WO2006099752A1 - Vorabscheider - Google Patents

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WO2006099752A1
WO2006099752A1 PCT/CH2005/000175 CH2005000175W WO2006099752A1 WO 2006099752 A1 WO2006099752 A1 WO 2006099752A1 CH 2005000175 W CH2005000175 W CH 2005000175W WO 2006099752 A1 WO2006099752 A1 WO 2006099752A1
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WO
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hollow body
inlet
resp
opening
outlet
Prior art date
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PCT/CH2005/000175
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Stoop
Original Assignee
Lestoprex Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators

Definitions

  • the present invention relates to a device according to the preamble of claim 1 and the use according to the preamble of claim 15.
  • Such devices are used for the pre-separation of particles, in particular of liquid OeI- and emulsion particles, which, for example, in the metalworking industry in the workpiece treatment resp. processing arise.
  • particles develop so-called aerosols, which are visible, for example as a mist in the air and must be removed because of their usually harmful effect on humans and animals from the processing room in the form of exhaust gases.
  • exhaust gases or raw gases In general, such exhaust gases or raw gases must be filtered before they resp. In the ambient air. Atmosphere are discharged to remove even the finest particulate matter from the exhaust.
  • Such filter systems are very complex structures and are very sensitive to constipation at a high efficiency, especially for example by aerosols.
  • prefilters are used to eliminate the OeI and emulsion particles contained in the exhaust gas, which would clog the subsequent fine filter in no time and thus either reduce their effectiveness or even impracticable excrete.
  • the easiest way to eliminate such OeI and emulsion particles is to simply remove them by venting from the processing space. However, these particles reach the atmosphere unfiltered, which is generally prohibited in many countries. Another danger is the uncontrolled deposition of these residues in vent lines or
  • Ventilation ducts The accumulation of such deposits creates a potential source of fire hazards by easily igniting these deposits by sparking. Also, these deposits lead to greasy and especially slippery surfaces, which leads to an increased risk of accident for people coming into contact with it.
  • cassette filter system which also consist of a fan and a plurality of cascaded filter cassettes. But such filter systems are particularly suitable for dry particles and show great disadvantages in the use of aerosols, such as OeI or emulsion particles. Thus, the filter cassettes often clog very quickly due to the use of the blower and the associated high exhaust gas velocity and thus lead to a steadily reduced throughput during operation.
  • the collectors are completely occupied with the particles, ie saturated, it can come to the formation of arcs, which can eventually lead to the formation of ozone, which leads to harmful effects.
  • the collectors In order to maintain the efficiency of the filter system, the collectors must be cleaned regularly, which in turn leads to a high operating cost.
  • Centrifugal separator known which, utilizing the centrifugal force and a constant vortex resp. Suction cause excretion of aerosols.
  • the advantage of such devices is that they have the
  • the object of the present invention was to find a device for filtering ' aerosols, which is simple in construction and has a long service life with high and as constant as possible efficiency. This object is achieved according to the invention by a device according to the preamble of claim 1. Further, preferred embodiments result from the features of further claims 2 to 14.
  • the flow-through space is formed by a hollow body, and the inlet opening and outlet opening are each at least one in the Hollow body penetrating channel, entrance resp. Outlet channel, formed.
  • at least one baffle plate arranged transversely to the longitudinal axis of the channels is arranged between the two ends of the channels located in the interior of the hollow body, which laterally is in communication with the wall of the hollow body and has at least one opening or recess for the passage of the gas stream.
  • Aerosol particles flow down by gravity on the inner walls.
  • the big advantage of this arrangement is that it has no moving parts and thus can be used without additional energy from the outside. Thus, it also has no wear parts, which simplifies the operation and maintenance of the vox direction and leads to low operating costs. The simple construction further leads to relatively low production costs. By the arrangement according to the invention is no longer in operation
  • Impairment of the flow rate of the exhaust gas take place as a result of blockages and high filtration efficiency can be kept virtually constant by the AbfMessen -the aerosol particles ⁇ also for a long, uninterrupted time.
  • a further advantage of the arrangement of such a device according to the invention is the fact that it can act as a fire barrier between the processing site causing the exhaust gas and the closing fine filter system. If, for example, at the processing location
  • the device acts fire retardant and can prevent spreading of the flames on the fine filter system. Furthermore, the device additionally acts as chip and solids separator, which are also retained in the device and not in the - Q -
  • the hollow body has a substantially cuboidal shape, preferably with a rectangular or square plan of the entry respectively. Exit channels penetrated soil resp. Ceiling tiles. Such a body can be very easily and inexpensively produced in larger quantities. Next, it has been shown that it is the present in the interior of the hollow body by edges for additional turbulence of the exhaust gas guided through care and the Down 'distinguish effect on "the aerosols is increased.
  • the hollow body made of metal, preferably made of sheet metal.
  • corrosion-resistant material is selected, very long service life can be achieved, and, moreover, the inside of the hollow body can be easily and efficiently cleaned by using such materials.
  • the flow through the exhaust gas practically no resp. only a very low resistance opposite, resulting in a high throughput. So must those for the
  • Flowed through the exhaust used fans are not sized larger than intended for the subsequent fine filter, since virtually no additional resistance is generated in the exhaust stream.
  • the exhaust gas also 5 laterally enter the chamber of the hollow body. This advantageously involves a turbulence of the exhaust gas flow, which leads to an agglomeration of droplets and thus to a further, more intensive excretion of the aerosols.
  • the recesses resp. Apertures are round and the diameter of these recesses resp.
  • openings is smaller than ' the diameter of the entrance resp. Outlet channels. Further preferably, the recesses resp. Openings of the entrance channel one
  • Openings of the outlet channel It has been shown that a particularly high degree of precipitation of the aerosols from the ⁇ bgasstrom can be achieved by this geometric design. The recesses resp. Openings can do this
  • the edge of the baffle plate is fully connected to the wall of the hollow body.
  • the baffle plate divides the hollow body " in at least 25 two separate space regions, which are interconnected only via the opening formed in the baffle plate.
  • the baffle plate is made of metal, preferably made of sheet metal, preferably of the same Material such as the hollow body itself.
  • the production costs can be further reduced and realize a stable connection between the baffle plate and the hollow body.
  • the baffle plate with the hollow body may be permanently or detachably connected, for example, glued in the case of metal, verniete, screwed or welded.
  • the opening or recess of the baffle plate has a circular shape with the center in the "common axis of inlet and outlet opening is located. It has been shown that on the one hand an optimal filter effect is obtained and on the other hand, a minimum resistance in the" air stream the Exhaust gas is effected. It also minimizes virtually any risk of blockage.
  • Recess of the baffle plate is smaller than the diameter of the inlet and outlet openings. This has the consequence that the speed of the exhaust gas flow in the baffle plate area changes greatly, which contributes to an increase in the excretion effect of the aerosols.
  • the baffle plate is arranged in such a hollow body, that they respectively to both lying within the hollow body ends of the entrance resp. Outlet channel has the same distance. It has been found that the maintenance of a symmetrical distance between the ends of the inlet and outlet channels located inside the hollow body with respect to the baffle plate has a positive effect on the filter effect.
  • the position of the baffle plate itself with respect to the hollow body is basically free selectable.
  • a position has been found in which the volume of the chamber of the inlet channel is smaller than the volume of the chamber of the outlet channel.
  • the distance between the lying within the hollow body ends of the entrance resp.
  • a drain opening in the penetrating through the inlet channel wall of the hollow body at least one drain opening respectively.
  • a drain channel formed.
  • the flowing down on the inner wall of the hollow body aerosol particles can be automatically derived from the hollow body and collected for disposal and transported away. This leads to a long service life of the device and only minimal rest periods for cleaning work, which can be done by opening the hollow body.
  • a side wall of the hollow body may be designed to be removable, or a correspondingly designed, closable service opening may be provided in a side wall of the hollow body.
  • Aerosols originating from metalworking machinery Proposed exhaust gases, where the device is used with vertical flow direction.
  • the device is preferably mounted in such a way that the inflow opening at the bottom and the outflow opening are at the top.
  • a fan, blower or a motor with centrifugal drum is arranged to suck the exhaust gases from the inlet opening to the outlet opening.
  • the hollow body can also have several baffles arranged one after the other and thus can function as a multi-chamber system.
  • Fig. 1.the side view of a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows the top view of the device according to FIG. 2;
  • Fig. 3 shows the view of a device according to Figure 1 with the side wall open.
  • FIG. 1 shows the side view of a device according to the invention.
  • the device is constructed here, for example, as a cubic hollow body 1 and has an inlet opening 2 on the lower side and an outlet opening 3 on the upper side.
  • the lower inlet opening is through the lower edge of a pipe formed inlet passage 4, the upper outlet opening 3 is formed by the upper edge of a likewise formed as a tube outlet channel 5.
  • the two channels 4 and 5 protrude in part into the interior of the hollow body 1 and end in advantageously identical distance to the transverse axis to the vertical axis of the hollow body 1 baffle 6.
  • the baffle plate 6 has in turn in the center of a circular opening 6 ', which in the supervision of the hollow body in ' Figure 2 can be seen.
  • the interior of the hollow body 1 lying jacket portion of the two channels 4 and 5 have their jacket wall penetrating openings 7 and 8.
  • These openings 7 resp. 8 are advantageously formed as round holes, wherein the openings 7 of the inlet channel 4 are formed smaller than the
  • Openings 8 of the outlet channel 5 By this geometric arrangement of the flowing through the lower inlet opening 2 and enriched with aerosol particles exhaust stream is also passed laterally into the lower space 1 'of the hollow body 1 and thereby strongly fluidized. This Ve-rwirbelung leads to an agglomeration of droplets, which are reflected on the inner wall of the hollow body 1 and thus to a separation of the aerosols from the exhaust stream.
  • a strong change in the flow rate of the exhaust gas flow takes place, which also leads to an elimination of liquid particles from the exhaust stream.
  • a side wall of the cuboid hollow body 1 can be designed to be removable, and thus for service resp. Cleaning purposes unimpeded access to the rooms I 1 resp. I ' 1 of the
  • this side wall can advantageously be done by screws or similar fasteners, which can be screwed, for example, arranged in a circumferential flange 9 screw holes.
  • the flange 9 advantageously also has a sealing strip (not shown), so that no separated liquid can leak out in an uncontrolled manner during operation at this point.
  • the inner surfaces of the hollow body 1 can be easily freed from the oily liquid residues resp. be cleaned, but also in any case accumulated therein larger solid particles, such as metal chips or other contamination removed. These are in addition to the aerosols advantageous also already retained in the hollow body 1, so that the pollution or possibly even damage to the subsequent fine filter device can be prevented.
  • FIG. 3 for a better overview, the view of the device according to FIG. 1 is shown.
  • the advantageously in the bottom wall of the hollow body 1 arranged drainage channel 10 is visible, through which in the interior of the hollow body 1 above the bottom tray accumulated liquid can flow respectively. can be withdrawn.
  • the hollow body 1 is advantageously used in the illustrated vertical arrangement in order to achieve the largest possible deposition effect and to allow a controlled flow of accumulated in the interior of the hollow body 1 separated liquid.
  • Baffles 6 are arranged perpendicular to the flow direction of the exhaust gas in the hollow body 1.
  • the respective openings 6 'of the baffle plates 6 are advantageously arranged offset to one another in the flow direction.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Abscheidung von Aerosolen aus einem Gas- oder Luftstrom, mit mindestens einer Einlass- (2) und einer Auslassöffnung (3) und einem im Wesentlichen geschlossenen Durchströmraum, ist der Durchströmraum durch einen Hohlkörper (1) gebildet und sind die Einlassöffnung (2) und Auslassöffnung (3) jeweils über mindestens einen in den Hohlkörper (1) eindringenden Kanal,Eintritts- (4) resp. Austrittskanal (5), gebildet. Dabei ist zwischen den beiden im Innern des Hohlkörpers (1) liegenden Enden (4',5') der Kanäle (4,5) mindestens eine quer zur Längsachsen der Kanäle angeordnete Prallplatte (6) angeordnet, welche seitlich mit der Wand des Hohlkörpers (1) in Verbindung steht und mindestens eine Öffnung oder Ausnehmung (6') zur Durchleitung des Gasstromes aufweist. Mit dieser einfach aufgebauten und eine hohe Standzeit aufweisenden Vorrichtungen können Aerosole mit einem sehr hohen Wirkungsgrad aus Abgasströmen ausgeschieden werden.

Description

Vorabscheider
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie die Verwendung nach dem Oberbegriff von Anspruch 15.
Derartige Vorrichtungen dienen der Vorabscheidung von Partikeln, insbesondere von flüssigen OeI- und Emulsionspartikeln, welche beispielsweise in der Metallverarbeitenden Industrie bei der Werkstückbehandlung resp. -bearbeitung entstehen. Derartige Partikel entwickeln sich sogenannten Aerosolen, welche beispielsweise als Nebel in der Luft sichtbar sind und wegen ihrer meist schädlichen Wirkung auf Menschen und Tiere aus dem Bearbeitungsraum in Form von Abgasen abgeführt werden müssen. In der Regel müssen derartige Abgase oder Rohgase gefiltert werden, bevor sie in die Umgebungsluft resp. Atmosphäre abgegeben werden, um auch feinste feststoffliche Partikel aus dem Abgas zu entfernen. Derartige Filtersysteme sind sehr komplexe Gebilde und sind bei einem hohen Wirkungsgrad sehr empfindlich auf Verstopfung, gerade beispielsweise durch Aerosole. Um die Standzeiten und damit die Wirtschaftlichkeit dieser Filtersysteme zu erhöhen, werden Vorfilter eingesetzt, um die im Abgas enthaltenen OeI- und Emulsionspartikel, welche die nachfolgenden Feinfilter in kürzester Zeit verstopfen würden und damit entweder deren Wirksamkeit vermindern oder gar verunmöglichen, auszuscheiden. Der einfachste Weg, derartige OeI- und Emulsionspartikel zu eliminieren, besteht darin, diese einfach durch Entlüftung aus dem Bearbeitungsraum zu entfernen. Damit gelangen diese Partikel aber ungefiltert in die Atmosphäre, was in vielen Ländern grundsätzlich verboten ist. Eine weitere Gefahr besteht in der unkontrollierten Ablagerung dieser Rückstände in Entlüftungsleitungen oder
Ventilationskanälen. Die Anhäufung derartiger Ablagerungen führt zu einem potentiellen Gefahrenherd für Brände, indem diese Ablagerungen leicht durch Funkenschlag entzündet werden können. Auch führen diese Ablagerungen zu schmierigen und insbesondere rutschigen Flächen, welche zu einem erhöhten Unfallrisiko für damit in Kontakt gelangende Personen führt. Weiter sind sogenannte Kassetten Filtersystem bekannt, welche auch einem Gebläse und mehreren, kaskadenartig angeordneten Filterkassetten bestehen. Derartige Filtersysteme sind aber vor Allem für trockene Partikel geeignet und zeigen beim Einsatz für Aerosole, wie OeI- oder Emulsionspartikel, grosse Nachteile. So verstopfen die Filterkassetten wegen dem Einsatz des Gebläses und der damit verbundenen hohen Abgasgeschwindigkeit häufig sehr schnell und führen damit zu einem im Lauf der Betriebsdauer stetig vermindertem Durchsatz. Dies führt dazu, dass der oel- und emulsionshaltige Abgasnebel nicht mehr vollständig abgeführt wird und damit zurück am Bearbeitungsort verbleibt. Durch die damit verbundenen sehr kleinen Standzeiten derartiger Filtersysteme ist deren Einsatz und Unterhalt sehr kostspielig. Weiter sind elektrostatische Filter bekannt, welche nach dem Prinzip der elektrostatischen Aufladung arbeiten. Die durch dieses Filtersystem angesaugte Luft resp. Abgas wird über einen Ionisator geführt, welcher die Schmutzpartikel und Aerosolteilchen mit Hilfe einer hohen Spannung mit einer elektrischen Ladung versieht. Diese Teilchen gelangen anschliessend in einen mit einer entgegengesetzt polarisierten Ladung versehenen Kollektor, an welchem sich die aufgeladenen Teilchen dank der elektrischen Anziehungskraft absetzen. Die dadurch gereinigte Luft kann vorteilhaft wieder dem Bearbeitungsraum zurückgeführt werden. Die. Effizienz .derartiger. Filteranlagen sinkt allerdings mit der Zunahme der Ablagerungen am Kollektor. Wenn nun die Kollektoren vollständig mit den Teilchen , besetzt sind, d.h. gesättigt sind, kann es zur Bildung von Lichtbogen kommen, welche schliesslich zur Bildung von Ozon führen kann, das gesundheitsschädigenden Wirkungen führt. Um die Effizienz des Filtersystems zu erhalten, müssen die Kollektoren regelmüssig gereinigt werden, was wiederum zu einem hohen Betriebsaufwand führt.
Weiter sind als Filter auch sogenannte
Zentrifugalabscheider bekannt, welche unter Ausnutzung der Fliehkraft und einer konstanten Wirbel- resp. Saugwirkung ein Ausscheiden der Aerosole bewirken. Der Vorteil derartiger Einrichtungen besteht darin, dass sie über die
Standzeit einen praktisch konstanten Wirkungsgrad aufweisen und der Wartungsaufwand im Vergleich zu den anderen Vorfilterverfahren relativ klein ist. Als Nachteil ist der Aufbau dieser Vorrichtungen zu sehen, welcher bewegliche Teile aufweist und mit einem Antrieb verbunden sein muss. Die Lagerung der beweglichen Teile ist dabei einem hohen Verschleiss unterworfen, was zu Vibrationen und Lärmbildung führen kann. Weiter werden diese Systeme häufig direkt mit einer starren Verbindung mit dem Maschinenantrieb verbunden, was dazu führt, dass die beweglichen Trommeln derartiger Filtersysteme in der Regel horizontal angeordnet sind. Dies führt einerseits zu einer einseitigen Beanspruch der Lager dieser Trommeln und andererseits erfolgt dadurch eine unsymmetrische, einseitige Verteilung der abgeschiedenen Partikel in der Trommel.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein Vorrichtung zur Filterung' von ÄerosOlen zu finden, welche einfach im Aufbau ist und eine hohe Standzeit bei hoher und möglichst gleich bleibender Effizienz aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 gelöst. Weitere, bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der weiteren Ansprüche 2 bis 14.
Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Abscheidung von Aerosolen aus einem Gas- oder Luftstrom, mit mindestens einer Einlass- und einer Auslassöffnung und einem im Wesentlichen geschlossenen Durchströmraum, ist der Durchströmraum durch einen Hohlkörper gebildet, und sind die Einlassöffnung und Auslassöffnung jeweils über mindestens einen in den Hohlkörper eindringenden Kanal, Eintritts- resp. Austrittskanal, gebildet. Dabei ist zwischen den beiden im Innern des Hohlkörpers liegenden Enden der Kanäle mindestens eine quer zur Längsachse der Kanäle angeordnete Prallplatte angeordnet, welche seitlich mit der Wand des Hohlkörpers in Verbindung steht und mindestens eine Öffnung oder Ausnehmung zur Durchleitung des Gasstromes aufweist. Durch diese Anordnung wird vorteilhaft eine Prallabscheidewirkung auf die im Abgas enthaltenen Aerosole bewirkt. Die abgeschiedenen
Aerosolpartikel fliessen durch die Schwerkraft an den Innenwänden nach unten ab. Der grosse Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass sie keine beweglichen Teile aufweist und damit ohne zusätzliche Energiezufuhr von Aussen eingesetzt werden kann. Damit weist sie auch keine Verschleissteile auf, was den Betrieb und Unterhalt der Voxrichtung vereinfacht und zu kleinen Betriebskosten führt. Der einfache Aufbau führt weiter zu verhältnismässig geringen Produktionskosten. Durch die erfindungsgemässe Anordnung wird auch bei längerem Betrieb keine
Beeinträchtigung der Durchflussmenge das Abgases infolge Verstopfungen erfolgen und die hohe Filtrationseffizienz kann durch das AbfMessen -der Aerosolpartikel ■ ebenfalls über eine lange, unterbrechungsfreie Zeit praktisch konstant gehalten werden.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung einer derartigen, erfindungsgemässen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass sie zwischen dem das Abgas verursachenden Bearbeitungsort und dem aήschliessenden Feinfiltersystem als Brandabschottung wirken kann. Wenn beispielsweise am Bearbeitungsort ein
Oelbrand ausbricht, wirkt die Vorrichtung feuerhemmend und kann ein Übergreifen der Flammen auf das Feinfiltersystem verhindern. Weiter wirkt die Vorrichtung zusätzlich als Späne- und Feststoffabscheider, welche ebenfalls in der Vorrichtung zurückgehalten werden und nicht in das - Q -
nachfolgende Feinfiltersystem eindringen und dieses verstopfen können.
Vorzugsweise weist der Hohlkörper eine im Wesentlichen quaderförmige Gestalt auf, vorzugsweise mit rechteckigem oder quadratischem Grundriss der von den Eintritts- resp. Austrittskanälen durchdrungenen Boden resp. Deckenplatten. Ein solcher Körper kann sehr einfach und kostengünstig auch in grosseren Stückzahlen produziert werden. Weiter hat sich gezeigt, dass gerade die im Innern des Hohlkörpers dadurch vorhandenen Kanten für eine zusätzliche Verwirbelung des hindurch geführten Abgases sorgen und damit die Ab'scheidewirkung auf" die Aerosole verstärkt wird.
Vorzugsweise besteht der Hohlkörper aus Metall, vorzugsweise aus Metallblech. Wenn korrosionsbeständiges Material gewählt wird, können sehr hohe Einsatzzeiten erzielt werden und überdies lässt sich die Innenseite des Hohlkörpers durch die Verwendung derartiger Materialien einfach und effizient reinigen.
Vorzugsweise besteht der Eintritts- resp. Austrittskanal aus einem Rohr mit kreisrundem Durchmesser und sind vorzugsweise die Durchmesser der Eintritts- resp. Austrittskanäle gleich gross. Damit wird dem Durchströmen des Abgases praktisch kein resp. nur ein sehr geringer Widerstand entgegengesetzt, was zu einer hohen Durchsatzleistung führt. Damit müssen auch die für das
Durchströmen des Abgases eingesetzten Ventilatoren nicht grösser dimensioniert werden, als für den nachfolgenden Feinfilter vorgesehen, da praktisch kein zusätzlicher Widerstand im Abgasstrom erzeugt wird. Vorzugsweise weisen die innerhalb des Hohlkörpers liegenden Seitenwände der Eintritts- resp. Austrittkanäle Ausnehmungen resp. Öffnungen auf. Durch die Anordnung dieser Ausnehmungen resp. Öffnungen kann das Abgas auch 5 seitlich in die Kammer des Hohlkörpers eintreten. Damit ist vorteilhaft eine Verwirbelung des Abgasstromes verbunden, welche zu einer Agglomeration von Tröpfchen und damit zu einer weiteren, intensiveren Ausscheidung der Aerosole führt .
10 Vorzugsweise sind die Ausnehmungen resp. Öffnungen rund ausgebildet und der Durchmesser dieser Ausnehmungen resp.
- .. -Öffnungen ist kleiner als 'der Durchmesser der Eintritts- resp. Austrittskanäle. Weiter vorzugsweise weisen die Ausnehmungen resp. Öffnungen des Eintrittskanals einen
15 kleineren Durchmesser auf als die Ausnehmungen resp.
Öffnungen des Austrittskanals. Es hat sich gezeigt, dass durch diese geometrische Ausbildung ein besonders hoher Ausscheidungsgrad der Aerosole aus dem Äbgasstrom erzielt werden kann. Die Ausnehmungen resp. Öffnungen können dabei
20 regelmässig oder unregelmässig über den Mantel des Eintritts- resp. Austrittskanals verteilt sein.
Vorzugsweise ist der Rand der Prallplatte vollumfänglich mit der Wand des Hohlkörpers verbunden ist. Damit unterteilt die Prallplatte den Hohlkörper "in mindestens 25 zwei voneinander getrennte Raumbereiche, welche lediglich über die in der Prallplatte ausgebildete Öffnung miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise ist die Prallplatte aus Metall, vorzugsweise aus Metallblech gebildet, vorzugsweise aus demselben Material wie der Hohlkörper selbst. Damit lassen sich die Produktionskosten weiter senken und eine stabile Verbindung zwischen der Prallplatte und dem Hohlkörper realisieren. So kann die Prallplatte mit dem Hohlkörper fest oder lösbar verbunden sein, beispielsweise im Fall von Metall geklebt, verniete, verschraubt oder verschweisst .
Vorzugsweise weist die Öffnung oder Ausnehmung der Prallplatte eine kreisrunde Form auf, wobei das Zentrum in der" gemeinsamen Achse von Eintritts- und Austrittsöffnung liegt. Es hat sich gezeigt, dass damit einerseits eine optimale Filterwirkung erzielt wird und andererseits ein minimaler Widerstand im "Luftström des Abgases bewirkt wird. Weiter wird damit praktisch jegliches Verstopfungsrisiko minimiert . Vorzugsweise ist der Durchmesser der Öffnung oder
Ausnehmung der Prallplatte kleiner ist der Durchmesser der Eintritts- und Austrittsöffnung. Dies hat zur Folge, dass sich die Geschwindigkeit des Abgasstromes im Bereich der Prallplatte stark verändert, was zu einer Erhöhung der Ausscheidungswirkung der Aerosole beiträgt.
Vorzugsweise ist die Prallplatte derart im Hohlkörper angeordnet, dass sie zu beiden innerhalb des Hohlkörpers liegenden Enden des Eintritts- resp. Austrittskanals denselben Abstand aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die Einhaltung eines symmetrischen Abstandes der innerhalb des Hohlkörpers liegenden Enden von Eintritts- und Austrittskanal bezüglich der Prallplatte positiv auf die Filterwirkung auswirkt. Die Lage der Prallplatte selbst in Bezug auf den Hohlkörper ist dabei grundsätzlich frei wählbar. Vorteilhaft hat sich eine Position erwiesen, bei welcher das Volumen der Kammer des Eintrittskanals kleiner ist als das Volumen der Kammer des Austrittskanals.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den innerhalb des Hohlkörpers liegenden Enden des Eintritts- resp.
Austrittskanals und der Prallplatte kleiner als die kleinste Tiefe des in den Hohlkörper hineinragenden Eintritts- oder Austrittskanals. Durch diese geometrische Ausbildung wird die Verwirbelung des Abgasstromes innerhalb des Hohlkörpers optimal angeregt und damit eine hohe Ausscheidungswirkung auf die Aerosole ausgeübt.
Vorzugsweise ist in der durch den Eintrittskanal durchdringten Wand des Hohlkörpers mindestens eine AblaufÖffnung resp. ein Ablaufkanal ausgebildet. Durch diese AblaufÖffnung können die an der Innenwand des Hohlkörpers nach unten abfliessenden Aerosolpartikel automatisch aus dem Hohlkörper abgeleitet werden und zur Entsorgung gesammelt und abtransportiert werden. Dies führt zu einer hohen Standzeit der Vorrichtung und zu nur minimalen Ruhezeiten für Reinigungsarbeiten, welche durch Öffnen des Hohlkörpers erfolgen können. Hierfür kann beispielsweise eine Seitenwand es Hohlkörpers abnehmbar ausgebildet sein, oder eine entsprechend ausgebildete, verschliessbare Serviceöffnung in einer Seitenwand des Hohlkörpers vorgesehen sein.
Erfindungsgemäss wird weiter die Verwendung einer erfindungsgemässen Vorrichtung für die Vorfilterung von mit
Aerosolen von Metallverarbeitenden Maschinen stammenden Abgasen vorgeschlagen, wo die Vorrichtung mit vertikaler Durchströmrichtung eingesetzt wird.
Vorzugsweise ist dabei die Vorrichtung derart montiert, dass die Einströmöffnung unten und die Ausströmöffnung oben zu liegen kommt.
Weiter vorzugsweise ist nach der Ausströmöffnung ein Ventilator, Gebläse oder ein Motor mit Zentrifugaltrommel angeordnet, um die Abgase von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung hindurchzusaugen. Es ist klar, dass der Hohlkörper auch mehrere, nacheinander angeordnete Prallplatten _aufweisen _kann und damit als Mehrkammersystem funktionieren kann.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen
Fig.. 1.die Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung;
Fig. 2 die Aufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 2;
Fig. 3 die Ansicht einer Vorrichtung nach Figur 1 mit geöffneter Seitenwand.
In Figur 1 ist die Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung ist hier beispielsweise als kubischer Hohlkörper 1 aufgebaut und weist an der unteren Seite eine Einlassöffnung 2 und an der oberen Seite eine Auslassöffnung 3 auf. Die untere Einlassöffnung wird durch die untere Kante eines als Rohr ausgebildeten Eintrittskanal 4 gebildet, die obere Auslassöffnung 3 wird durch die obere Kante eines ebenfalls als Rohr ausgebildeten Austrittskanal 5 gebildet.
Die beiden Kanäle 4 und 5 ragen zu einem Teil in das Innere des Hohlkörpers 1 hinein und enden in vorteilhaft identischem Abstand zur quer zur Hochachse des Hohlkörpers 1 verlaufenden Prallplatte 6. Die Prallplatte 6 weist ihrerseits im Zentrum eine kreisrunde Öffnung 6' auf, welche in der Aufsicht auf den Hohlkörper in "Figur 2 ersichtlich ist.
Die Innern des Hohlköpers 1 liegenden Mantelbereich der beiden Kanäle 4 und 5 weisen ihre Mantelwand durchdringende Öffnungen 7 und 8 auf. Diese Öffnungen 7 resp. 8 sind vorteilhaft als Rundlöcher ausgebildet, wobei die Öffnungen 7 des Eintrittkanals 4 kleiner ausgebildet sind als die
Öffnungen 8 des Austrittkanals 5. Durch diese geometrische Anordnung wird der durch die untere Einlassöffnung 2 einfliessende und mit Aerosolteilchen angereichterte Abgasstrom auch seitlich in den unteren Raum 1' des Hohlkörpers 1 geleitet und dabei stark verwirbelt. Diese Ve-rwirbelung führt zu einer Agglomeration von Tröpfchen, die sich an der inneren Wand des Hohlkörpers 1 niederschlagen und damit zu einer Ausscheidung der Aerosole aus dem Abgasstrom. Beim Durchfliessen des Abgasstromes vom unteren Raum 1' durch die Öffnung 6' der Prallplatte 6 in den oberen Raum I1' des Hohlkörpers 1 findet eine starke Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstromes statt, was ebenfalls zu einer Ausscheidung von Flüssigkeitsteilchen aus dem Abgasstrom führt. Vom oberen Raum l'1 des Hohlkörpers 1 wird der Abgasstrom direkt oder durch die Öffnungen 8 des Austrittskanals 5 zur Auslassöffnung 3 geführt. Dabei findet analog zum unteren Raum I1 eine weitere Ausscheidung von Aerosolen statt, so dass der aus der Auslassöffnung 3 abfliessende Abgasstrom praktisch frei ist von derartigen Aerosolen.
Wie aus der Figur 1 hervorgeht, kann eine Seitenwand des quaderförmigen Hohlkörpers 1 abnehmbar ausgebildet sein, und damit für Service- resp. Reinigungszwecke den ungehinderten Zugang zu den Räumen I1 resp. I'1 des
Hohlkörpers 1 erlauben. In der Figur 1 ist die vordere Seitenwand in demontiertem Zustand dargestellt.
Die Befestigung dieser Seitenwand kann vorteilhaft über Schrauben oder ähnliche Befestigungselemente erfolgen, welche beispielsweise in an einem umlaufenden Flansch 9 angeordnete Schraubenlöcher eingeschraubt werden können. Der Flansch 9 weist vorteilhaft- zusätzlich- eine Dichtleiste (nicht dargestellt) auf, damit im Betrieb an dieser Stelle keine abgeschiedene Flüssigkeit unkontrolliert auslaufen kann.
Durch die sehr grosse Öffnung des Hohlkörpers 1 können nicht nur die Innenflächen des Hohlkörpers 1 einfach von den ölhaltigen Flüssigkeitsresten befreit resp. gereinigt werden, sondern auch allenfalls darin angesammelte grossere Feststoffpartikel, wie beispielsweise Metallspäne oder andere Verunreinigung, entfernt werden. Diese werden nämlich neben den Aerosolen vorteilhaft ebenfalls bereits im Hohlkörper 1 zurückgehalten, womit die Verunreinigung oder möglicherweise sogar Beschädigung der nachfolgenden Feinfiltereinrichtung verhindert werden kann.
In Figur 3 ist schliesslich zur bessern Übersicht noch die Ansicht der Vorrichtung nach Figur 1 dargestellt. Dabei ist auch der Vorteilhaft in der Bodenwand des Hohlkörpers 1 angeordnete Ablaufkanal 10 sichtbar, durch welchen im Innern des Hohlkörpers 1 über der Bodenwanne angesammelte Flüssigkeit abfliessen kann resp. abgesogen werden kann.
Der Hohlkörper 1 wird vorteilhaft in der dargestellten vertikalen Anordnung eingesetzt, um eine möglichst grosse Abscheidungswirkung zu erzielen und ein kontrolliertes Abfliessen der im Innern- des Hohlkörpers 1 angesammelten abgeschiedenen Flüssigkeit zu ermöglichen.
Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abgasstrom durch einen zwischen der Auslassöffnung 3 und dem nachfolgenden Feinfiltersystem (nicht dargestellt) angeordneten Ventilator angesogen und damit durch den Hohlkörper 1 hindurchgeführt wird.
Anstelle des Einsatzes einer einzigen Prallplatte 6 können mehrere, vorteilhaft parallel zueinander liegende
Prallplatten 6 senkrecht zur Strömungsrichtung des Abgases im Hohlkörper 1 angeordnet werden. Dabei werden vorteilhaft die jeweiligen Öffnungen 6' der Prallplatten 6 in Strömungsrichtung zueinander versetzt angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Abscheidung von Aerosolen aus einem Gas- oder Luftstrom, mit mindestens einer Einlass- (2) und einer Auslassöffnung (3) und einem im Wesentlichen geschlossenen Durchströmraum, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmraum durch einen Hohlkörper (1) gebildet ist, und die Einlassöffnung (2) und Auslassöffnung (3) jeweils über mindestens einen in den Hohlkörper (1) eindringenden Kanal, Eintritts- (4) resp. Austrittskanal (5), gebildet ist und zwischen den beiden im Innern des Hohlkörpers (1) liegenden Enden (4',"S') der Kanäle (4,5) mindestens eine quer zur Längsachsen der Kanäle angeordnete Prallplatte (6) angeordnet ist, welche seitlich mit der Wand des Hohlkörpers (1) in Verbindung steht und mindestens eine Öffnung oder Ausnehmung (β1) zur Durchleitung des Gasstromes aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) eine im Wesentlichen quaderförmigen Gestalt aufweist, vorzugsweise mit rechteckigem oder quadratischem Grundriss der von den Eintritts- (4) resp. Austrittskanälen (5) durchdrungenen Boden resp. Deckenplatten .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1) aus Metall besteht, vorzugsweise aus Metallblech.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Eintritts- (4) resp. Austrittskanal (5) jeweils aus einem Rohr mit kreisrundem Durchmesser besteht und dass vorzugsweise die Durchmesser der Eintritts- (4) resp. Austrittskanäle (5) gleich gross sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb des Hohlkörpers (1) liegenden Seitenwände der Eintritts- (4) resp.
Austrittkanäle (5) Ausnehmungen resp. Öffnungen (7; 8) aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen resp. Öffnungen (7; 8) rund ausgebildet sind und der Durchmesser dieser Ausnehmungen resp. Öffnungen (7; 8) kleiner ist als der Durchmesser der -Eintritts- (4-)- τesp .- Austritts-kanäle (-5) .
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen resp. Öffnungen (7) des Eintrittskanals (4) einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Ausnehmungen resp. Öffnungen (8) des Äustritt-s-kanal-s. (54— .. ~~ ... . .
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Prallplatte (6) vollumfänglich mit der Wand des Hohlkörpers (1) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (6) aus Metall, vorzugsweise aus Metallblech gebildet ist, vorzugsweise aus demselben Material wie der Hohlkörper (1) selbst.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung oder Ausnehmung (6T) der Prallplatte (6) eine kreisrunde Form aufweist, wobei das Zentrum in der gemeinsamen Achse von Eintritts- (2) und Austrittsöffnung (3) liegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Öffnung oder Ausnehmung (β1) der Prallplatte (6) kleiner ist als der Durchmesser der Eintritts- (2) und Austrittsöffnung (3) .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (6) derart im Hohlkörper (1) angeordnet ist, dass sie zu beiden innerhalb des Hohlkörpers (1) liegenden Enden (4';5') des Eintritts- (4) resp. Austrittskanals (5) denselben Abstand aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den innerhalb des Hohlkörpers (1) liegenden Enden des Eintritts- (4) resp. Austrittskanals (5) und der Prallplatte (6) kleiner ist als die kleinste Tiefe des in den Hohlkörper (1) hineinragenden Eintritts- (4) oder Austrittskanals (5).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der durch den Eintrittskanal (4) durchdringten Wand des Hohlkörpers (1) mindestens eine
AblaufÖffnung resp. ein Ablaufkanal (10) ausgebildet ist.
15. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 für die Vorfilterung von mit Aerosolen von Metallverarbeitenden Maschinen stammenden Abgasen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit vertikaler Durchströmrichtung eingesetzt wird.
16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart montiert ist, dass die Einströmöffnung (2) unten und die Ausströmöffnung (3) oben zu liegen kommt.
17. Verwendung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ausströmöffnung (3) ein Ventilator, Gebläse oder ein Motor mit Zentrifugaltrommel angeordnet ist, um die Abgase von der Eintrittsöffnung (2) zur Austrittsöffnung (3) hindurchzusaugen.
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