BE1017442A3 - Liquid gas separator device, contains rotary tubular gas permeable membrane with space inside connected to gas outlet - Google Patents
Liquid gas separator device, contains rotary tubular gas permeable membrane with space inside connected to gas outlet Download PDFInfo
- Publication number
- BE1017442A3 BE1017442A3 BE2007/0028A BE200700028A BE1017442A3 BE 1017442 A3 BE1017442 A3 BE 1017442A3 BE 2007/0028 A BE2007/0028 A BE 2007/0028A BE 200700028 A BE200700028 A BE 200700028A BE 1017442 A3 BE1017442 A3 BE 1017442A3
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- compressed air
- aforementioned
- membrane
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/16—Rotary, reciprocated or vibrated modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
- B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0052—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with filtering elements moving during filtering operation
- B01D46/0056—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with filtering elements moving during filtering operation with rotational movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/54—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms
- B01D46/543—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms using membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
- B01D46/74—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by forces created by movement of the filter element
- B01D46/78—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by forces created by movement of the filter element involving centrifugal forces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
- F04C29/026—Lubricant separation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Inrichting voor het scheiden van vloeistof en gas en persluchtinstallatie voorzien van zulke inrichting.Device for separating liquid and gas and compressed air installation provided with such a device.
De huidige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het scheiden van vloeistof en gas, waarbij deze inrichting is voorzien van een behuizing met een inlaat voor een vloeistof- en gasmengsel, een gasafvoer en een vloeistofafvoer.The present invention relates to a device for separating liquid and gas, wherein this device is provided with a housing with an inlet for a liquid and gas mixture, a gas discharge and a liquid discharge.
Men kent reeds inrichtingen die gebaseerd zijn op het centrifugaalprincipe, waarbij gas van vloeistof wordt afgescheiden doordat het vloeistof- en gasmengsel wordt onderworpen aan een wervelbeweging, bijvoorbeeld doordat dit vloeistof- en gasmengsel tangentiaal instroomt in een behuizing.Devices based on the centrifugal principle are already known in which gas is separated from liquid by the liquid and gas mixture being subjected to a vortex movement, for example because this liquid and gas mixture flows tangentially into a housing.
De voornoemde wervelbeweging zorgt ervoor dat de relatief zware vloeistofdeeltjes een sterkere massa-gerelateerde kracht ondervinden dan de gasdeeltjes, waardoor deze vloeistofdeelt jes aan de wand van de behuizing geconcentreerd worden.The aforementioned swirling movement ensures that the relatively heavy liquid particles experience a stronger mass-related force than the gas particles, whereby these liquid particles are concentrated on the wall of the housing.
Dit centrifugaalprincipe wordt in het bijzonder toegepast in compressoren voor het scheiden van lucht uit olie en waarbij hiertoe gebruik wordt gemaakt van een inrichting die bestaat uit een behuizing met een tangentieel daarop geplaatste inlaat voor het olie- en gasmengsel, een olieafvoer die onderaan de behuizing is voorzien, en een luchtafvoer die bovenaan, centraal in de behuizing, is aangebracht.This centrifugal principle is used in particular in compressors for separating air from oil and for this purpose use is made of a device consisting of a housing with a tangentially placed inlet for the oil and gas mixture, an oil discharge which is at the bottom of the housing and an air outlet which is arranged at the top, centrally in the housing.
Het in de voornoemde behuizing binnentredende olie- en gasmengsel krijgt, zoals hiervoor beschreven, door de tangentiële instroming in de behuizing een wervelbeweging, zodat de relatief zware vloeistofdeeltjes onder invloed van centrifugaalkrachten naar de wanden van de behuizing worden geslingerd, terwijl de lichtere gasdeeltjes via de voornoemde gasafvoer worden afgevoerd.As described above, the oil and gas mixture entering the aforementioned housing receives a swirling movement due to the tangential inflow into the housing, so that the relatively heavy liquid particles are flung to the walls of the housing under the influence of centrifugal forces, while the lighter gas particles are thrown through the said gas discharge.
Zulke bekende inrichting laat toe om op snelle en eenvoudige wijze grote volumes van mengsels van olie en gas te behandelen.Such a known device makes it possible to treat large volumes of mixtures of oil and gas quickly and easily.
Een nadeel van zulke bekende inrichting bestaat erin dat, enerzijds, de allerfijnste vloeistofdruppels niet uit de gasstroom worden afgescheiden doordat het massaverschil te klein is om een snelle afscheiding toe te laten, terwijl anderzijds, in de vloeistofstroom dikwijls nog restgas aanwezig is.A drawback of such a known device consists in that, on the one hand, the finest liquid droplets are not separated from the gas stream because the mass difference is too small to allow rapid separation, while on the other hand, residual gas is often still present in the liquid stream.
Een andere bekende inrichting voor het scheiden van gassen en vloeistoffen, bestaat uit een behuizing met, enerzijds, een inlaat voor een mengsel van vloeistof en gas, en anderzijds, een gasafvoer en vloeistofafvoer waartussen een stationair, gasdoorlatend membraan is aangebracht waarvan de selectiviteit zodanig is dat zij vloeistof tegenhoudt maar gas doorlaat.Another known device for separating gases and liquids consists of a housing with, on the one hand, an inlet for a mixture of liquid and gas, and on the other hand, a gas discharge and liquid discharge between which a stationary, gas-permeable membrane is arranged whose selectivity is such that it retains liquid but allows gas to pass.
Bij zulke bekende inrichting wordt het mengsel van vloeistof en gas onder een bepaalde druk in de behuizing aangevoerd, terwijl de druk aan de andere zijde van het membraan aanzienlijk lager is, zodat de gasdeeltjes, onder invloed van het drukverschil dat over het membraan heerst, doorheen dit membraan worden geperst en worden afgescheiden van de vloeistoffase.In such a known device, the mixture of liquid and gas is supplied to the housing under a certain pressure, while the pressure on the other side of the membrane is considerably lower, so that the gas particles pass through it under the influence of the pressure difference that prevails over the membrane. This membrane is pressed and separated from the liquid phase.
Een nadeel van zulke bekende inrichting bestaat erin dat zij onvoldoende selectiviteit vertoont, zodat ook vloeistofdeeltjes, zoals bijvoorbeeld oliedeeltjes, in de poriën van het membraan diffunderen en deze poriën aldus verstoppen.A drawback of such a known device consists in that it exhibits insufficient selectivity, so that also liquid particles, such as for instance oil particles, diffuse into the pores of the membrane and thus clog these pores.
Bijgevolg is zulke inrichting niet geschikt voor het op continue basis doorlaten van lucht en het tegenhouden van olie.Consequently, such a device is not suitable for continuously permitting air and for retaining oil.
Nog een nadeel van zulke bekende inrichting die gebruik maakt van een stationair membraan, bestaat erin dat het drukverschil over het membraan groot dient te zijn, waartoe aan de permeaatzijde een zeer lage druk of vacuüm wordt gecreëerd, zodat de permeaatlucht, in het geval het voornoemde vloeistof- en gasmengsel bijvoorbeeld afkomstig is van de perszijde van een persluchtbron, geen bijdrage kan leveren aan het rendement van het samengeperste gas dat de filter verlaat.A further drawback of such a known device using a stationary membrane is that the pressure difference across the membrane must be large, for which purpose a very low pressure or vacuum is created on the permeate side, so that the permeate air, in the case of the aforementioned liquid and gas mixture, for example, comes from the pressure side of a compressed air source, cannot contribute to the efficiency of the compressed gas exiting the filter.
Nog een nadeel van de bekende inrichting bestaat erin dat veel van de toegepaste organische membranen niet oliebestendig zijn, zodat deze inrichtingen niet kunnen worden toegepast voor het scheiden van olie en gas.A further disadvantage of the known device is that many of the organic membranes used are not oil-resistant, so that these devices cannot be used for separating oil and gas.
Het zonder meer toepassen van een ander membraanmateriaal, bijvoorbeeld poly-tetra-fluoro-ethyleen (PTFE), leidt niet tot de gewenste verbetering, aangezien het oleofoob karakter van membranen in PTFE niet onbeperkt kan worden aangewend om olie tegen te houden.The simple use of another membrane material, for example poly-tetra-fluoroethylene (PTFE), does not lead to the desired improvement, since the oleophobic character of membranes in PTFE cannot be used indefinitely to retain oil.
Immers, wanneer er voldoende druk op het mengsel van gas en olie wordt uitgeoefend, is de kracht om de oppervlaktespanning te overwinnen groot genoeg en wordt de olie toch in de poriën van het membraan geduwd.After all, when sufficient pressure is exerted on the mixture of gas and oil, the force to overcome the surface tension is large enough and the oil is nevertheless pushed into the pores of the membrane.
De huidige uitvinding heeft als doel een oplossing te bieden aan één of meer van de voornoemde en andere nadelen.The present invention has for its object to provide a solution to one or more of the aforementioned and other disadvantages.
Hiertoe betreft de uitvinding een inrichting voor het scheiden van vloeistof en gas, waarbij deze inrichting is voorzien van een behuizing met een inlaat voor een vloeistof- en gasmengsel, een gasafvoer en een vloeistofafvoer, waarbij in de voornoemde behuizing, een buisvormig, gasdoorlatend membraan roteerbaar rond haar lengteas is aangebracht, en waarbij verder één of meer aandrijfmiddelen zijn voorzien voor het laten roteren van dit membraan, en waarbij de voornoemde gasafvoer aansluit op de ruimte in het buisvormig membraan en de voornoemde vloeistofafvoer aansluit op de ruimte tussen het membraan en de behuizing.To this end the invention relates to a device for separating liquid and gas, wherein this device is provided with a housing with an inlet for a liquid and gas mixture, a gas discharge and a liquid discharge, wherein a tubular, gas-permeable membrane is rotatable in the aforementioned housing is arranged around its longitudinal axis, and furthermore one or more drive means are provided for rotating this membrane, and wherein the aforementioned gas discharge connects to the space in the tubular membrane and the aforementioned liquid discharge connects to the space between the membrane and the housing .
Een inrichting volgens de uitvinding heeft als voordeel dat, door het membraan aan een roterende beweging te onderwerpen, de vloeistof aan de buitenzijde van het membraan aan een grotere centrifugaalkracht wordt onderworpen dan het gas, waardoor de kracht die de vloeistofdeeltjes door het membraan zou duwen ten gevolge van het drukverschil over dit membraan, geheel of gedeeltelijk wordt opgeheven en het optreden van vloeistofdoorslag wordt vermeden.A device according to the invention has the advantage that, by subjecting the membrane to a rotating movement, the liquid on the outside of the membrane is subjected to a greater centrifugal force than the gas, whereby the force that would push the liquid particles through the membrane as a result of the pressure difference across this membrane, being wholly or partially eliminated and the occurrence of liquid breakdown being avoided.
De gasdeeltjes, daarentegen, ondervinden een aanzienlijk kleinere centrifugaalkracht en bevinden zich onder voldoende druk om doorheen het membraan te diffunderen en te worden afgevoerd via de voornoemde gasafvoer.The gas particles, on the other hand, experience a considerably smaller centrifugal force and are under sufficient pressure to diffuse through the membrane and to be discharged via the aforementioned gas discharge.
De huidige uitvinding heeft eveneens betrekking op een persluchtinstallatie die een inrichting omvat zoals hierboven beschreven.The present invention also relates to a compressed air installation comprising a device as described above.
Met het inzicht de kenmerken van de huidige uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een inrichting volgens de uitvinding voor het scheiden van vloeistof en gas weergegeven, evenals een persluchtinstallatie die is voorzien van zulke inrichting, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur 1; figuur 3 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 2 is aangeduid met F3, tijdens het gebruik van de inrichting; figuur 4 een persluchtinstallatie weergeeft die is voorzien van een inrichting volgens figuur 1; de figuren 5 tot 7 varianten weergeven van een inrichting volgens figuur 1.With the insight to better demonstrate the characteristics of the present invention, a few preferred embodiments of a device according to the invention for separating liquid and gas are shown below, as an example without any limiting character, as well as a compressed air installation provided with such a device device, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows a device according to the invention; figure 2 represents a section according to line II-II in figure 1; figure 3 shows on a larger scale the part which is indicated by F3 in figure 2, during the use of the device; figure 4 represents a compressed air installation which is provided with a device according to figure 1; figures 5 to 7 show variants of a device according to figure 1.
ΛΛ
In de figuren 1 en 2 is een inrichting 1 volgens de* uitvinding weergegeven, die in hoofdzaak bestaat uit een behuizing 2 die een inwendige ruimte 3 begrenst en die is voorzien van een cilindrische mantel 4 die onderaan en bovenaan is afgesloten met een bodem 5, respectievelijk een deksel 6.Figures 1 and 2 show a device 1 according to the invention, which essentially consists of a housing 2 which delimits an internal space 3 and which is provided with a cylindrical casing 4 which is closed at the top and bottom with a bottom 5, respectively a lid 6.
Verder omvat de inrichting 1 een inlaat 7 voor een vloeistof- en gasmengsel die in dit geval is aangebracht in de voornoemde mantel 4 van de behuizing 2 en die bij voorkeur tangentieel op deze mantel 4 is geplaatst.The device 1 further comprises an inlet 7 for a liquid and gas mixture which in this case is arranged in the aforementioned casing 4 of the housing 2 and which is preferably placed tangentially on this casing 4.
Tevens omvat de inrichting 1 een gasafvoer 8 en vloeistofafvoer 9 die in dit geval beide zijn aangebracht in het voornoemde deksel 6.The device 1 also comprises a gas discharge 8 and liquid discharge 9 which in this case are both arranged in the aforementioned cover 6.
Volgens de uitvinding is in de voornoemde behuizing 2, een buisvormig, gasdoorlatend membraan 10 roteerbaar rond haar lengteas aangebracht, bijvoorbeeld door middel van een niet in de figuur weergegeven lagering, waarbij dit buisvormig membraan 10 in dit geval verticaal in de behuizing 2 is opgesteld, zodat de voornoemde gasafvoer 8 aansluit op de ruimte 11 in het buisvormig membraan 10, en de voornoemde vloeistofafvoer 9 aansluit op de ruimte 12 tussen het membraan 10 en de behuizing 2.According to the invention, in the aforementioned housing 2, a tubular, gas-permeable membrane 10 is rotatably arranged about its longitudinal axis, for example by means of a bearing not shown in the figure, said tubular membrane 10 being arranged vertically in the housing 2 in this case, so that the aforementioned gas discharge 8 connects to the space 11 in the tubular membrane 10, and the aforementioned liquid discharge 9 connects to the space 12 between the membrane 10 and the housing 2.
Onderaan is het voornoemde buisvormig membraan 10 afgesloten door middel van een bodem die uit hetzelfde materiaal kan worden uitgevoerd als het membraan 10, doch, die tevens uit andere materialen kan worden uitgevoerd.At the bottom, the aforementioned tubular membrane 10 is closed by means of a bottom which can be made of the same material as the membrane 10, but which can also be made of other materials.
Tevens omvat de inrichting 1 volgens de uitvinding één of meer niet in figuur 1 weergegeven aandrijfmiddelen voor het laten roteren van het membraan 10, welke aandrijfmiddelen bijvoorbeeld kunnen zijn uitgevoerd in de vorm van een externe aandrijving, zoals een motor of dergelijke, of in de vorm van een aandrijving die gebruik maakt van de lucht-en/of oliestroom om via systemen van schoepen of nozzles en jets een rotatie teweeg te brengen.The device 1 according to the invention also comprises one or more drive means (not shown in Figure 1) for causing the membrane 10 to rotate, which drive means can for instance be designed in the form of an external drive, such as a motor or the like, or in the form of a drive that uses the air and / or oil flow to cause a rotation through systems of blades or nozzles and jets.
Het buisvormig membraan 10 is bij voorkeur minstens gedeeltelijk, en in dit geval volledig, uitgevoerd in een oleofoob materiaal, zoals bijvoorbeeld poly-tetra-fluoro-ethyleen (PTFE) of een materiaal op basis van polymeren of co-polymeren op basis van perfluor-verbindingen met oleofobe eigenschappen.The tubular membrane 10 is preferably at least partially, and in this case completely, made of an oleophobic material, such as, for example, poly-tetra-fluoroethylene (PTFE) or a polymer-based or perfluorocompolymer-based material. compounds with oleophobic properties.
De werking van een inrichting 1 volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt.The operation of a device 1 according to the invention is very simple and as follows.
Via de inlaat 7 wordt een vloeistof- en gasmengsel, bijvoorbeeld olie waarin zich luchtbelletjes bevinden, onder een bepaalde druk Pi aangevoerd, bijvoorbeeld door middel van een pomp, zodat dit vloeistof- en gasmengsel zich in de ruimte 12 tussen het membraan 10 en de behuizing 2 begeeft.Via the inlet 7 a liquid and gas mixture, for example oil containing air bubbles, is supplied under a certain pressure Pi, for example by means of a pump, so that this liquid and gas mixture is located in the space 12 between the membrane 10 and the housing 2 fails.
Doordat, volgens de uitvinding, het buisvormig membraan 10 door middel van minstens één voornoemd aandrijfmiddel aan een roterende beweging wordt onderworpen, worden de vloeistof- en gasdeeltjes die zich tegen de buitenwand van het membraan 10 bevinden, onderworpen aan centrifugaalkrachten.Because, according to the invention, the tubular membrane 10 is subjected to a rotating movement by means of at least one of the aforementioned drive means, the liquid and gas particles which are situated against the outer wall of the membrane 10 are subjected to centrifugal forces.
Zoals bekend en zoals weergegeven in figuur 3, geldt volgens het centrifugaalprincipe dat de vloeistofdeeltjes 13 door hun grotere massa aan een sterkere centrifugale kracht worden onderworpen dan de gasdeeltjes 14.As is known and as shown in Figure 3, it applies according to the centrifugal principle that the liquid particles 13 are subjected to a stronger centrifugal force because of their larger mass than the gas particles 14.
Door het optreden van deze relatief grote centrifugale krachten op de vloeistofdeeltjes 13, wordt verhinderd dat deze vloeistofdeelt jes 13 onder invloed van de druk Pi in het membraan 10 zouden worden geperst en dit membraan 10 zouden verstoppen doordat de krachten die de vloeistofdeeltjes door het membraan zouden duwen worden opgeheven.By the occurrence of these relatively large centrifugal forces on the liquid particles 13, it is prevented that these liquid particles 13 would be pressed into the membrane 10 under the influence of the pressure Pi and this membrane 10 would clog because the forces that the liquid particles would pass through the membrane pushing are lifted.
De centrifugale kracht die de gasdeeltjes 14 ondergaan, is relatief beperkt, zodat het gas onder invloed van de druk Pi nog steeds doorheen het membraan 10 kan diffunderen, doordat de krachten die deze gasdeeltjes doorheen het membraan duwen, niet worden opgeheven.The centrifugal force that the gas particles 14 undergo is relatively limited, so that the gas can still diffuse through the membrane 10 under the influence of the pressure Pi, because the forces that push these gas particles through the membrane are not eliminated.
Een voorbeeld van een toepassing van een inrichting 1 volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 4, die een persluchtinstallatie 15 weergeeft die is voorzien van een persluchtbron 16, bijvoorbeeld in de vorm van een vloeistofgeïnjecteerd compressorelement, met een persluchtuitlaat 17 waarop een drukvat 18 in de vorm van een centrifugaalafscheider voor het afscheiden van vloeistof uit de perslucht is aangesloten.An example of an application of a device 1 according to the invention is shown in Figure 4, which shows a compressed air installation 15 provided with a compressed air source 16, for example in the form of a liquid-injected compressor element, with a compressed air outlet 17 on which a pressure vessel 18 in the in the form of a centrifugal separator for separating liquid from the compressed air.
Verder is de persluchtinstallatie 15 voorzien van een terugvoerleiding 19 voor vloeistof die de in het drukvat 18 afgescheiden vloeistof terug naar de persluchtbron 16 voert, waarbij de voornoemde inrichting 1 volgens de uitvinding in de voornoemde terugvoerleiding 19 is aangebracht.The compressed air installation 15 is furthermore provided with a liquid return line 19 which returns the liquid separated in the pressure vessel 18 to the compressed air source 16, wherein the above-mentioned device 1 according to the invention is arranged in the said return line 19.
De voornoemde terugvoerleiding 19 sluit, zoals bekend, op de persluchtbron 16 aan via een injector 20 die uitmondt in de compressieruimte van het compressorelement, aan de lage drukzijde daarvan.The aforementioned return line 19 connects, as is known, to the compressed air source 16 via an injector 20 which opens into the compression space of the compressor element, on the low pressure side thereof.
Tijdens de werking van het compressorelement wordt de meeste olie die zich in de door het compressorelement geleverde perslucht bevindt, afgescheiden uit deze perslucht door de centrifugaalkrachten die optreden bij de tangentiële intrede van het olie- en persluchtmengsel in het drukvat 18.During the operation of the compressor element, most of the oil contained in the compressed air supplied by the compressor element is separated from this compressed air by the centrifugal forces that occur at the tangential entry of the oil and compressed air mixture into the pressure vessel 18.
Vervolgens wordt deze afgescheiden olie, via de terugvoerleiding 19, achtereenvolgens doorheen de inrichting 1 volgens de uitvinding, een oliekoeler 21 en een oliefilter 22 geleid en zo, via injectie, terug in het compressorelement gebracht.Subsequently, this separated oil is passed, via the return line 19, successively through the device 1 according to the invention, an oil cooler 21 and an oil filter 22 and thus brought back into the compressor element via injection.
Zoals bekend, stroomt de luchtstroom in het drukvat 18 doorheen een coalescentiefilter 23, en verlaat deze luchtstroom het drukvat 18 via een uitlaatleiding 24, terwijl de olie die in de coalescentiefilter 23 wordt gecollecteerd, via een scavengelijn 25 naar de voornoemde injector 20 of rechtstreeks naar de compressieruimte van het compressorelement wordt geleid.As is known, the air flow in the pressure vessel 18 flows through a coalescing filter 23, and this air flow leaves the pressure vessel 18 via an outlet conduit 24, while the oil collected in the coalescing filter 23 via a scavenging line 25 to the aforementioned injector 20 or directly to the compression space of the compressor element is guided.
De olie die via de terugvoerleiding 19 het drukvat 18 verlaat, bevat nog een bepaalde hoeveelheid lucht, die verlies van perslucht en verlies van rendement zou kunnen veroorzaken.The oil leaving the pressure vessel 18 via the return line 19 still contains a certain amount of air, which could cause loss of compressed air and loss of efficiency.
Door het toepassen van een inrichting 1 volgens de uitvinding, wordt de olie die doorheen deze inrichting 1 stroomt, verder van lucht ontdaan.By using a device 1 according to the invention, the oil flowing through this device 1 is further de-aerated.
De inrichting 1 dient zodanig gedimensioneerd te zijn dat zij in staat is om de totale volumestroom te verwerken.The device 1 must be dimensioned such that it is capable of processing the total volume flow.
De drukval over het membraan 10 ten opzichte van de drukval over de coalescentiefilter 23 moet zodanig gekozen zijn, dat de lucht die de inrichting 1 verlaat via de gasafvoer 8, via een verbindingsleiding 26 zich op een zo hoog mogelijke druk bevindt en kan worden toegevoegd aan het persluchtdebiet dat het drukvat 18 via uitlaatleiding 24 verlaat.The pressure drop across the membrane 10 relative to the pressure drop across the coalescing filter 23 must be chosen such that the air leaving the device 1 via the gas outlet 8 via a connecting line 26 is at the highest possible pressure and can be added to the compressed air flow that leaves the pressure vessel 18 via outlet line 24.
De kwaliteit van de lucht die de inrichting 1 volgens de uitvinding verlaat, vertoont minstens een even goede kwaliteit qua restoliegehalte als de perslucht die via het drukvat 18 wordt afgeleverd.The quality of the air leaving the device 1 according to the invention exhibits at least as good a quality in terms of residual oil content as the compressed air delivered via the pressure vessel 18.
Het gebruik van een inrichting 1 volgens de uitvinding is niet beperkt tot toepassingen voor het verwijderen van gassen uit vloeistoffen, doch, kan tevens worden aangewend voor het verwijderen van vloeistoffen uit een gasstroom.The use of a device 1 according to the invention is not limited to applications for removing gases from liquids, but can also be used for removing liquids from a gas stream.
Bij gebruik van een klassiek drukvat 18 op basis van coalescentie zal de perslucht in de uitlaatleiding 24 nog een beperkte hoeveelheid olie bevatten (tot enkele mg olie per kubieke meter lucht) die mee verder in het systeem wordt gebracht met de perslucht.When using a traditional pressure vessel 18 based on coalescence, the compressed air in the outlet line 24 will still contain a limited amount of oil (up to a few mg of oil per cubic meter of air) that is brought further into the system with the compressed air.
Daarenboven zal, wanneer deze perslucht wordt afgekoeld in een koeler, condensaat worden gevormd dat met olie verontreinigd is, wat ongewenst is.In addition, when this compressed air is cooled in a cooler, condensate that is contaminated with oil will be formed, which is undesirable.
Door een olieafscheider te bouwen op het principe van een inrichting 1 volgens de uitvinding, kan een betere afscheiding van lucht en olie worden bekomen, zodat de afgeleverde perslucht minder of geen restolie bevat.By building an oil separator on the principle of a device 1 according to the invention, a better separation of air and oil can be obtained, so that the compressed air supplied contains less or no residual oil.
Twee mogelijkheden van opstelling zijn weergegeven in de figuren 5 en 6, waarbij de inrichting 1 telkens dienst doet als olieafscheider..Two possibilities of arrangement are shown in figures 5 and 6, wherein the device 1 always serves as an oil separator.
In de uitvoeringsvorm van figuur 5 is in de behuizing 2 van de inrichting 1 een filterelement in de vorm van een klassieke coalescentiefilter 23 aangebracht, waarin het voornoemd buisvormig membraan 10 roteerbaar is aangebracht.In the embodiment of Fig. 5, a filter element in the form of a traditional coalescing filter 23 is arranged in the housing 2 of the device 1, in which the aforementioned tubular membrane 10 is rotatably arranged.
In dit geval wordt de inrichting 1 aangewend in combinatie met een klassiek drukvat met coalescentiefilter 23, zoals in het voorbeeld van figuur 4, waarbij nu de restolienevel die niet door het coalescentiemateriaal wordt afgescheiden, door het roterende membraan 10 wordt tegengehouden en wordt toegevoegd aan de olie die naar de scavengelijn 25 gaat.In this case the device 1 is used in combination with a traditional pressure vessel with a coalescing filter 23, as in the example of Fig. 4, in which the residual oil mist that is not separated by the coalescing material is now retained by the rotating membrane 10 and added to the oil going to the scavenger line 25.
In de uitvoeringsvorm van figuur 6 is het f ilterelement eveneens roteerbaar in de voornoemde behuizing 2 aangebracht en zijn in dit geval de coalescentiefilter 23 en het membraan 10 tot één geheel geïntegreerd.In the embodiment of Figure 6, the filter element is also rotatably arranged in the aforementioned housing 2 and in this case the coalescing filter 23 and the membrane 10 are integrated into one whole.
De afgescheiden olie komt in dit geval in de behuizing 2 terecht, zodat er in dit geval geen scavengelijn vereist is.The separated oil ends up in the housing 2 in this case, so that no scavenger line is required in this case.
Volgens de uitvinding kan het voornoemde filterelement ook worden uitgevoerd in de vorm van een ander type van filter dan een coalescentiefilter.According to the invention, the aforementioned filter element can also be designed in the form of a different type of filter than a coalescing filter.
De voornoemde aandrijfmiddelen kunnen volgens de uitvinding op velerlei wijzen worden verwezenlijkt en kunnen bijvoorbeeld schoepen 27 omvatten die op de buitenwand van het buisvormig membraan 10 zijn aangebracht, tegenover de voornoemde inlaat 7 voor een vloeistof- en gasmengsel, zoals weergegeven in figuur 7. Meerdere vormen en posities van schoepen 27 zijn mogelijk.The aforementioned drive means can be realized in a variety of ways according to the invention and can for instance comprise blades 27 which are arranged on the outer wall of the tubular membrane 10, opposite the above-mentioned inlet 7 for a liquid and gas mixture, as shown in figure 7. Multiple forms and positions of blades 27 are possible.
Tevens is het volgens de uitvinding mogelijk dat de voornoemde aandrijfmiddelen één of meer jets of nozzles omvatten.It is also possible according to the invention for the aforementioned drive means to comprise one or more jets or nozzles.
Desgewenst is de inrichting 1 tenslotte nog voorzien van middelen voor het verwezenlijken van een drukverschil over het buisvormig membraan 10, welke middelen bijvoorbeeld zijn uitgevoerd in de vorm van een pomp voor het aanvoeren van een vloeistof- en gasmengsel onder druk, of middelen voor het afzuigen van lucht uit de ruimte in het membraan, om een relatieve onderdruk te krijgen, ten opzichte van de druk die heerst in de ruimte buiten het membraan.Finally, if desired, the device 1 is provided with means for realizing a pressure difference over the tubular membrane 10, which means are, for example, designed in the form of a pump for supplying a liquid and gas mixture under pressure, or means for suctioning of air from the space in the membrane, to get a relative underpressure, compared to the pressure prevailing in the space outside the membrane.
Het spreekt voor zich dat deze middelen voor het verwezenlijken van een drukverschil over het membraan 10 tevens kunnen worden gevormd door afzonderlijke eenheden die niet als dusdanig deel uitmaken van een inrichting 1 volgens de uitvinding, zoals bijvoorbeeld in de vorm van een persluchtbron zoals in figuur 4.It is self-evident that these means for realizing a pressure difference across the membrane 10 can also be formed by individual units that do not as such form part of a device 1 according to the invention, such as, for example, in the form of a compressed air source as in figure 4. .
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch, een inrichting 1 volgens de uitvinding voor het scheiden van vloeistof en gas en een persluchtinstallatie 15 voorzien van zulke inrichting 1 kunnen in velerlei varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the embodiments described as examples and shown in the figures, but, a device 1 according to the invention for separating liquid and gas and a compressed air installation 15 provided with such a device 1 can be realized in many variants without outside within the scope of the invention.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2007/0028A BE1017442A3 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Liquid gas separator device, contains rotary tubular gas permeable membrane with space inside connected to gas outlet |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2007/0028A BE1017442A3 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Liquid gas separator device, contains rotary tubular gas permeable membrane with space inside connected to gas outlet |
| BE200700028 | 2007-01-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1017442A3 true BE1017442A3 (en) | 2008-09-02 |
Family
ID=38512532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE2007/0028A BE1017442A3 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Liquid gas separator device, contains rotary tubular gas permeable membrane with space inside connected to gas outlet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1017442A3 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2576012A1 (en) * | 2010-06-01 | 2013-04-10 | Dionex Corporation | High pressure degas assembly for chromatography system and method |
| CN110013711A (en) * | 2019-03-25 | 2019-07-16 | 淮北矿业股份有限公司 | A kind of gas drainage system Slag filter of easy cleaning |
| US10465956B2 (en) * | 2014-03-31 | 2019-11-05 | Trane International Inc. | Phobic/philic structures in refrigeration systems and liquid vapor separation in refrigeration systems |
| CN113577829A (en) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 孙运国 | Gas-liquid separation and purification equipment |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8608480U1 (en) * | 1986-03-27 | 1987-09-17 | Man Technologie Gmbh, 8000 Muenchen, De | |
| JPH0584429A (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Toto Ltd | Membrane separator |
| US6019822A (en) * | 1997-08-12 | 2000-02-01 | Misuzu Machineries & Engineering Ltd. | Apparatus for air dehumidification having a unitary casing for a cyclone separator, a primary filter, a secondary filter, and a separation membrane element |
| US6517612B1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-02-11 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Centrifugal filtration device |
| US20040089153A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-13 | Burns David J. | Filtration vessel and method for rotary gas compressor system |
| FR2870566A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-25 | Abderrezack Djenani | Device for treating exhaust gas from engines running on over-rich fuel, comprises turbocompressor, filter and catalytic unit, eliminates soot, unburnt fuel and nitrogen oxides |
-
2007
- 2007-01-23 BE BE2007/0028A patent/BE1017442A3/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE8608480U1 (en) * | 1986-03-27 | 1987-09-17 | Man Technologie Gmbh, 8000 Muenchen, De | |
| JPH0584429A (en) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Toto Ltd | Membrane separator |
| US6019822A (en) * | 1997-08-12 | 2000-02-01 | Misuzu Machineries & Engineering Ltd. | Apparatus for air dehumidification having a unitary casing for a cyclone separator, a primary filter, a secondary filter, and a separation membrane element |
| US6517612B1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-02-11 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Centrifugal filtration device |
| US20040089153A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-13 | Burns David J. | Filtration vessel and method for rotary gas compressor system |
| FR2870566A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-25 | Abderrezack Djenani | Device for treating exhaust gas from engines running on over-rich fuel, comprises turbocompressor, filter and catalytic unit, eliminates soot, unburnt fuel and nitrogen oxides |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2576012A1 (en) * | 2010-06-01 | 2013-04-10 | Dionex Corporation | High pressure degas assembly for chromatography system and method |
| EP2576012A4 (en) * | 2010-06-01 | 2015-04-22 | Dionex Corp | High pressure degas assembly for chromatography system and method |
| US10465956B2 (en) * | 2014-03-31 | 2019-11-05 | Trane International Inc. | Phobic/philic structures in refrigeration systems and liquid vapor separation in refrigeration systems |
| US11137183B2 (en) | 2014-03-31 | 2021-10-05 | Trane International Inc. | Phobic/philic structures in refrigeration systems and liquid vapor separation in refrigeration systems |
| CN110013711A (en) * | 2019-03-25 | 2019-07-16 | 淮北矿业股份有限公司 | A kind of gas drainage system Slag filter of easy cleaning |
| CN110013711B (en) * | 2019-03-25 | 2024-04-16 | 淮北矿业股份有限公司 | Filter residue device of gas extraction system convenient to clean |
| CN113577829A (en) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 孙运国 | Gas-liquid separation and purification equipment |
| CN113577829B (en) * | 2021-07-22 | 2022-07-12 | 广钢气体(广州)有限公司 | Gas-liquid separation and purification equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5800597A (en) | Integral coalescer filter-membrane device to provide a filtered gas stream and system employing such device | |
| BE1017442A3 (en) | Liquid gas separator device, contains rotary tubular gas permeable membrane with space inside connected to gas outlet | |
| DK2387446T3 (en) | COMBINATION FILTER | |
| TWI341744B (en) | Coalescing type filter apparatus and method | |
| CA2543773C (en) | Spinning impingement multiphase contacting device | |
| US10792604B2 (en) | Horizontal coalescing filter | |
| US6478953B2 (en) | Oil filter and dehydrator | |
| US20100146916A1 (en) | Filter Apparatus | |
| US20130312609A1 (en) | Apparatus and methods for filtration of solid particles and separation of liquid droplets and liquid aerosols from a gas stream | |
| CA2102304A1 (en) | Membrane process for treating pump exhausts | |
| US8470175B2 (en) | Space reducing filter with supplemental fluid processing element | |
| BE1011906A3 (en) | Device for separating two immiscible liquids WITH DIFFERENT DENSITY. | |
| BE1017715A3 (en) | LIQUID ASPECTOR. | |
| FI87049C (en) | ANORDING FOR SEPARATION OF GAS UR EN SUSPENSION INNEHAOLLANDE GAS | |
| JPH05184809A (en) | Device for separating contamination in water | |
| US6090276A (en) | Integrated closed loop centrifugal separator and filter to remove solids from a liquid stream | |
| US4964898A (en) | Dryer separater | |
| US20080149574A1 (en) | Gas/Liquid Separator Assembly with Preseparator and Liquid Filter, and Methods | |
| CN117813141A (en) | Apparatus and method for separating a fluid mixture | |
| US20180161701A1 (en) | Multi-stage separation device for use with flowable system of substances | |
| JP2007120398A (en) | Air bubble separator | |
| JP2004305921A (en) | Oil-water separation apparatus | |
| BE1017924A3 (en) | Cyclone-water separator for cooler, has inlet connected to condenser, inlet side of flow channel connected to exhaust side of block of cooler, and outlet of cooler connected near inlet of separation tank | |
| EP1874428A1 (en) | Voraxial filtration system with self-cleaning auxiliary filtration apparatus | |
| CN114729650B (en) | Dental evacuator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RE | Patent lapsed |
Effective date: 20120131 |