Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von unter Druck stehenden gasförmigen Medien, insbesondere zum Entölen und/oder Entwässern von Luft und Dämpfen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von unter Druck stehenden gasförmigen Medien, insbesondere zum Entölen und/oder Entwässern von Luft und Dämpfen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens.
Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, die unter Verwendung von Prallflä ehen, Umlenkvorrichtungen oder Filtern in zylindrischen und meist konzentrisch ineinander angeordneten Räumen dieses Ziel Zll erreichen suchen. Das zu reinigende gasförmige Medium durchströmt die betreffenden Vorrichtungen mit verhältnismässig geringen ceschwindigkeitsunterschieden, so dass nur eine unvollkommene Abscheidung der Fremd stoffe zu U erzielen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich ein Höchstmass an reinigender Wirkung nur dann erreiehen lässt, wenn das zu reinigende Medium auf seinem Weg durch einen Abscheider eine solche Verringerung seiner Geschwindigkeit verfährt, dass sie nur noch einen Bruchteil der Eintrittsgesehwindigkeit beträgt.
Dies kann beim Verfahren gemäss der Erfindung dadurch erreicht werden, dass man das zu reinigende Medium nacheinander minbestens zwei Abseh eideräume durchström en lässt, in denen eine stetig zunehmende Verringerung der Durchströmgeschwindigkeit des Mediums durch stetige Vergrösserung des Durchtrittsquerschnittes des betreffenden Abscheideraumes bewirkt wird, zum Zwecke, wenigstens in den letzten Abscheideraum das Medium in einem Reinigungsgrad eintreten zu lassen, bei welchem es die Fremdbestandteile ausschliesslich in dampfförmigem Zu- stand enthält.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Behälter ein sich in Strömungsrichtung des Mediums stetig erweiternder Rohrkörper eingebaut ist, der in einen durch eine Prallplatte abgeschlossenen Expansionsraum ausmündet, welche Prallplatte dazu bestimmt ist, das Medium in den zwischen der Behälterwand und dem Rohrkörper gebildeten, sich ebenfalls in Strö mungsrichtung des Mediums erweiternden Raum umzaleiten, in welchem eine Filtermasse untergebracht ist.
Zwei Ausführungsbeispiele der erfin dlmgsgemässen Vorrichtung sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt, an Hand wel cher nachstehend das Verfahren gemäss der Erfindung beispielsweise beschrieben wird.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch die erste Ausbildungsform und
Fig. 2 einen analogen Schnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 tritt das zn reinigende Gas unter Druck beim Flansch ta des sich im untern Teil stetig konisch erweiternden Rohres 3a in Richtung des Pfeils 2a ein. Der konische Rohrteil, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit stetig sinkt, mündet in einen kegelstumpfförmigen, mit seitliehen Durchtrittsöffnungen 6 versehenen Expansionsraum 5a. Dieser trägt an der der Mündung des konischen Rohrteils gegenüberliegenden Öffnung eine durchlochte Prallplatte 17a, die mit einem Gewebefilter 7a versehen ist, durch welches die Wirlmng der Prallplatte verstärkt wird.
An der Prallplatte und an dem Gewebefilier scheiden sich die festen und die tropfbar flüssigen Bestandteile des Gases nahezu restlos ab und fliessen in den unter der Prallplatte befindlichen Sammelraum 8a, aus dem sie von Zeit zu Zeit durch das Absperrorgan 9a abgelassen werden können. Die Wirkung der Prallplatte 17a ist infolge der Geschwindigkeitsverringerung weit stärker, als wenn das Gas einen im we sentlich en zylindrischen Raum durchlaufen würde. Die Konizität des kegelförmigen Rohr- teils beträgt weniger als 8 , um einen zu starken Spannungsabfall und damit unerwünschte Energieverluste zu vermeiden.
Im weiteren ist ein zylindrischer Behälter a vorgesehen, der an seinem obern Teil eine verschliessbare Öffnung 15a zum Einfüllen einer Filtermasse besitzt, die dem zu reinigenden Medium eine grosse Oberfläche bietet, und z. B. aus chemisch aufgeschlossenem und somit aktiviertem Koks oder dergleichen bestehen kann. Durch das konische Rohr 3a im zylindrischen Gefäss 4a wird ein gleichfalls stetig kegelförmig gestalteter Raum 10a gebildet, in welchen das Gas durch die Prallplatte umgelenkt wird und welcher vom Gas mit weiterhin ständig sinkender Geschwindigkeit durchströmt wird. In diesen Raum strömt das Gas mit einem Reinigungsgrad ein, bei welchem es die Premdbestandteile ausschliesslich in dampfförmigem Zustand enthält.
Auf diese Weise gelingt eine restlose Reinigung, z. B. von Pressluft, von dem in ihr enthaltenen Wasser, das bis zum Sättigungs- grad der Luft bei der betreffenden Betriebstemperatur enthalten sein kann, - so dass die aus dem Sammelraum L'a ausstromende Luft den praktisch grösstmöglichen Reinigungsgrad erlangt hat.
Wenn Luft oder Wasserdampf vom mitgerissenen Öl befreit werden sollen, so genügt die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dieser Aufgabe nur dann, wenn in der den Rel- niger verlassenden Luft oder dem Wasserdampf noch ein gewisser Gehalt an Öl in Dampfform in Kauf genommen werden kann.
Ist aber noch eine weitergehende Befreiung des Gases auch von Öldämpfen erforderileh, so ist die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtuno für diesen Zweck anzuwenden.
Diese Vorrichtung besteht in ihren Grundzügen darin, dass an den in Fig. 1 dargestellten Reiniger noch ein zweiter, ähnlich gebauter, angeschlossen ist, der sich gegenüber dem ersten Reiniger nur durch grössere Abmessungen, d. h. durch eine solche Bemessung des die Filtermasse enthaltenden Raumes unterscheidet, dass der gewünschte Mindest- gehalt der Luft oder des Wasserdampfes an dampfförmigem Öl mit Sicherheit erreicht werden kann. Die Bezugszeichen des linken Behälters in Fig. 2 entsprechen vollkommen denen der Fig. 1, so dass er einer besonderen Erläuterung nicht mehr bedarf. Im rechten Behälter sind gleiche Teile mit den gleiehen Ziffern wie in Fig. 1 und einem Strich als Index versehen.
Das aus dem ersten Abscheider austretende vorgereinigte Gas gibt einen Teil des in ihm enthaltenen dampfförmigen Öls an den Filterkörper 7' ab. Der weitere noch aus der Luft oder dem Wasserdampf zu entfernende Öldampf wird von der in dem verhältnismässig weiten kegelförmigen Raum 10' enthaltenen Filtermasse absorbiert.
Dadurch, dass das mitgeführte Öl in den Behälter 4' nur in Dampfform eintritt, wird ein vorzeitiges Verstopfen der Poren der Fil terrasse im Raum- 10' durch mitgerissene Öl- tröpfehen vermieden, so dass sich in diesen Poren infolge Kapillarwirkung Kondensationskerne für den Öldampf bilden können, wodurch dessen Abscheidung in einwandfreier Weise bewirkt wird. Infolgedessen ist das den Auslass 14 verlassende Gas auch bei hoher Austrittstemperatur praktisch ölfrei. Wird in dieser Weise z.
B. der Abdampf einer Kolben- dampfmaschine beim Flansch la in den Be Slälter 4 eingeführt, so ist der bei 14 anstre- tende heisse Dampf vollkommen von allen li'remdbestandteilen und insbesondere auch von Öl so weitgehend gereinigt, dass er ohne weiteres in aufzuheizende Färbereibottiche für Textilien geführt werden kann, bei denen sonst ein schon minimaler Ölanteil im durch strömenden Heil3dampf eine entscheidende Verschlechterung des Färbereivorganges bewirkt.
Method and device for cleaning pressurized gaseous media, in particular for de-oiling and / or dewatering air and vapors.
The present invention relates to a method for cleaning pressurized gaseous media, in particular for de-oiling and / or dewatering air and vapors. The invention also relates to an apparatus for carrying out this method.
Various methods are already known which seek to achieve this goal Zll using Prallflä ehen, deflection devices or filters in cylindrical and mostly concentrically arranged spaces. The gaseous medium to be cleaned flows through the relevant devices with relatively small differences in speed, so that only an imperfect separation of the foreign substances can be achieved.
The present invention is based on the knowledge that a maximum of cleaning effect can only be achieved if the medium to be cleaned travels such a reduction in speed on its way through a separator that it is only a fraction of the entry speed.
In the method according to the invention, this can be achieved in that the medium to be cleaned is allowed to flow through at least two separation spaces one after the other, in which a steadily increasing reduction in the flow rate of the medium is brought about by a constant increase in the passage cross-section of the relevant separation space, for the purpose of to allow the medium to enter at least the last separation chamber in a degree of purification at which it contains the foreign constituents exclusively in a vaporous state.
The device according to the invention for carrying out this method is characterized in that a tube body is installed in a container which expands steadily in the direction of flow of the medium and opens into an expansion space closed by a baffle plate, which baffle plate is intended to transport the medium into the between the Container wall and the tubular body formed, also umzaleiten in the flow direction of the medium expanding space in which a filter material is housed.
Two embodiments of the device according to the invention are shown in the accompanying drawing, with reference to which the method according to the invention is described below, for example.
Fig. 1 shows a schematic section through the first embodiment and
2 shows an analogous section through the second exemplary embodiment.
In the device according to FIG. 1, the cleaning gas enters under pressure at the flange ta of the tube 3a, which constantly widens conically in the lower part, in the direction of the arrow 2a. The conical tube part, in which the flow velocity steadily decreases, opens into a frustoconical expansion space 5a provided with lateral through-openings 6. At the opening opposite the mouth of the conical tube part, this carries a perforated baffle plate 17a, which is provided with a fabric filter 7a, by which the swirling of the baffle plate is reinforced.
The solid and drip liquid components of the gas are almost completely separated on the baffle plate and on the tissue filter and flow into the collecting space 8a located under the baffle plate, from which they can be drained from time to time through the shut-off device 9a. The effect of the baffle plate 17a is, as a result of the reduction in speed, far greater than if the gas were to pass through an essentially cylindrical space. The conicity of the conical tube part is less than 8 in order to avoid an excessive voltage drop and thus undesirable energy losses.
In addition, a cylindrical container a is provided, which has a closable opening 15a on its upper part for filling a filter material, which offers the medium to be cleaned a large surface, and z. B. can consist of chemically digested and thus activated coke or the like. The conical tube 3a in the cylindrical vessel 4a forms an equally continuously conical space 10a in which the gas is deflected by the baffle plate and through which the gas flows at a continuously decreasing speed. The gas flows into this space with a degree of purification at which it contains the premd constituents exclusively in a vaporous state.
In this way, a complete cleaning succeeds, for. B. from compressed air, from the water contained in it, which can be contained up to the saturation level of the air at the relevant operating temperature - so that the air flowing out of the collecting space L'a has achieved practically the greatest possible degree of purification.
If air or water vapor is to be freed from the entrained oil, the device shown in FIG. 1 is only sufficient for this task if a certain amount of oil in vapor form is still accepted in the air or water vapor leaving the releaser can.
If, however, a more extensive removal of oil vapors from the gas is required, the device shown in FIG. 2 is to be used for this purpose.
The basic features of this device consist in the fact that a second, similarly constructed, is connected to the cleaner shown in FIG. 1, which is only larger than the first cleaner, i.e. H. by dimensioning the space containing the filter mass in such a way that the desired minimum content of vaporous oil in the air or in the water vapor can be achieved with certainty. The reference symbols of the left container in FIG. 2 correspond completely to those of FIG. 1, so that it no longer needs a special explanation. In the right container, the same parts are provided with the same numbers as in Fig. 1 and a line as an index.
The pre-cleaned gas emerging from the first separator releases part of the vaporous oil contained in it to the filter body 7 '. The further oil vapor still to be removed from the air or the water vapor is absorbed by the filter material contained in the relatively wide conical space 10 '.
Because the oil carried along only enters the container 4 'in vapor form, premature clogging of the pores of the filter terrace in the room 10' with entrained oil droplets is avoided, so that condensation nuclei for the oil vapor form in these pores as a result of capillary action can, whereby its deposition is effected in a perfect manner. As a result, the gas leaving the outlet 14 is practically oil-free even at a high outlet temperature. Is in this way z.
If, for example, the exhaust steam of a piston steam engine is introduced into the loading container 4 at flange 1 a, the hot steam emerging at 14 is completely cleaned of all foreign constituents and, in particular, of oil so that it can easily be transferred to dyeing vats to be heated can be used for textiles in which a minimal amount of oil in the therapeutic steam flowing through the flow would otherwise result in a decisive deterioration in the dyeing process.