DE202020005600U1 - Zyklonabscheider - Google Patents

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Abstract

Zyklonabscheider (1) zum Trennen von Flüssigkeit von einem Strom (8) aus Gas und Flüssigkeit, wobei der Zyklonabscheider ein Gehäuse mit einer im Wesentlichen röhrenförmigen Innenwand (2) aufweist, wobei in dem Gehäuse ein Einlass (3) für den Strom bereitgestellt ist, um den Strom wenigstens teilweise tangential gegen die Innenwand zu tragen, wobei ferner ein Auslass (4) an der Oberseite des Gehäuses bereitgestellt ist, damit der Strom während des Betriebs einen Wirbel (5) zwischen dem Einlass und dem Auslass bildet, und wobei die Flüssigkeit (6) aufgrund der Zentrifugalkraft auf die Innenwand auftrifft, um abgegeben (11) zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens in einer Zone über dem Einlass eine im Wesentlichen röhrenförmige Hilfswand (7) aufweist, wovon eine Außenseite von der Innenwand beabstandet und zu dieser gerichtet ist, damit der Wirbel während des Betriebs wenigstens teilweise durch eine Innenseite der Hilfswand begrenzt wird, um den Kontakt zwischen dem Wirbel und der Flüssigkeit an der Innenwand zu verringern.

Description

  • Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft einen Zyklonabscheider zum Abtrennen von Flüssigkeit von einem Strom aus Gas und Flüssigkeit, wobei der Zyklonabscheider ein Gehäuse mit einer im Wesentlichen röhrenförmigen Innenwand, die mit einem Einlass für den Strom versehen ist, aufweist, um den Strom wenigstens teilweise tangential entlang der Innenwand zu transportieren, wobei an der Oberseite des Gehäuses auch ein Auslass bereitgestellt ist, damit der Strom während des Betriebs einen Wirbel zwischen dem Einlass und dem Auslass bildet, und wobei die sich ergebende Zentrifugalkraft die Flüssigkeit mit der Innenwand in Kontakt bringt, damit sie abgegeben wird.
  • Ein Zyklonabscheider ist eine Vorrichtung, die Zentrifugalkraft benutzt, um ein Gemisch von Materialien auf der Basis von Unterschieden im spezifischen Gewicht (der relativen Dichte) zu trennen. Die Vorrichtung wird zum Beispiel verwendet, um Staub aus einem Luftstrom zu entfernen oder um Teilchen aus Wasser zu entfernen. Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft insbesondere einen Zyklonabscheider, um Flüssigkeiten aus einem Gas zu entfernen. Die Flüssigkeit weist dabei ein höheres spezifisches Gewicht als das Gas auf.
  • Bei einem Zyklonabscheider wird ein Strom aus Gas und Flüssigkeit tangential in einen röhrenförmigen Abschnitt gepumpt, was diesen Strom in eine Drehung versetzt und einen Wirbel erzeugt. Die schweren Teilchen, wie etwa die Flüssigkeit, werden an die Innenwand getragen, wo sie nach unten fließen. Als Ergebnis gelangen die schweren Teilchen in einen unteren Teil des Zyklonabscheiders, wo sie abgegeben werden können. Der Rest des Stroms verlässt den Zyklon durch eine beinahe zentral angeordnete Öffnung an dem oberen Ende des röhrenförmigen Abschnitts.
  • Ein bekannter Nachteil eines Zyklonabscheiders ist die suboptimale Abtrennungsleistungsfähigkeit. Genauer wurde festgestellt, dass ein bekannter Zyklonabscheider beim Abtrennen von Flüssigkeit von einem Strom aus Gas und Flüssigkeit mit einer hohen Beladung suboptimal arbeitet. Die Beladung ist als die Massedurchflussrate der Flüssigkeit gegenüber der Massedurchflussrate des Gases definiert. In der Praxis kann das Masseverhältnis von Öl zu Gas bei einem öleingespritzen Kompressor etwa 5 oder mehr betragen. Bei einer Durchflussrate von 3 kg Gesamtausgabe pro Sekunde können bis zu 2,5 kg Öl pro Sekunde zusammen mit dem verdichteten Gas aus dem Auslass des Kompressors austreten. Dies ist ein Beispiel für einen Strom aus verdichteter Luft und Öl mit einer hohen Beladung. Es wird dadurch klar sein, dass es vorteilhaft ist, wenn über den Zyklonabscheider eine maximale Menge an Ö1 bei einem minimalen negativen Einfluss auf den Luftstrom aus der Luft beseitigt wird. Insbesondere ist es günstig, wenn an einem Auslass des Zyklonabscheiders bis zu tausendmal weniger Flüssigkeit in dem Gas als an dem Einlass des Zyklonabscheiders vorhanden ist. Bei aktuellen Verfahrenstechniken für Gase mit einer hohen Beladung wird die Flüssigkeit in mehreren Stufen von dem Gas abgetrennt, um in dem Strom eine solche prozentuale Verringerung zu erhalten.
  • Eine Aufgabe des Gebrauchsmusters ist, einen Abscheider bereitzustellen, um eine Flüssigkeit bei einer verringerten Störung des Luftstroms leistungsfähig von einem Strom aus Gas und Flüssigkeit abzutrennen. Zu diesem Zweck ist der Zyklonabscheider nach dem Gebrauchsmuster durch den Umstand gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens in der Zone über dem Einlass eine im Wesentlichen röhrenförmige Hilfswand aufweist, deren Außenseite um einen Abstand von der Innenwand beabstandet und zu dieser hin gerichtet ist, damit der Wirbel während des Betriebs wenigstens teilweise von der Innenseite der Hilfswand umgeben ist, um den Kontakt zwischen dem Wirbel und der Flüssigkeit an der Innenwand zu verringern.
  • Das Gebrauchsmuster beruht auf der Erkenntnis, dass Flüssigkeit, die auf die Innenwand des Gehäuses des Zyklonabscheiders auftrifft, durch eine Wechselwirkung der Flüssigkeitsoberfläche mit dem Wirbel immer noch in den Strom zurückgelangen kann. Die beiden Faktoren, die die Hauptbestimmungsfaktoren für die Wiederaufnahme der Flüssigkeit in dem Strom darstellen, sind die Geschwindigkeit des Stroms an der Oberfläche der Flüssigkeit und die Dicke des Films an der Wand. Wenn einer dieser Werte zu groß ist, wird die Flüssigkeitsoberfläche nicht länger glatt sein. Faktoren wie etwa die Oberflächenspannung, die Viskosität, der Dichteunterschied, die Haftung an der Wand usw. spielen ebenfalls eine Rolle. In der Praxis ist die Flüssigkeitsoberfläche der Flüssigkeit, die auf die Innenwand des Gehäuses auftrifft, nicht immer glatt. Da der Wirbel entlang einer nicht glatten Fläche strömt, ist ein Teil der Flüssigkeit, die auf die Innenwand des Gehäuses aufgetroffen ist, immer noch in dem Strom enthalten, was die Leistungsfähigkeit der Abtrennung verringert. Die nicht glatte Oberfläche steigert die Aufnahme von Fluid in den Wirbel weiter, da Fluidpartikel leichter von der nicht glatten Oberfläche gelöst werden.
  • Das Gebrauchsmuster ist mit einer Hilfswand, die einen Teil des Gehäuses bildet, versehen, so dass der Großteil der Flüssigkeit an der Innenwand des Gehäuses abgetrennt wird, während sich ein Teil des Wirbels innerhalb der Hilfswand bewegt. Ein Teil der Flüssigkeit wird sich an der Hilfswand ablagern und dort einen merklich dünneren und daher auch stabileren Film bilden. Aufgrund der Hilfswand wird die Flüssigkeitsoberfläche, die auf die Innenwand auftrifft, wenigstens teilweise vor dem Wirbel abgeschirmt, so dass die Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und dem Wirbel verringert wird. Dies wird die Wirkung einer Wiederaufnahme der Flüssigkeit in den Strom verringern, wodurch die Abtrennung leistungsfähiger gestaltet wird. Versuche und Simulationen haben gezeigt, dass die Leistungsfähigkeit und die Menge an Flüssigkeit, die mit einem Zyklonabscheider nach dem Gebrauchsmuster aus einem Strom aus Gas und Flüssigkeit abgegeben werden kann, erheblich höher als bei einem aktuellen Zyklonabscheider nach dem Stand der Technik ist. Als Ergebnis ist der Zyklonabscheider nach dem Gebrauchsmuster besonders zum Abtrennen von Flüssigkeit von einem Strom aus Gas und Flüssigkeit mit einer hohen Beladung geeignet.
  • Der Einlass ist während des Betriebs vorzugsweise so ausgerichtet, dass der Strom aus dem Einlass beinahe zur Gänze direkt zu der Innenwand geführt wird. Mit anderen Worten befinden sich keine wesentlichen Elemente auf dem Pfad, der sich zwischen dem Einlass und der Innenwand erstreckt. Da der Strom beinahe vollständig direkt an die Innenwand gelangt, wird die Flüssigkeit in dem Strom ebenfalls maximal gegen die Innenwand gepresst werden, um dort einen Film oder eine Schicht der Flüssigkeit zu bilden. Durch das Bilden eines Films oder einer Schicht der Flüssigkeit wird die Flüssigkeit dazu neigen, nach unten zu fließen, um abgegeben zu werden. Der Strom wird sich einem Wirbel folgend von dem Einlass zu dem Auslass des Gehäuses bewegen. Der Strom erzeugt eine Zentrifugalkraft, die die Flüssigkeitsteilchen zur Bewegung zu der Außenseite des Wirbels bringt, wo sich die Flüssigkeitsteilchen typischerweise an der Innenwand und der Hilfswand des Gehäuses ablagern werden.
  • Vorzugsweise ist die Hilfswand so in Bezug auf die Innenwand positioniert, dass während des Betriebs ein unteres Segment des Wirbels entlang seines Umfangs durch die Innenwand begrenzt wird und ein oberes Segment des Wirbels entlang seines Umfangs durch die Innenseite der Hilfswand begrenzt wird. Der Einlass ist hier vorzugsweise in der Ebene des unteren Segments des Wirbels bereitgestellt. Da der Wirbel in einem unteren Segment entlang seines Umfangs durch die Innenwand begrenzt wird, wird sich der Großteil der Flüssigkeit in dem Flüssigkeits/Gasstrom an der Innenwand des Gehäuses ablagern. Wenn das obere Segment des Wirbels entlang seines Umfangs durch die Innenseite der Hilfswand begrenzt wird, wird die Hilfswand den Wirbel vor der Flüssigkeitsoberfläche, die an der Innenwand des Gehäuses erzeugt wird, abschirmen. Wie oben erklärt wurde, verringert dies die Wiederaufnahme der Flüssigkeit in den Wirbel und erhöht dadurch die Leistungsfähigkeit der Abtrennung.
  • Vorzugsweise gelangt ein Teil der in dem Strom verbliebenen Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft an die Innenseite der Hilfswand, wodurch eine zweistufige Abtrennung erreicht wird. Das untere Segment des Wirbels wird entlang seines Umfangs durch die Innenwand begrenzt, an der der Großteil der Flüssigkeit landet. Es kann davon ausgegangen werden, dass in dem Strom unterschiedliche Phasen der Flüssigkeit auftreten. Die erste Phase ist als freie Flüssigkeit bekannt, die zweite Phase ist als Tropfen bekannt, und die dritte Phase ist als Nebel bekannt. In einem Gasstrom kann nur eine begrenzte Menge an Flüssigkeit in Suspension gehalten werden. Daher wird der Großteil der Masse typischer weise in der freien Flüssigkeit vorkommen. In dem unteren Segment wird hauptsächlich die freie Flüssigkeit abgetrennt. Doch da sich der Wirbel auch durch die Innenseite der Hilfswand erstreckt, wird ein Teil der Flüssigkeit von dem Strom, nachstehend als Restflüssigkeit bezeichnet, durch die Zentrifugalkraft auch auf diese Hilfswand auftreffen, wo er typischerweise einen Film bildet, der verglichen mit der Ablagerung an der Innenwand viel dünner und daher stabiler ist. In der Praxis wird Flüssigkeit, die sich hauptsächlich in der zweiten Phase befindet, auf die Innenseite der Hilfswand auftreffen. Diese Restflüssigkeit wird auch von der Hilfswand ablaufen, um abgegeben zu werden. Dies führt zu einer zweistufigen Abtrennung. Im Besonderen wird die erste Stufe durch die Innenwand bewerkstelligt werden, während eine zweite Stufe durch die Innenseite der Hilfswand bewerkstelligt werden wird. Die zweistufige Abtrennung erhöht die Leistungsfähigkeit der Abrennung deutlich, was den Prozentsatz an Flüssigkeit an dem Auslass in Bezug auf den Einlass verglichen mit einstufigen Abscheidern stark erhöht.
  • Vorzugsweise ist zwischen der Innenwand und der Außenseite der Hilfswand eine im Wesentlichen ringförmige Kammer gebildet, deren Dicke durch den Abstand zwischen der Innenwand und der Außenseite bestimmt ist, wobei die Kammer an der Unterseite offen ist, um zu gestatten, dass Flüssigkeit an der Innenwand in die Kammer und daraus heraus fließt. Die ringförmige Kammer stellt einen Raum bereit, in dem wenigstens ein Teil der Flüssigkeit, die mit der Innenwand des Gehäuses in Kontakt gelangt, ein- und ausfließen kann. Diese Flüssigkeit ist in diesem Raum vor dem Wirbel abgeschirmt, so dass der Wirbel nicht mit der Flüssigkeit, die sich in diesem Raum befindet, in eine Wechselwirkung treten kann. Dem Fachmann wird klar sein, dass die Ringdicke mit der Kapazität zur Flüssigkeitsaufnahme des Raums zusammenhängt. Diese Kapazität wird auf Basis der beabsichtigten Verwendung des Zyklonabscheiders bestimmt. Wenn der Zyklon abscheider verwendet wird, um eine große Menge an Flüssigkeit abzutrennen, wird der Ring mit einer entsprechenden Dicke versehen werden, um der großen Menge der Flüssigkeit das Fließen in die Kammer und aus dieser heraus zu gestatten. Ein Fachmann versteht, dass eine derartige Gestaltung und Optimierung auf der Basis von Versuchen und Simulationen vorgenommen werden kann. Der Abstand zwischen der Außenseite der Hilfswand und der Innenwand wird dadurch bei einem Mindestmaß gehalten. Als Ergebnis wird die Oberfläche der Innenwand der Hilfswand maximiert, damit die Aufnahme der Flüssigkeit und das Bremsen des Wirbels an der Innenwand auf ein Mindestmaß verringert werden. Dies steht in einem Gegensatz zu bekannten Dachabscheidern, bei denen der Abstand zwischen dem Dachabscheider und der Innenwand typischerweise größer sein wird, da sich an der Innenseite des Dachabscheiders im Prinzip keine nennenswerte Menge an Flüssigkeit befinden wird und sich diese nicht über eine wesentliche Höhe des Wirbels erstreckt.
  • Die Höhe der Kammer ist vorzugsweise größer als die Ringdicke. Eine ringförmige Kammer mit einer Höhe, die größer als die Ringdicke ist, scheint optimal zu sein, um zu gestatten, dass Flüssigkeit, die auf die Innenwand des Gehäuses auftrifft, durch die Zentrifugalkraft in die Kammer und aus dieser herausfließt. Die Höhe ist vorzugsweise groß genug, dass ausreichend Kapazität für die Flüssigkeit von der ersten Abtrennung vorhanden ist. Ein Fachmann kann die Höhe auf Basis von Versuchen und Simulationen bestimmen. Diese Höhe ist nicht notwendigerweise die gleiche wie die Höhe der Innenseite der Hilfswand. Die Gesamthöhe des Zyklonabscheiders kann auf der Basis der bekannten Eigenschaften des zufließenden Stroms, genauer auf der Basis der Beladung und der Natur einschließlich der durchschnittlichen Tröpfchengröße des zufließenden Stroms, optimiert werden. Eine geringe Beladung mit kleinen Tropfen wird daher zu einer Innenwand mit einer geringeren Höhe als jener der Hilfswand führen, und eine größere Beladung mit größeren Tropfen wird zu einer Innenwand führen, die eine größere Höhe als die Hilfswand aufweist.
  • Vorzugsweise weist die Kammer eine Ringdicke auf, die kleiner als der Durchmesser des Einlasses ist. Wenn die Ringdicke kleiner als der Durchmesser des Einlasses ist, scheint die Störung des Wirbels durch die Hilfswand minimal zu sein, so dass der Luftstrom weniger negativ beeinflusst wird.
  • Die ringförmige Kammer ist vorzugsweise an der Oberseite geschlossen. Das Verschließen der ringförmigen Kammer an der Oberseite zwingt den Wirbel dazu, sich von der Innenseite der Hilfswand zu dem Auslass auszudehnen. Als Ergebnis wird der Luftstrom, und genauer die Strömungsrichtung durch den Zyklonabscheider, optimiert.
  • Die Innenwand ist vorzugsweise um eine erste Achse herum gebildet, und die Hilfswand ist um eine zweite Achse herum gebildet, wobei die erste Achse und die zweite Achse im Wesentlichen übereinstimmen. Durch Gestatten, dass die Achse der Innenwand mit der Achse der Hilfswand übereinstimmt, erstrecken sich die Innenwand und die Hilfswand über ein wesentliches Ausmaß konzentrisch. Aufgrund dieses konzentrischen Aufbaus wird der Wirbel optimal von dem Einlass zu dem Auslass geführt, so dass eine minimale negative Wirkung auf den Luftstrom durch den Zyklonabscheider besteht. Darüber hinaus scheint das Ablagern der Flüssigkeit an den Wänden als Folge der Zentrifugalkraft optimal zu sein, wenn die Wände konzentrisch verlaufen.
  • Die Innenwand bildet vorzugsweise ein unteres Segment des Gehäuses, und die Hilfswand erstreckt sich zusammen mit der Innenwand zu der Oberseite des Gehäuses. Die Überlappung der Hilfswand und der Innenwand bildet einen Raum zwischen der Außenseite der Hilfswand und der Innenwand, als deren Ergebnis Flüssigkeit, die durch die Zentrifugalkraft auf die Innenwand auftrifft, nicht durch den Wirbel beeinflusst wird. Der Wirbel wird sich tatsächlich innerhalb der Innenseite der Hilfswand erstrecken. An der Position des unteren Segments wird der Zyklonabscheider einen Betrieb zeigen, der mit jenem eines herkömmlichen Zyklonabscheiders vergleichbar ist. Über dem unteren Segment ist die Leistungsfähigkeit des Zyklonabscheiders des vorliegenden Gebrauchsmusters deutlich verbessert, da die Wechselwirkung zwischen dem Wirbel und der Flüssigkeit an der Innenwand verringert ist. Als Ergebnis der Zentrifugalkraft wird es zu einer zweiten Abtrennung von Flüssigkeit kommen, so dass eine zweistufige Abtrennung der Flüssigkeit aus dem Strom stattfinden wird.
  • Das Gehäuse weist an der Unterseite vorzugsweise eine Abgabeöffnung zum Abgeben der Flüssigkeit auf. Die Flüssigkeit kann über eine Abgabeöffnung auf eine nahezu fortlaufende Weise aus dem Zyklonabscheider abgegeben werden. Es sollte klar sein, dass der Ausdruck „an der Unterseite“ weit interpretiert werden kann, und dass der Auslass auch in einem unteren Segment des Gehäuses an dessen Seite bereitgestellt sein kann.
  • Das Gebrauchsmuster betrifft ferner einen Kompressor zum Verdichten eines Gases, wobei der Kompressor mit wenigstens einem Kompressorelement mit einem Auslass für verdichtetes Gas versehen ist, wobei der oben genannte Auslass für verdichtetes Gas an den Einlass des Zyklonabscheiders nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeschlossen ist. In einem Ölkompressor oder Wasserkompressor erfolgt eine Beigabe von Öl oder Wasser zum Schmieren von Teilen während des Verdichtens der Luft, zur Bereitstellung einer zusätzlichen Abdichtung und aus weiteren sekundären Gründen. Die Flüssigkeit, die während des Verdichtens des Gases verwendet wird, wird typischerweise wenigstens teilweise zusammen mit dem Gas durch den Auslass des Kompressorelements verlaufen. Durch Einrichten eines Zyklonabscheiders nach dem Gebrauchsmuster hinter dem Kompressor kann der Großteil der Flüssigkeit von dem Strom aus Gas und Flüssigkeit, der aus dem Kompressorelement gelangt, abgetrennt werden. Dies ermöglicht einerseits eine rasche und leistungsfähige Rückgewinnung der Flüssigkeit und vorzugsweise ihre Wiederverwendung. Dies ermöglicht auch einen leistungsfähigen Weitertransport und die Verwendung des verdichteten Gases.
  • Das Gebrauchsmuster wird nachstehend unter Verwendung der Ausführungsformen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, ausführlicher erklärt werden.
  • In den Zeichnungen
    • zeigt 1 eine erste Ausführungsform eines Zyklonabscheiders nach dem Gebrauchsmuster,
    • zeigt 2 eine zweite Ausführungsform eines Zyklonabscheiders nach dem Gebrauchsmuster;
    • zeigt 3 eine dritte Ausführungsform eines Zyklonabscheiders nach dem Gebrauchsmuster;
    • zeigt 4 ein Diagramm der Wiederaufnahme von Flüssigkeit in den Strom;
    • zeigt 5 einen Kompressor mit einem Zyklonabscheider nach einer Ausführungsform des Gebrauchsmusters; und
    • zeigt 6 Querschnitte von einigen Beispielen für im Wesentlichen röhrenförmige Wände.
  • In den Zeichnungen sind gleiche oder vergleichbare Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt einen Zyklonabscheider 1 nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gebrauchsmusters. Der Zyklonabscheider 1 weist ein Gehäuse auf, das in diesem Fall eine Trommel bildet. Durch das Gehäuse wird ein Raum abgegrenzt. Durch den Raum kann Gas und/oder Flüssigkeit geführt werden.
  • Das Gehäuse des Zyklonabscheiders 1 weist eine Innenwand 2 auf, die im Wesentlichen röhrenförmig ist. In diesem Fall ist „im Wesentlichen röhrenförmig“ als eine Form definiert, die durch einen Durchschnittsfachmann als die Form eines Rohrs, vorzugsweise eines Rohrs mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt, erkennbar ist. Im Wesentlichen röhrenförmig ist vorzugsweise als im Wesentlichen zylinderförmig mit einer Form, die um höchstens 20 % und vorzugsweise nicht mehr als 10 % von einer idealen Zylinderform abweicht, definiert. Die Abweichung kann durchgängig oder nicht durchgängig sein. Die Abweichung kann sich in der radialen Richtung und/oder in der Achsenrichtung zeigen. Die Wand 2 kann zum Beispiel leicht oval oder leicht konisch sein und dennoch als im Wesentlichen röhrenförmig angesehen werden. 6 zeigt Querschnitte von einigen Beispielen für im Wesentlichen röhrenförmige Wände, wovon jede als Hilfswand und/oder als Innenwand des Gehäuses wirken kann. Ein Kreis ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt, und die Wand ist durch eine durchgehende Linie gezeigt. 6A zeigt Schaufeln, die gemeinsam eine im Wesentlichen röhrenförmige Wand bilden. 6B zeigt eine ein wenig ovale Wand. 6C zeigt eine röhrenförmige Wand, die etwas exzentrisch angeordnet ist. Die Wand von 6 kann als Hilfswand 7 in Bezug auf die Innenwand 2 exzentrisch angeordnet werden, was nachstehend ausführlicher besprochen wird.
  • Das Gehäuse des Zyklonabscheiders 1 ist an der Stelle der Innenwand 2 mit einem Einlass 3 versehen. Der Einlass 3 ist bereitgestellt, um einen Strom aus Gas und Flüssigkeit in das Gehäuse 1 einzubringen. Der Einlass 3 ist typischerweise als eine Rohrkomponente geformt, die so angeschlossen werden kann, dass sie ein größeres Ganzes bildet, so dass der Strom 8 durch die Rohrkomponente fließen und dadurch in das Gehäuse eingebracht werden kann. Der Einlass 3, und genauer die Rohrkomponente, die den Einlass bildet, ist so in Bezug auf die im Wesentlichen röhrenförmige Innenwand 2 positioniert und/oder ausgerichtet, dass der Strom die Innenwand 2 in dem Gehäuse wenigstens teilweise tangential erreicht. „Wenigstens teilweise tangential“ ist als in Bezug auf die im Wesentlichen röhrenförmige Innenwand exzentrisch definiert. Als Ergebnis wird der Strom, der in den Zyklon gelangt, ohne weiteren Antrieb eine Kreisbewegung in Bezug auf die röhrenförmige Innenwand 2 verursachen. In der oberen Mitte des Gehäuses des Zyklonabscheiders 1 ist ein Auslass 4 bereitgestellt. Die Kreisbewegung wird einen Wirbel 5 zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 bilden. Vorzugsweise ist der Einlass 3 und genauer die Rohrkomponente, die den Einlass bildet, beinahe waagerecht angeordnet. „Beinahe waagerecht“ ist so definiert, dass es auf eine maximale Abweichung von 20 % und vorzugsweise nicht mehr als 10 % von der waagerechten Richtung verweist. Es ist sogar noch besser, wenn der Einlass 3 waagerecht ist, oder genauer, wenn die Rohrkomponente, die den Einlass 3 bildet, waagerecht ist.
  • Der Einlass 3 ist so positioniert und/oder ausgerichtet, dass der Strom 8 von dem Einlass 3 beinahe vollständig auf die Innenwand 2 auftrifft. Daher sind auf dem Pfad zwischen dem Einlass 3 und der Innenwand 2 keine Hilfselemente oder Hilfswände oder andere Teile angeordnet. Der Strom 8 wird minimal gestört, da der Strom 8 von dem Einlass 3 beinahe vollständig zu der Innenwand 2 gelangt. Einem Fachmann wird klar sein, dass eine Störung des Stroms 8 eine Abnahme der Leistungsfähigkeit des Zyklonabscheiders 1 mit sich bringt. Vorzugsweise wird der Strom 8 sanft in einen Wirbel 5 umgewandelt werden, der sanft weiter in einen Ausgabestrom aus dem Auslass 4 fließt, da er beinahe vollständig direkt auf die Innenwand auftrifft. Dieser fließende, minimal gestörte Strom stellt eine gute Leistungsfähigkeit sicher.
  • Das Gehäuse des Zyklonabscheiders 1 weist ferner eine Hilfswand 7 auf. Die Hilfswand ist im Wesentlichen röhrenförmig. Die Hilfswand 7 befindet sich wenigstens über dem Einlass. Bei einigen Ausführungsformen befindet sich die Hilfswand 7 nicht nur über dem Einlass 3, sondern auch teilweise in dessen Ebene. Die Hilfswand 7 erstreckt sich wenigstens teilweise innerhalb der Innenwand 2, Als Ergebnis weist die Hilfswand 7 eine Außenseite auf, wovon sich wenigstens ein Teil in einer Entfernung von der Innenwand 2 befindet und zu dieser gerichtet ist. Dies erzeugt einen Raum 10 zwischen der Außenseite der Hilfswand 7 und der Innenwand 2. Der Raum 10 weist die Form einer im Wesentlichen ringförmigen Kammer auf, die an der Unterseite offen ist. Die ringförmige Kammer 10 ist vorzugsweise an der Oberseite geschlossen.
  • Während des Betriebs des Zyklonabscheiders 1 wird Flüssigkeit in dem Strom 8 aufgrund der Zentrifugalkraft auf die Innenwand 2 auftreffen. Diese Flüssigkeit ist in 1 schematisch gezeigt und durch das Bezugszeichen 6 angegeben. Da der Strom im Wesentlichen tangential und vorzugsweise auch im Wesentlichen waagerecht auf die aufrechtstehende Innenwand 2 auftrifft, wird die Flüssigkeit 6 eine Schicht bilden, die sich sowohl oberhalb des Einlasses 3 als auch unterhalb des Einlasses 3 an der Innenwand 2 ausbreitet. Nachdem die Flüssigkeit auf die Innenwand 2 aufgetroffen ist, wird sie nur unter dem Einfluss ihrer eigenen Trägheit, der Schwerkraft und der Scherkraft des über sie blasenden Stroms fließen. Aufgrund der Hilfswand fällt der Antrieb durch den Strom größtenteils weg, so dass die Drehung des Flüssigkeitsfilms an der Innenwand 2 rascher anhält. Die Flüssigkeit 6 an der Innenwand 2 wird typischerweise aufgrund der Schwerkraft nach unten fließen, um an dem Boden in dem Zyklonabscheider 1 gesammelt zu werden. Die gesammelte Flüssigkeit ist in 1 durch das Bezugszeichen 12 angegeben.
  • Der Raum 10 weist eine Größe auf, die durch die Höhe h des Raums und die Ringdicke dk, bei der es sich um den in der radialen Richtung des Zyklonabscheiders 1 gemessenen Abstand zwischen der Außenseite der Hilfswand 7 und der Innenwand 2 handelt, bestimmt ist. Die Größe der Kammer 10 wird auf Basis des beabsichtigten Zwecks des Zyklonabscheiders, insbesondere die Durchflussmenge des Stroms 8 und das Gas/Flüssigkeits-Verhältnis des Stroms 8, bestimmt. Die bevorzugte Ringdicke dk ist in der Praxis vorzugsweise größer als durchschnittlich 5 mm, noch besser größer als 8 mm, und vorzugweise kleiner als durchschnittlich 30 mm, noch besser kleiner als 20 mm, und beträgt insbesondere ungefähr 15 mm. Die Ringdicke dk ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser di des Einlasses. Die Höhe h ist vorzugsweise größer als der Durchmesser di des Einlasses. Die Innenwand weist einen ersten Durchmesser auf, und die Hilfswand weist einen zweiten Durchmesser auf. Der zweite Durchmesser beträgt vorzugsweise wenigstens 70 %, noch besser wenigstens 80 %, und insbesondere wenigstens 85 % des ersten Durchmessers. Im Allgemeinen wird die Ringdicke minimiert, um gerade genug Platz für die Flüssigkeit, die mit der Innenwand in Kontakt gelangt, bereitzustellen. Mit anderen Worten wird der Durchmesser der Hilfswand maximiert, ohne den ringförmigen Raum zwischen der Hilfswand und der Innenwand zu klein für die Beladung und die erste Abtrennung auszuführen.
  • Die Hilfswand 7 weist auch eine Innenseite auf. Die Ausführungsform von 1 zeigt, dass sich die Innenseite der Hilfswand höher als die Innenwand 2 erstreckt. Dadurch bildet die Hilfswand 7 den obersten Teil des Gehäuses. Bei der Ausführungsform von 1 lässt sich dadurch ein oberstes Segment 19 angeben, in dem das Gehäuse durch die Hilfswand 7 gebildet ist; ein mittleres Segment 18 angeben, wo die Hilfswand 7 und die Außenwand 2 einander überlappen; und ein unteres Segment 16 angeben, das durch die Außenwand 2 gebildet ist. Der Zyklonabscheider 1 weist typischerweise auch ein unter dem unteren Segment 16 befindliches Abgabesegment 17 auf, in dem die Flüssigkeit gesammelt wird, um über eine Abgabeöffnung 11 abgegeben zu werden.
  • Die Innenseite der Hilfswand ist so gebildet, dass der Wirbel 5, der sich zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 erstreckt, wenigstens teilweise durch die Innenseite der Hilfswand 7 begrenzt ist. Genauer wird ein unteres Segment des Wirbels 5 durch die Innenwand 2 begrenzt werden, während das oberste Segment des Wirbels 5 durch die Hilfswand 7 begrenzt werden wird. Die Folge davon wurde oben ausführlich besprochen: die Flüssigkeit 6, die sich an der Innenwand 2 befindet, wird durch die Hilfswand 7 vor wenigstens einem Teil des Wirbels 5 abgeschirmt werden. Insbesondere wird die Flüssigkeit 6, die in dem Raum 10 vorhanden ist, beinahe vollständig vor dem Wirbel 5 abgeschirmt werden. Dies verringert die Wiederaufnahme der Flüssigkeit in den Strom (ihre Wiedermitnahme). Das Verringern der Wiederaufnahme der Flüssigkeit in den Strom erhöht die Leistungsfähigkeit der Abtrennung. Insbesondere wird der Strom an der Stelle des Auslasses 4 deutlich weniger Beladung als der Strom an der Stelle des Einlasses 3 aufweisen. In diesem Fall ist die Beladung als die Massenmenge der Flüssigkeit gegenüber der Massenmenge des Gases definiert.
  • 2 zeigt eine alternative Ausführungsform des Zyklonabscheiders 1. Bei der Ausführungsform in 2 ist das Gehäuse des Zyklonabscheiders 1 beinahe vollständig durch eine erste Rohrkomponente gebildet, die die Innenwand 2 enthält. Eine Hilfswand 7 ist in dem Gehäuse an der Oberseite des Zyklonabscheiders 1 angeordnet. Die Hilfswand 7 ist als eine zweite Rohrkomponente mit einem kleineren Durchmesser als jenem der ersten Rohrkomponente gebildet. Die Rohrkomponenten sind in Bezug zueinander mit beinahe übereinstimmenden Achsen positioniert. Die Ausführungsform von 2 weist auch einen Begrenzungsvorsprung 13, auch als Dachabscheider bekannt, auf, der an der Oberseite des Gehäuses bereitgestellt, wobei sich dieser Vorsprung 13 um den Auslass 4 herum erstreckt. 2 zeigt auch, wie der Auslass 4 als eine Rohrkomponente, die sich wenigstens teilweise in den durch das Gehäuse gebildeten Raum erstreckt, gebildet ist. Insbesondere erstreckt sich die Auslassrohrkomponente über eine Länge, die dem Durchmesser des Einlasses 3 ungefähr gleich ist, in das Gehäuse.
  • In 2 ist der Einlass 3 als eine Rohrkomponente, die sich wenigstens teilweise in das Gehäuse erstreckt, gebildet. Außerdem ist der Einlass 3 in Bezug auf die Innenwand 2 nicht vollständig tangential positioniert. Mit anderen Worten durchdringt die Einlassrohrkomponente die Wand des Gehäuses. Dies weist einige Vorteile auf. Es vereinfacht die Herstellung der Einlassrohrkomponente. In der Praxis ist die Einlassrohrkomponente typischerweise an die Wand des Gehäuses geschweißt. Es scheint in der Praxis deutlich einfacher zu sein, eine durchdringende Rohrkomponente, die in Bezug auf die Wand nicht vollständig tangential positioniert ist, zu schweißen. Der Einlass 3 weist vorzugsweise eine Länge auf, die so beschränkt ist, dass sie die Achse des Gehäuses nicht kreuzt. An der Stelle der Öffnung ist der Einlass 3 vorzugsweise schräg abgeschnitten, um die Richtung des Stroms zu beeinflussen und dadurch die Bildung des Wirbels zu fördern. Ein weiterer Vorteil hängt mit der Wiederaufnahme der Flüssigkeit in den Strom zusammen. Die Wechselwirkung der Flüssigkeit 6 an der Innenwand 2 und des Stroms, der über den Einlass 3 in das Gehäuse gelangt, wird auf ein Mindestmaß verringert. Ein weiterer Vorteil betrifft die Verkleinerung der Zone des Aufpralls des Stroms auf die Innenwand 2.
  • Der Einlass 3 ist in der Höhenrichtung des Zyklonabscheiders gesehen vorzugsweise in dessen zentraler Zone bereitgestellt. Vorzugsweise erstrecken sich wenigstens 30 % des Zyklonabscheiders über dem Einlass 3 und wenigstens 30 % des Zyklonabscheiders unter dem Einlass 3. Noch besser erstrecken sich wenigstens 40 % des Zyklonabscheiders über dem Einlass 3 und wenigstens 40 % des Zyklonabscheiders unter dem Einlass 3. Der Vorteil des Umstands, dass sich der Einlass 3 an einer solchen Position befindet, besteht darin, dass der Wirbel 5 in der Höhenrichtung gesehen nur eine aufwärts gerichtete Komponente aufweist. Unabhängig von der Position des Einlasses 3 scheint dies für die Leistungsfähigkeit des Zyklonabscheiders von Vorteil zu sein, nämlich, dass der Wirbel 5 nur eine aufwärts gerichtete Komponente aufweist. Mit anderen Worten wird sich der Wirbel nicht zuerst teilweise nach unten drehen müssen, um sich dann nach oben zu dem Auslass 4 zu bewegen. Ein weiterer oder alternativer Vorteil des Einrichtens des Einlasses in der zentralen Zone besteht darin, dass sich der Wirbel über dem Einlass erstreckt und, die Hilfswand außer Acht gelassen, nur mit der Hälfte des Öls, das an der Innenwand abgeschieden wird, nämlich dem Teil, der nach oben steigt, wechselwirken kann. Durch das Einrichten des Einlasses in der zentralen Zone wird es auch schwieriger für das Ö1 sein, das Dach des Zyklonabscheiders zu erreichen. Ö1 an dem Dach des Abscheiders findet ohne einen Dachabscheider typischerweise leicht seinen Weg zu dem Auslass.
  • Bei der Ausführungsform von 2 ist ein Abgabesegment 17 gezeigt, das die Flüssigkeit 12 sammelt. Darüber ist ein unteres Segment 16 gezeigt, in dem sich der Einlass 3 befindet. Der Strom wird an der Stelle des unteren Segments über den Einlass 3 in den Zyklonabscheider 1 eingebracht. Der Wirbel 5 wird an der Stelle dieses unteren Segments 16 erzeugt. Darüber hinaus ist ein mittleres Segment 18 gezeigt, in dem die Außenwand 2 und die Hilfswand 7 einander überlappen. Da sich sowohl die Außenwand 2 als auch die Hilfswand 7 zu der Oberseite des Zyklonabscheiders erstrecken, ist bei dieser Ausführungsform kein oberes Segment wie in 1 vorhanden. In dem obersten Segment von 1 ist das Gehäuse durch die Hilfswand gebildet. Die Oberseite des Gehäuses kann auch mit einem Deckel 14 versehen sein. Der Deckel 14 ist vorzugsweise abnehmbar, damit das Gehäuse des Zyklonabscheiders 1 geöffnet werden kann. Dies gestattet eine Wartung und Reparaturen. Da der Aufbau des Zyklonabscheiders in 2 keinerlei merklich komplexe Komponenten aufweist, ist es möglich, den Zyklonabscheider ohne einen Deckel zu gestalten. Genauer weist der Zyklonabscheider keine auch als Verschleißteile bekannte Teile, die ausgetauscht werden müssen, auf. Der Zyklonabscheider kann bei beträchtlich geringeren Kosten hergestellt werden, wenn kein Deckel vorgesehen wird.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform. Die Ausführungsform von 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform von 2 nur durch die Position und die Form der Hilfswand 7. Was die Beschreibung des Gesamtaufbaus des Zyklonabscheiders 1 betrifft, wird auf die Beschreibung von 2 verwiesen.
  • Die Hilfswand 7 in 3 erstreckt sich nicht nur über dem Einlass 3 sondern auch zum Teil in der Ebene des Einlasses 3 und zum Teil unter dem Einlass 3. In der Ebene des Einlasses 3 und unter diesem verläuft die Hilfswand 7 nicht über den gesamten Umfang, sondern nur über einen Teil des Umfangs. Die Hilfswand 7 erstreckt sich nur in einer Entfernung von der Einlassöffnung bis zu der Höhe des Einlasses und/oder unter diesen. Die Hilfswand 7 ist daher so gebildet, dass der Strom aus Gas und Flüssigkeit, der aus dem Einlass 3 ausströmt, beinahe direkt zum Auftreffen auf die Innenwand 2 gelangt. Mit anderen Worten wird sich die Hilfswand 7 nur in einer vorherbestimmten Entfernung von einer imaginären Verlängerung der Rohrkomponente, die den Einlass 3 bildet, erstrecken. Die vorherbestimmte Entfernung steht mit dem Maximalwinkel, in dem der Strom aus dem Einlass 3 austritt, in Zusammenhang. Typischerweise ist die Entfernung größer als 2 cm und vorzugsweise größer als 4 cm.
  • Durch das wie in 3 gezeigte Bilden der Hilfswand 7 wird der Strom aus Gas und Flüssigkeit beinahe vollständig direkt auf die Innenwand 2 des Gehäuses des Zyklonabscheiders 1 auftreffen. Als Ergebnis wird ein großer Teil der Flüssigkeit in dem Strom auf die Innenwand 2 auftreffen. Da der Strom wenigstens teilweise tangential auf die Innenwand 2 auftrifft, wird ein Wirbel erzeugt. Die Hilfswand 7 stellt sicher, dass der Wirbel maximal vor der Flüssigkeit 6, die sich an der Innenwand 2 befindet, abgeschirmt wird. Bei der Ausführungsform von 3 besteht daher eine Überlappung zwischen dem unteren Segment 16 und dem mittleren Segment 18. Diese Überlappung ist das Ergebnis der Hilfswand 7, die in dem Zyklonabscheider 1 nicht über ihren gesamten Umfang hinweg in der gleichen Höhe verläuft. Der Wirbel wird an der Stelle der Überlappung teilweise durch die Hilfswand 7 begrenzt werden und teilweise durch die Innenwand 2 begrenzt werden. Die Hilfswand 7 von 1, 2 und 3 weist eine weitere Wirkung auf.
  • Die Hilfswand 7 wird sich in der Höhenrichtung gesehen vorzugsweise über wenigstens 70 % des Abstands zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4, noch besser über wenigstens 80 % des Abstands zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass und insbesondere über wenigstens 85 % des Abstands zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 erstrecken. Darüber hinaus wird sich die Hilfswand 7 in der Höhenrichtung gesehen über weniger als 100 % des Abstands zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 erstrecken. Das heißt, wenn sich die Hilfswand über 100 % oder mehr des Abstands zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 erstrecken würde, sollte der Wirbel zu erst eine abwärts gerichtete Komponente aufweisen, um über die Hilfswand vorzudringen. Dies hätte auch zur Folge, dass der Einlass beinahe niemals vollständig gegen die Innenwand gerichtet sein kann, wenn die Ringdicke dk kleiner als der Durchmesser di des Einlasses ist. Auf der Basis der obigen Erklärung ist klar, dass sich die Hilfswand in 3 über weniger als 100 % der Entfernung zwischen dem Einlass 3 und dem Auslass 4 erstreckt, da die Hilfswand an der Stelle der Zone 15 über dem Einlass beginnt.
  • Wie oben beschrieben wurde, schirmt die Hilfswand 7 die Flüssigkeit 6 an der Innenwand 2 wenigstens in dem mittleren Segment 18 vor dem Wirbel ab. Eine weitere Wirkung verbessert die Abtrennung der Flüssigkeit von dem Strom aus Gas und Flüssigkeit. Da sich der Wirbel durch die Hilfswand 7 zu dem Auslass 4 erstreckt, wird die Zentrifugalkraft in der Höhe der Hilfswand 7 auch Restflüssigkeit aus dem Strom bewegen. Die gesammelte Flüssigkeit ist in den Figuren durch das Bezugszeichen 9 angegeben. Die Restflüssigkeit lagert sich an der Innenseite der Hilfswand ab, wo sie einen Film bildet, der aufgrund der Schwerkraft typischerweise nach unten fließt. Der Film an der Hilfswand ist typischerweise viel dünner und daher viel glatter als der Film an der Innenwand. An einer unteren Kante der Hilfswand 7 wird die Restflüssigkeit 9 typischerweise abtropfen und in die angesammelte Flüssigkeit 12 gelangen. Um das Abtropfen zu erleichtern, und insbesondere, um die Position des Abtropfens zu beeinflussen, kann die Hilfswand 7 mit einer Tropfnase versehen sein. Eine oder mehrere Tropfnasen können sicherstellen, dass das Abtropfen nicht oder weniger in der Nähe des Einlasses 3 stattfindet. Ein Abtropfen über dem Einlass würde gestatten, dass die abgetropfte Flüssigkeit leicht durch den Strom weggetragen wird und erneut in den Wirbel gelangt. Ein Fachmann versteht, dass die Tropfenbildungsposition so gewählt werden kann, dass die Wiederaufnahme von Flüssigkeit in den Wirbel auf ein Mindestmaß verringert wird. Um die Wechselwirkung zwischen der angesammelten Flüssigkeit 12 und dem Wirbel zu minimieren, kann ein Aufbau, beispielsweise in der Form eines über der Flüssigkeitsoberfläche bereitgestellten Kegels, bereitgestellt werden. Ein solcher Kegel ist auf diesem Fachgebiet als „Chinesenhut“ oder als „Dollarplatte“ bekannt und würde die Flüssigkeitsoberfläche vor dem Wirbel abschirmen, um die Flüssigkeitswiederaufnahme auf ein Mindestmaß zu verringern.
  • Da sich die Flüssigkeit 6 an der Innenwand 2 ablagert und sich die Restflüssigkeit 9 an der Hilfswand 7 abgelagert, wird eine zweistufige Abtrennung erreicht. Insbesondere wird die Flüssigkeit in zwei Stufen von dem Strom aus Gas und Flüssigkeit abgetrennt. Als Ergebnis wird der Strom an der Stelle des Auslasses 4 deutlich weniger Flüssigkeit als an der Stelle des Einlasses 3 enthalten. In der Praxis kann die Beladung des Stroms an der Stelle des Auslasses bis zu tausendmal geringer als die Beladung an der Stelle des Einlasses 3 sein. Dies liegt einerseits an der Kombination der doppelten Abtrennung und andererseits an der Verringerung der Wiederaufnahme von Flüssigkeit 6 in den Strom durch Abschirmen der Flüssigkeit 6 über die Hilfswand 7. Einem Fachmann wird klar sein, dass innerhalb der Hilfswand 7 eine zusätzliche Hilfswand (nicht gezeigt) auf eine zu der Innenwand 2 und der Hilfswand 7 vergleichbare Weise bereitgestellt werden kann. Durch die zusätzliche Hilfswand kann eine dreistufige Abtrennung erzielt werden.
  • 4 stellt den Unterschied der Betriebsleistungsfähigkeit zwischen einen herkömmlichen Zyklonabscheider ohne eine Hilfswand 7 und einem Zyklonabscheider nach dem Gebrauchsmuster dar. 4B zeigt das Innere eines einwandigen Zyklonabscheiders. Insbesondere zeigt sie eine Kontaktfläche zwischen dem Wirbel und der Wand, an der sich Flüssigkeit abgelagert hat. Die dunklen Zonen in der Figur geben eine hohe Wiederaufnahme von Flüssigkeit in den Wirbel an. Dunkle Zonen stellen daher eine Angabe einer negativen oder nachteiligen Wirkung des Zyklonabscheiders dar. Mit anderen Worten arbeitet der Zyklonabscheider umso besser, je weniger dunkle Zonen vorhanden sind. 4B zeigt, dass die Wiederaufnahme von Flüssigkeit in den Wirbel sehr häufig auftritt und einige Hotspots aufweist. Diese Hotspots befinden sich typischerweise an dem Einlass 3 und in der Zone, in der der Strom zuerst auf die Innenseite auf trifft. In 4B bezeichnet das Bezugszeichen 20 die gemäß der aktuellen Technik durch eine einzelne Innenwand gebildete Innenseite.
  • 4A zeigt eine völlig vergleichbare Figur der Innenwand 2 von 1. Die Anzahl der dunklen Zonen ist deutlich begrenzter als in 4B, was anzeigt, dass die Wiederaufnahme von Flüssigkeit in den Wirbel wesentlich geringer ist. Aufgrund des Vorhandenseins der Hilfswand wird es zu einer geringeren Wiederaufnahme von Flüssigkeit in den Wirbel kommen.
  • 5 zeigt einen Kompressor 21 zum Verdichten von Gas. Der Kompressor 21 weist einen Gaseinlass 22 auf. Über den Gaseinlass 22 wird Gas, das verdichtet werden soll, in wenigstens ein Kompressorelement des Kompressors 21 geführt. Das Gas, das verdichtet werden soll, kann Luft, Stickstoff oder Sauerstoff oder ein anderes Gas oder ein Gemisch von Gasen sein. Der Kompressor 21 weist auch eine Flüssigkeitszufuhr 23 auf. Über die Flüssigkeitszufuhr 23 kann eine Flüssigkeit zu dem Kompressorelement geliefert werden. In der Kompressortechnologie ist bekannt, dass das Liefern einer Flüssigkeit mehrere Wirkungen einschließlich eines Schmierens des Kompressors 21 und eines Abdichtens des Kompressors während der Verdichtens usw. aufweist. Die Flüssigkeit 23 kann zum Beispiel Öl oder Wasser sein und wird typischerweise von der Anwendung abhängig gewählt.
  • Der Hauptzweck des Kompressors besteht in dem Verdichten des Gases, das verdichtet werden soll. Doch durch die Zufuhr der Flüssigkeit 23 wird der von dem Kompressorelement kommende Strom nicht nur verdichtetes Gas enthalten, sondern auch eine beträchtliche Menge an Flüssigkeit enthalten. Durch das Anschließen des Auslasses des Kompressorelements an den Einlass des Zyklonabscheiders 1 nach dem Gebrauchsmuster kann der Großteil der Flüssigkeit von dem Strom 8 abgetrennt werden. Dies bietet die zusätzliche Möglichkeit eines direkten oder indirekten Verbindens der Abgabeöffnung 11 mit dem Flüssigkeitseinlass 23, wodurch ein beinahe geschlossener Kreis erzeugt wird, in dem die Flüssigkeit wiederverwendet werden kann. In der Praxis werden typischerweise Flüssigkeitsquellen 24 bereitgestellt sein. Die Flüssigkeitsquellen 24 können Filter enthalten oder können einen Kühl- und/oder Heizmechanismus zum Kühlen und/oder Erhitzen des Gasstroms und/oder des Flüssigkeitsstroms aufweisen. Was den Betrieb des Zyklonabscheiders 1 von 5 betrifft, wird auf die obige Beschreibung von 1 verwiesen.
  • Einem Fachmann wird klar sein, dass der Zyklonabscheider in Verwendung nicht notwendigerweise senkrecht angeordnet werden muss. Bei der senkrechten Anordnung verläuft die Längsachse des Gehäuses parallel zu der senkrechten Achse. Die Längsachse des Gehäuses kann auch in einem Winkel in Bezug auf die senkrechte Achse angeordnet werden. Bei einer bestimmten Verwendungsart kann das Gehäuse waagerecht angeordnet werden, wobei sich seine Längsachse in einem im Wesentlichen rechten Winkel zu der senkrechten Achse befindet. Auch wenn das Gehäuse nicht in einer senkrechten Anordnung verwendet wird, kann es über die Merkmale aus dieser Beschreibung verfügen. Die Anordnung während der Verwendung stellt daher keine Beschränkung für die Definition des Gebrauchsmusters dar. Wenn der Zyklonabscheider in irgendeiner beliebigen Anordnung die Merkmale der Ansprüche aufweist, wird er als in den Schutzumfang fallend angesehen. Relative Ausdrücke, die eine Position von Elementen und/oder Teilen in dem Zyklonabscheider angeben, wie „Oberseite“, „Unterseite“ und „Seitenwand“ werden stets in Bezug auf den Zyklonabscheider in der senkrechten Anordnung interpretiert werden.
  • Auf Basis der obigen Beschreibung wird ein Fachmann verstehen, dass das Gebrauchsmuster auf unterschiedliche Weisen und auf Basis unterschiedlicher Prinzipien umgesetzt werden kann. Zudem ist das Gebrauchsmuster nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die oben beschriebenen Ausführungsformen wie auch die Figuren sind lediglich erläuternd und dienen nur zu einem besseren Verständnis des Gebrauchsmusters. Das Gebrauchsmuster wird daher nicht auf die in diesem Dokument beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein, sondern ist in den Ansprüchen definiert.

Claims (13)

  1. Zyklonabscheider (1) zum Trennen von Flüssigkeit von einem Strom (8) aus Gas und Flüssigkeit, wobei der Zyklonabscheider ein Gehäuse mit einer im Wesentlichen röhrenförmigen Innenwand (2) aufweist, wobei in dem Gehäuse ein Einlass (3) für den Strom bereitgestellt ist, um den Strom wenigstens teilweise tangential gegen die Innenwand zu tragen, wobei ferner ein Auslass (4) an der Oberseite des Gehäuses bereitgestellt ist, damit der Strom während des Betriebs einen Wirbel (5) zwischen dem Einlass und dem Auslass bildet, und wobei die Flüssigkeit (6) aufgrund der Zentrifugalkraft auf die Innenwand auftrifft, um abgegeben (11) zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens in einer Zone über dem Einlass eine im Wesentlichen röhrenförmige Hilfswand (7) aufweist, wovon eine Außenseite von der Innenwand beabstandet und zu dieser gerichtet ist, damit der Wirbel während des Betriebs wenigstens teilweise durch eine Innenseite der Hilfswand begrenzt wird, um den Kontakt zwischen dem Wirbel und der Flüssigkeit an der Innenwand zu verringern.
  2. Zyklonabscheider nach Anspruch 1, wobei der Einlass so ausgerichtet ist, dass der Fluss während des Betriebs über den Einlass beinahe vollständig direkt zu der Innenwand getragen wird.
  3. Zyklonabscheider nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Einlass durch eine Einlassrohrkomponente gebildet ist, die sich durch die Innenwand und wenigstens teilweise in das Gehäuse erstreckt.
  4. Zyklonabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hilfswand so in Bezug auf die Innenwand positioniert ist, dass während des Betriebs ein unteres Segment des Wirbels entlang seines Umfangs durch die Innenwand begrenzt wird und ein oberstes Segment des Wirbels entlang seines Umfangs durch die Innenseite der Hilfswand begrenzt wird.
  5. Zyklonabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Betriebs Restflüssigkeit (9) aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem Strom auf die Innenseite der Hilfswand auftrifft, wodurch eine zweistufige Abtrennung erhalten wird.
  6. Zyklonabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Innenwand und der Außenseite der Hilfswand eine im Wesentlichen ringförmige Kammer (10) mit einer durch den Abstand zwischen der Innenwand und der Außenseite bestimmten Ringdicke (dk) gebildet ist, wobei die Kammer an der Unterseite offen ist, um zu gestatten, dass Flüssigkeit an der Innenwand in die Kammer und aus dieser herausfließt.
  7. Zyklonabscheider nach Anspruch 6, wobei die Kammer eine Höhe (h) aufweist, die größer als die Ringdicke ist.
  8. Zyklonabscheider nach Anspruch 6 oder 7 wobei die ringförmige Kammer an der Oberseite geschlossen ist.
  9. Zyklonabscheider nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Ringdicke kleiner als ein Durchmesser (di) des Einlasses ist.
  10. Zyklonabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenwand um eine erste Achse herum gebildet ist, und wobei die Hilfswand um eine zweite Achse herum gebildet ist, wobei die erste Achse und die zweite Achse im Wesentlichen übereinstimmen.
  11. Zyklonabscheider nach Anspruch 10, wobei die Innenwand ein unteres Segment des Gehäuses bildet, und wobei sich die Hilfswand zusammen mit der Innenwand zu der Oberseite des Gehäuses erstreckt.
  12. Zyklonabscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse an der Unterseite eine Abgabeöffnung (11) zum Abgeben der Flüssigkeit aufweist.
  13. Kompressor zum Verdichten eines Gases, wobei der Kompressor mit wenigstens einem Kompressorelement mit einem Auslass für verdichtetes Gas versehen ist, wobei der oben genannte Auslass für verdichtetes Gas an den Einlass des Zyklonabscheiders nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeschlossen ist.
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