the gas which has already been pre-cleaned in the cyclone described above hits the inflow side 9 of the filter insert 6 made from a knitted steel fabric, preferably with cotton threads or other textured threads.
  • the filter insert 6 is secured to the holder 5 against falling out secured. Drops of liquid also form in the knitted steel of the filter insert 6 and are separated from the gas stream (arrows 3) and are also deposited in the collecting container 7.
  • annular gap 4 there is a circumferential web-like extension 13, shown here schematically in broken lines, which is inclined downwards in the direction of the gas flow and thus reduces the swirl effect of the gas flow downwards. strengthens.
  • the direction of rotation in the swirl effect of the gas flow can also be influenced by a ramp 14 arranged vertically in the annular gap 4 in the region of the inflow of the raw gas into the housing 2.
  • the clean gas which is now largely freed from larger particles via the cyclone and from finer particles which the cyclone cannot separate, is guided from the outflow side 11 of the filter insert 6 to an overhead gas outlet 12.

Abstract

The invention relates to an arrangement for separating particles of liquid from a gas stream. The inventive arrangement has a filter insert, which is placed in a gas stream that is caused by an external pressure differential. The particles of liquid are left behind on this filter insert, forming droplets, and can then be conveyed to a collecting vessel. Said filter insert consists of a compact knitted steel fabric which is fixed in the gas stream in a holding device, with an open side for the incoming and outgoing stream, respectively.

Description

Anordnung zum Abscheiden von Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasstrom Arrangement for separating liquid particles from a gas stream
Beschreibungdescription
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abscheiden von Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasstrom, insbesondere als Olnebelabscheider, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to an arrangement for separating liquid particles from a gas stream, in particular as an oil mist separator, according to the preamble of the main claim.
Es ist beispielsweise aus der US-PS 4,947,806 bekannt, dass solche Filtereinsätze in den Strömungsweg eines Gasstroms geschaltet werden und dabei die Flüssigkeitspartikel an den festen Strukturen einer hohlzylindrischen Filterpatrone hängen bleiben und Flüssigkeitstropfen bilden, die nach unten in einen Sammelbehälter tropfen. Von dort können diese entsorgt werden oder wieder in einen Flüssigkeitskreislauf zurück gelangen.It is known, for example, from US Pat. No. 4,947,806 that such filter inserts are switched into the flow path of a gas stream and the liquid particles get caught on the solid structures of a hollow cylindrical filter cartridge and form liquid drops that drip down into a collecting container. From there they can be disposed of or returned to a liquid cycle.
Für viele Anwendungsfälle, beispielsweise für eine Anordnung des Ölnebel- abscheiders im Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug, ist es wichtig, dass ein hoher Abscheidegrad bei geringem Druckverlust im Strömungsweg bei einfachem Aufbau erreicht wird.For many applications, for example for arranging the oil mist separator in the intake tract of an internal combustion engine for a motor vehicle, it is important that a high degree of separation with a low pressure loss in the flow path is achieved with a simple structure.
AufgabenstellungTask
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Abscheiden von Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasstrom, nach dem Oberbergriff des Hauptanspruchs auf einfache Weise so fortzubilden, dass ein kompaktes Modul aufbaubar ist, in dem über einen großen Zeitraum ein hoher Abscheidegrad bei optimalen Druckverhältnissen mit einem einfachen Aufbau gewährleistet ist.The invention is based on the object of developing an arrangement for separating liquid particles from a gas stream in a simple manner so that a compact one Module can be built in which a high degree of separation with optimal pressure conditions is ensured with a simple structure over a long period.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die eingangs erwähnte Anordnung zum Abscheiden von Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasstrom mit einem Filtereinsatz, der in einen aufgrund einer äußeren Druckdifferenz hervorgerufenen Gasstrom geschaltet ist und an dem Flüssigkeitspartikel tropfenbildend hängenbleiben, ist erfindungsgemäß dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der Filtereinsatz aus einem kompakten Stahlgestrick besteht, das in einer Halterung im Gasstrom mit jeweils einer offenen Anström- und Abströmseite befestigt ist.The arrangement mentioned at the outset for separating liquid particles from a gas stream with a filter insert, which is connected into a gas stream caused by an external pressure difference and on which liquid particles get stuck, is advantageously further developed according to the invention in that the filter insert consists of a compact knitted steel structure which consists of a holder is attached in the gas stream, each with an open inflow and outflow side.
Das vorgeschlagene Stahlgestrick ist insbesondere dadurch vorteilhaft, dass es einen geringen Widerstand für den Gasstrom darstellt und dadurch beispielsweise die Gefahr des Mitreißens von Öltropfen sehr gering ist. Bei den bekannten herkömmlichen Filterpatronen, beispielsweise aus Chinillgarn, besteht demgegenüber die Gefahr von Ölmitreißem insbesondere aufgrund des hohen Widerstandes, den diese Filtereinsätze dem Gasstrom entgegen bringen.The proposed steel knitted fabric is particularly advantageous in that it represents a low resistance to the gas flow and, for example, the risk of oil droplets being carried along is very low. In contrast, in the known conventional filter cartridges, for example made of quinill yarn, there is a risk of oil entrainment, in particular due to the high resistance which these filter inserts counter to the gas flow.
Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Anordnung bei einer an sich bekannten Anordnung eingesetzt werden, bei der ein obenliegender Rohgaseintritt und ein Zyklon zur Abscheidung von Flüssigkeitspartikeln durch Rotationsbeschleunigung und ein untenliegender Sammelbehälter für die abgeschiedene Flüssigkeit sowie ein über der Abströmseite des Filtereinsatzes liegender Reingasaustritt vorhanden ist. Hier ist mit der Anwendung der Erfindung auf einfache Weise zwischen der äußeren Wand der Halterung für das Stahlgestrick und dem Gehäuse der Anordnung ein Ringspalt zur Bildung einer Drallwirkung vorhanden. Die Drallwirkung kann in vorteilhafter Weise dadurch unterstützt werden, dass im Ringspalt ein umlaufender stegartiger Ansatz vorhanden ist, der in Richtung des Gasstroms nach unten geneigt ist und damit auch den umlaufenden Gasstrom in einem Winkel nach unten führt. Die Umlaufrichtung bei der Drallwirkung des Gasstromes kann in einfacher Weise durch eine im Ringspalt senkrecht angeordnete Rampe an einer Seite im Bereich der Einströmung des Rohgases in das Gehäuse beeinflusst werden.The arrangement according to the invention can advantageously be used in an arrangement known per se, in which there is an overhead raw gas inlet and a cyclone for separating liquid particles by rotational acceleration and a bottom collecting container for the separated liquid and a clean gas outlet located above the outflow side of the filter insert. Here, with the application of the invention, an annular gap is present between the outer wall of the holder for the steel knitted fabric and the housing of the arrangement in order to form a swirl effect. The swirl effect can be supported in an advantageous manner in that a circumferential web-like approach is present in the annular gap, which is inclined downwards in the direction of the gas flow and thus also leads the circumferential gas flow at an angle downwards. The direction of rotation in the swirl effect of the gas flow can be influenced in a simple manner by a ramp arranged vertically in the annular gap on one side in the region of the inflow of the raw gas into the housing.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stahlgestrick mit Baumwollfäden oder anderen textorierten Fäden versetzt. Das Stahlgestrick kann auf einfache Weise auf der untenliegenden Anströmseite mit einer Sicherung an der Halterung befestigt werden.In a preferred embodiment, the steel knitted fabric is mixed with cotton threads or other textured threads. The steel mesh can be easily attached to the bracket on the downstream inflow side with a fuse.
Zusätzliche vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.Additional advantageous further developments result from the remaining subclaims. These and further features of preferred developments of the invention are evident from the claims and also from the description and the drawings, the individual features being implemented individually or in groups in the form of subcombinations in the embodiment of the invention and in other fields, and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zum Abscheiden von Fiüssigkeitspartikeln aus einem Gasstrom wird anhand der Zeichnung erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Anordnung mit einem Filtereinsatz aus einem Stahlgestrick. Beschreibung des AusführungsbeispielsAn embodiment of the arrangement according to the invention for separating liquid particles from a gas stream is explained with the aid of the drawing. The figure of the drawing shows a section through an arrangement with a filter insert made of a knitted steel. Description of the embodiment
In der Figur ist eine Anordnung zum Abscheiden von Öl aus einem Gasstrom gezeigt, bei dem durch einen Rohgaseintritt 1 an einem Gehäuse 2 das mit Pfeilen 3 gekennzeichnete Gas eintritt.In the figure, an arrangement for separating oil from a gas stream is shown, in which the gas identified by arrows 3 enters through a raw gas inlet 1 on a housing 2.
Im Gehäuse 2 befindet sich ein Zyklon 4, die durch eine innenliegenden Halterung 5 für einen Filtereinsatz 6 und die Wand des Gehäuses 2 gebildet ist und die das einströmende Rohgas in Rotation versetzt. Durch die Rotation werden Flüssigkeitspartikel radial beschleunigt und fließen dann von den Seitenwänden des Gehäuses 2 in einen Sammelbehälter 7 ab.In the housing 2 there is a cyclone 4, which is formed by an internal holder 5 for a filter insert 6 and the wall of the housing 2 and which rotates the inflowing raw gas. Liquid particles are radially accelerated by the rotation and then flow from the side walls of the housing 2 into a collecting container 7.
Der hier schematisch dargestellte Sammelbehälter 7 im unteren Bereich des Gehäuses 2 ist mit einem Flüssigkeitsaustritt 8 verbunden. Der Flüssigkeitsaustritt 8 kann als ein hier nicht näher dargestellter, beispielsweise sypho- nartiger Abfluss oder eine andere Überleitung unterhalb des Ölspiegels ausgeführt werden, damit auf diesem Wege keine störende Gasansaugung in der Anordnung erfolgt.The collecting container 7 shown schematically here in the lower region of the housing 2 is connected to a liquid outlet 8. The liquid outlet 8 can be designed as a drain, not shown here, for example, a siphon-like drain or another transfer line below the oil level, so that there is no disruptive gas suction in the arrangement in this way.
Das in dem oben beschriebenen Zyklon schon vorgereinigte Gas trifft auf die Anströmseite 9 des aus einem Stahlgestrick, vorzugsweise mit Baumwolltä- den oder anderen textorierten Fäden versetzt, hergestellten Filtereinsatzes 6. Der Filtereinsatz 6 ist dabei mit einer Sicherung 10 an der Halterung 5 gegen ein Herausfallen gesichert. In dem Stahlgestrick des Filtereinsatzes 6 bilden sich ebenfalls Flüssigkeitstropfen, die aus dem Gasstrom (Pfeile 3) abgeschieden werden und sich auch im Sammelbehälter 7 niederschlagen.The gas which has already been pre-cleaned in the cyclone described above hits the inflow side 9 of the filter insert 6 made from a knitted steel fabric, preferably with cotton threads or other textured threads. The filter insert 6 is secured to the holder 5 against falling out secured. Drops of liquid also form in the knitted steel of the filter insert 6 and are separated from the gas stream (arrows 3) and are also deposited in the collecting container 7.
Im Ringspalt 4 ist ein umlaufender stegartiger, hier schematisch gestrichelt gezeichneter, Ansatz 13 vorhanden, der in Richtung des Gasstroms nach unten geneigt ist und damit die Drallwirkung des Gasstrom nach unten ver- stärkt. Die Umlaufrichtung bei der Drallwirkung des Gasstromes kann weiterhin durch eine im Ringspalt 4 senkrecht angeordnete Rampe 14 im Bereich der Einströmung des Rohgases in das Gehäuse 2 beeinflusst werden.In the annular gap 4 there is a circumferential web-like extension 13, shown here schematically in broken lines, which is inclined downwards in the direction of the gas flow and thus reduces the swirl effect of the gas flow downwards. strengthens. The direction of rotation in the swirl effect of the gas flow can also be influenced by a ramp 14 arranged vertically in the annular gap 4 in the region of the inflow of the raw gas into the housing 2.
Das nunmehr weitgehend von größeren Partikeln über den Zyklon und von feineren Partikeln, die der Zyklon nicht abscheiden kann, befreite Reingas wird von der Abströmseite 11 des Filtereinsatzes 6 zu einem obenliegenden Gasaustritt 12 geführt. The clean gas, which is now largely freed from larger particles via the cyclone and from finer particles which the cyclone cannot separate, is guided from the outflow side 11 of the filter insert 6 to an overhead gas outlet 12.

Claims

SchutzansprücheProtection claims
1 ) Anordnung zum Abscheiden von Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasstrom, mit1) Arrangement for separating liquid particles from a gas stream, with
- einem Filtereinsatz (6), der in einen aufgrund einer äußeren Druckdifferenz hervorgerufenen Gasstrom (3) geschaltet ist und an dem Flüssigkeitspartikel tropfenbildend hängenbleiben und einem Sammelbehälter (7) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass- A filter insert (6) which is switched into a gas flow (3) caused by an external pressure difference and which form drops on the liquid particles and can be fed to a collecting container (7), characterized in that
- der Filtereinsatz (6) aus einem kompakten Stahlgestrick besteht, dass in einer Halterung (5) im Gasstrom mit jeweils einer offenen Anström- und Abströmseite (9,11 ) befestigt ist.- The filter insert (6) consists of a compact knitted steel fabric that is fastened in a holder (5) in the gas stream, each with an open inflow and outflow side (9, 11).
2) Anordnung nach Anspruch 1 , bei der ein obenliegender Rohgaseintritt und ein Zyklon zur Abscheidung von Flüssigkeitspartikeln durch Rotationsbeschleunigung und ein über der Abströmseite (11 ) des Filtereinsatzes (6) liegender Reingasaustritt (12) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass2) Arrangement according to claim 1, in which an overhead raw gas inlet and a cyclone for separating liquid particles by rotational acceleration and a clean gas outlet (12) lying above the outflow side (11) of the filter insert (6) is present, characterized in that
- zwischen der äußeren Wand der Halterung (5) für das Stahlgestrick und dem Gehäuse (2) der Anordnung ein Ringßpalt (4) zur Bildung einer Drallwirkung vorhanden ist, wobei im Ringspalt (4) ein umlaufender stegartiger Ansatz (13) vorhanden ist, der in Richtung des Gasstroms nach unten geneigt ist. 3) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass- Between the outer wall of the holder (5) for the knitted steel and the housing (2) of the arrangement, an annular gap (4) is present to form a swirl effect, with a circumferential web-like extension (13) being present in the annular gap (4) is inclined downwards in the direction of the gas flow. 3) Arrangement according to claim 2, characterized in that
- die Umlaufrichtung bei der Draliwirkung des Gasstromes durch eine im Ringspalt (4) senkrecht angeordnete Rampe (14) im Bereich der Einströmung des Rohgases in das Gehäuse (2) beeinflussbar ist.- The direction of rotation in the twisting action of the gas flow can be influenced by a ramp (14) arranged vertically in the annular gap (4) in the region of the inflow of the raw gas into the housing (2).
4) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass4) Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that
- das Stahlgestrick (6) mit Baumwollfäden oder ähnlichen textorierten Fäden versetzt ist.- The steel knitted fabric (6) is mixed with cotton threads or similar textured threads.
5) Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass5) Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that
- das Stahlgestrick (6) auf der untenliegenden Anströmseite (9) mit einer Sicherung (10) an der Halterung (5) befestigt ist. - The knitted steel fabric (6) is fastened to the holder (5) on the lower inflow side (9) with a fuse (10).
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