DD266141A1 - Prallwand - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Prallwand fuer einen mehrstufigen liegenden zylindrischen Oelabscheider, die senkrecht zum axialen Gasstrom angebracht und mit waagerechten Ablaufkanaelen versehen ist, die beidseits in senkrechte Sammelkanaele muenden. Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist das Abscheiden von Oel aus Freon-Kaeltemittelgas bei Schraubenverdichteraggregaten. Nach der Erfindung sind auf der dem Eintrittsstutzen zugewandten Seite der Prallwand als Ablaufkanaele mehrere horizontale parallele hohlraumbildende Profile durchgehend befestigt. Auf ihrer Oberseite sind parallel zu den Rohrachsen an der Prallwand Drainageschlitze angebracht. Die Oberflaeche der Profile schirmt das Innere der Ablaufkanaele vor dem unmittelbar auftreffenden Gas-Oelstrom ab. Das Oel kann ungehindert eintreten und in den Rohren ungestoert ablaufen. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Prallwand für einen mehrstufigen liegenden zylindrischen ölabscheider, die senkrecht zum axialen Gasstrom angebracht und mit waagerechten Ablaufkanälen versehen ist, die in senkrechte Sammeikanäle münden, vorzugsweise zum Abscheiden von öl aus Freon-Kältemittelgas bei Schraubenverdichtoraggregaten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei Schraubenverdichtern müssen zur inneren Abdichtung, Kühlung und Schmierung erhebliche Mengen öl in den Verdichtungsraum eingespritzt werden. Dieses öl muß danach weitgehend vom verdichteten Kältemittelgas wieder getrennt werden, um es nach entsprechender Aufbereitung erneut dem Schraubenverdichter zuzuführen. Im Kältemittelgas verbleibende Restölmengen sollen möglichst klein gehalten werden, da sich dieses Öl auf den Wärmeübertragerflächen von Kondensator und Verdampfer ablagert, dort den Wärmeübergang behindert und zu einem erhöhten Energieverbrauch führt. Unter ungünstigen Bedingungen können auch Betriebsstörungen durch ölverlagerungen auftreten. Bei Freon-Kältemitteln ist die ölabscheidung besonders schwierig, da beide Komponenten miteinander vollständig löslich sind.

Bei Schraubenverdichteraggregaten haben ölabscheider in Form eines liegenden zylindrischen Behälters mit entsprechenden inneren Einbauten für eine mehrstufige Abscheidung seit langer Zeit Verbreitung gefunden. Bei einem bekannten Ölabscheider für Schraubenverdichteraggregate (DD-PS 152848) ist als erste Abscheiderstufe nach dom axialen Eintritt eine senkrechte Prallwand angeordnet. Hier findet die Grobabscheidung statt. Da der Gasstrom mit erheblichen Mengen Öl beladen ist, läuft es in einer relativ dicken Schicht an der Prallwand herunter. An dieser dicken ölschicht sind die Adhäsionskräfte entsprechend vermindert, so daß durch den ständig erneut auftreffenden Öl-Gasstrom bereits abgeschiedenes öl aufgewirbelt wird und öltröpfchen von dor Prallwand zurückspringen, die dann vom Gasstrom mitgerissen werden. Der Abscheidegrad einer solchen Prallwand ist unbefri« digend, so daß die nachfolgenden Abscheidestufen zu stark belastet werden und der gesamte Abscheidegrad zu niedrig ist.

Bei Wellenplattenabscheidern, wie sie besonders für das Abscheiden von Wassertröpfchen aus Luft Verwendung finden, ist es bekannt, an den Umlenkstellen Ablaufrinnen und Kriechfallen anzubringen, über die abgeschiedenes Wasser ablaufen kann (DD-PS 88936).

Bei senkrecht durchströmten Wellabscneidern ist es bekannt, an den ün'tankstellon waagerechte Schlitze anzubringen, über die abgeschiedene Flüssigkeit in darunterliegende Kammer, abgeleitet wird, die untereinander verbunden die Flüssigkeit nach unten ableiten (DE-AS 234Γ307). Auch V-förmige Rinnen sind als Sammeleinrichtungen an Wellabscheidern bekannt (DE-OS 1544115).

Bei diesen aus Wellabscheidern bekannten Ablaufkanälen kommt es stets zu einem intensiven Kontakt zwischen dem auftretenden Gas-Flür.sigkeitsstrom und der bereits abgeschiedenen, in den Rinnen ablaufenden Flüssigkeit. Auch die waagerechten Ablaufschlitze nach DE-AS 2345307 werden ständig v»m Gasstrom getroffen, was den Flüssigkeitsablauf behindert und zu erneutem Kontakt mit dem Gas führt. Für das Abscheiden von Öt aus Freon-Kältemittelgas sind diese Ablaufkanäle nicht geeignet, weil dadurch ständig bereits abgeschiedenes öl wieder abgelöst und vom Gas mitgerissen wird. Aus der DE-OS 3207997 ist eine Prallwand zur Trennung von Öl und Kältemittelgas bekannt, die mit senkrechten Nuten versehen

ist, in denon dns abgeschiedene Öl ablaufen soll. Dieses ablaufende Öl liegt völlig ungeschützt im ständig auftretenden Strom aus Gas und Öl. Bereits abgeschiedenes Öl wird aufgewirbelt und vom Gas wieder mitgelesen. Ein hoher Abs'.neidegrad ist damit nicht zu erreichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Abscheidegrad bei Ölabscheidern für stark mit Öl beladenes Freon-Kältemittel an Schraubenverdichteraggregaten zu verbessern, um Energieverluste und Betriebsstörungen zu vermeiden.

Darlegung det Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Ablaufkanäle an der senkrechten Prallwand als erste Stufe eines ölabscheider für Freon-Kältemittel so zu gestalten, daß ablaufendes.öl weitgehend unbehindert und ohne erneuten intensiven Kontakt mit dem kontinuierlich auftreffenden Gas-Öl-Gemisch ablaufen kann.

Erf inclungsgemäß. wird die Aufgabadadurch gelöst, daß auf der dom Eintrittsstutzen zugewandten Seite der Prallwand als Ablaufkanäle mehrere horizontale parallele hohlraumbildende Profile durchgehend befestigt und auf ihrer Oberseite an der Prallwand mit parallel zu den Profilachsen verlaufenden Drainageschlitzen versahen sind.

Die Oberfläche der Profile schirmt die inneren Ablaufkanäle vor dem unmittelbar auftreffenden Gas-Ölstrom ab, so daß das von der Prallwand herunterlaufende id durch die Drainageschlitze eintretende öl ungehindert im Innern der Ablaufkanälo ungestört zu den senkrechten Sammelk&nälen abfließen kann. Die Anzahl der parallelen horizontalen Ablaufkanäle muß so gewählt werden, daß entsprechend der anfallenden Ölmenge stets nur eine geringe Schichtdicke des auf der Prallwand herunterlaufenden Öles erreicht wird. Die Adhäsionskräfte sind dann noch ausreichend, um das Zurückspritzen von größeren Ölmengen durch den ständig auftreffenden Gas-Ölstrom zu verhindern. Damit ist ein sehr hoher Abscheidegrad mit den angestrebten wirtschaftlichen Vorteilen zu erreichen.

Die Hauptölmenge fällt in dem von dom Eintrittsstrahl des Gas-Öl-Gemisches gebildeten Einströmkegel an. Es ist deshalb nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig, die horizontalen Ablaufkanäle so anzuordnen, daß sich der unterste waagerechte Ablauf kanal mit seiner Oberkante etwas unterhalb und der oberste waagerechte Ablauf kanal mit seiner Oberkante gerade noch innerhalb des Finströmkegels befindet. Damit kann der Gasstrom ungehindert allseitig abströmen.

Die Formen der hohlraumbildenden Profile kann vielgestaltig sein. So können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die hohlraumbildenden Profile aus Rohren bestehen. Dies hat den Vorteil, daß die nahe der Prallwand liegenden Drainageschlitze

durch die Oberfläche der Rohre vom auftreffenden Gasstrom abgeschirmt werden, was sich günstig auf den Öleintritt in die Drainageschlitze auswirkt.

Auch d^!i Verwendung von Rohrabsrhnitten als hohlraumbildende Profile ist wegen der einfachen Bearbeitung und Befestigung auf der Prallwand vorteilhaft.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die hohlraumbildenden Profile aus Winkeln bestehen, die mit beiden Schenkeln an der Prallwand befestigt sind. Ein solcher Ablaufkanal ist äußerst einfach herzustellon. Die Drainageschlitze befinden sich zwischen der Prallwand und dem oberen Schenkel, so daß das herablaufende Öl sehr leicht hineinfließen kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind dazu die Rohrabschnitte bzw. Winkel im Bereich der Prallwand mit parallel zu den Profilachsen verlaufenden Ausnehmungen versehen, die mit der Prallwand Drainageschlitze bilden.

Ausfuhrungsbeisplel

Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Fig. 1: die Draufsicht auf eine senkrechte Prallwand, eingesetzt in einen ölabscheider in Form eines liegenden zylindrischen Behälters;

Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1; Fig. 3: eine Ausführungsform i.?!t Winkelnrofilen als Ablaufkanäle; Fig. 4: eine Ausführungsform mit Rohrabschnitten als Ablaufkanäle; Fig. S: eine Ausführungsform mit Rohren als Ablaufkanfile.

Der ölabscheider nach Fig. 1 besteht aus dem Behältormantel 1, der von einem Klöpperboden 2 abgeschlossen ist. Durch den

Eintrittsstutzen 3 gelangt das Gas-Öl-Gemisch in den ölabscheider. Auf der folgenden Prallwand 4 sind horizontal Ablauf kanäle 5; 7 befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel haben die Ablaufkanäle die Form eines vollständigen Rohres 15, wie in Fig. 5 dargestellt. Hinter der Rohrmitte, nahe der Prallwand 4, sind parallel zu den Rohrachsen verlaufende Drainageschlitze 8 angeordnet.

Das von der Prallwand 4 herunterlaufende öl gelangt über die Drainageschlitze 6 in das Innere der Ablaufkanäle 5; 7. In die Drainageschlitze β auf der Oberseite der Ablaufkanäle nahe der Prallwand 4 kann dor auftretende Gas-Ölstrom nicht unmittelbar eindringen. Das über die Drainagoschlitze 6 in die Ablaufkanäle 5; 7 eingeflossene öl kann ungestört zu den seitlichen Sammelkanälen 10; 12 abflioßen.

Die Konstruktion der Sa.-nmelkanäle 10; 12 kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Su be« eht der linke Sammeikanal 10 nach Fig. 1 aus einer Abkantung der Prallwand 4, komplettiert durch ein Winkelstück 11 zum Sammelkanal 10.

Der rechte Sammelkanal 12 dor Fig. 1 bestoht aus einem U-förmigen Kanalstück 13, das auf der Prallwand 4 befestigt ist und den senkrechten Sammelk.inal 12 bildet.

Wie aus Fig. 1! zu ersehen ist, sind die Ablaufkanäle innerhalb des Einströmkegels so angeordnet, daß der unterste waagerechte Ablaufkanal 7 mit seiner Oberkante 8 etwas unterhalb der Oberkante des Einströmkegels liegt. Der oberste Ablaufkanal 5 ist so

angeordnet, daß er sich mit seiner Oberkante 9 gerade noch innerhalb des Einströmkegels befindet.

Nach Fig.3 wird als hohlraumbildendes Profil ein Winkel 16 verwendet, dessen Schenkel auf der Prallwand 4 befestigt sind. Auf

der Oberseite des Winkels 16 befinoon sich die Drainageschlitze 6.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 sind eis hohlraumbildende Profile Rohrabschnitte 14 dargestellt. Der Drainageschlitz 6

befindet sich unmittelbar an der Prallwand.

Bei der in Flg. 5 dargestellten Ausführungsform werden Rohre 15 als hohlraumbildende Profile verwendet. Der Drainageschlitz 6

befindet sich hier nahe der Prallwand 4.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig.3 und 4 sind die Rohrabschnitte 14 bzw. Winkel 16 mit axialen Ausnehmungen auf ihrer Oberseite versehen, die zusammen mit der Prallwand 4 die Drainageschlitze β bilden. Die erfindungsgemäße Prallwand erreicht einen so guten Abscheidegrad, der es gestattet, unter bestimmten Betriebsbedigungen auf weitere Abscheidestufen zu verzichten.

Claims (6)

1. Prallwand für einen mehrstufigen liegenden zylindrischen Ölabscheider, die senkrecht zum axial eintretenden Gasstrom angebracht und mit waagerechten Ablaufkanälen versehen ist, die in senkrechte Sammelkanäle münden, vorzugsweise zum Abscheiden von Öl aus Freon-Kältemittelgas bei Schraubenverdichteraggregaten, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Eintrittsstutzen (3) zugewandten Seite der Prallwand (4) als Ablauf kanäle (5; 7) mehrere horizontale parallele hohlraumbildende Profile (14; 15; 16) durchgehend befestigt und auf ihrer Oberseite an der Prallwand (4) mit parallel zu den Profilachsen verlaufenden Drainageschlitzen (6) versehen sind.

2. Prallwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste waagerechte Ablaufkanal (7) mit seiner Oberkante (8) etwas unterhalb und der oberste waagerechte Ablaufkanal (5) mit seiner Oberkante (9) gerade noch innerhalb des Einströmkegels angeordnet ist.

3. Prallwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlraumbildenden Profile aus Rohren (15) bestehen.

4. Prallwand anch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlraumbildenden Profile aus Rohrabschnitten (14) bestehen.

5. Prallwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlraumbildenden Profile aus Winkeln (16) bestehen, die mit beiden Schenkeln an der Prallwand (4) befestigt sind.

6. Prallwand nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrabschnitte (14) bzw. Winkel (16) im Bereich der Prallwand (4) mit parallel zu den Rohrachsen verlaufenden Ausnehmungen versehen sind, die mit der Prallwand (4) Drainageschlitze (6) bilden.