DE2065235B2 - CENTRIFUGAL DEVICE FOR THE SEPARATION OF OIL FROM THE COOLING WATER OF A PISTON ENGINE - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zentrifugiereinrichtung zur Ausscheidung von Öl aus dem Kühlwasser einer Kolbenbrcnr.kraftmaschine mit einer Zentrifuge, die einen um eine vertikale Achse drehbaren, eine Trennkainmcr enthaltenden Rotor aufweist, dessen Antrieb durch die Rcaktionskraft des aus dem Rotor durch Antriebsdüsen austretenden Betriebsmittel;» erfolgt. The invention relates to a centrifugation device for separating oil from the cooling water of a Pistonbrcnr.kraftmaschine with a centrifuge that has a rotatable about a vertical axis, a Trennkainmcr containing rotor, the Driven by the reaction force of the operating fluid emerging from the rotor through drive nozzles; » he follows.

Eine Zentrifuge der genannten Art ist /. B. aus der DT-AS 19 19 976 bekannt. Diese dient zur Reinigung von Kühlwasser einer Kolbenbrennkraftmaschine. Diese Zentrifuge, die sich an sich im Betrieb bewährt hat, hat jedoch den Nachteil, daß bei ihr der Antrieb von der Strömung des zu reinigenden Mittels abhängig ist. Dabei ist für den Antrieb eine möglichst starke Strömungsmenge, d. h. ein großes Volumen pro Zeiteinheit, erforderlich, während für die optimale Reinigungswirkung der Zentrifuge ein kleiner Durchsatz des Mittels pro Zeiteinheit vorteilhaft ist.A centrifuge of the type mentioned is /. B. from DT-AS 19 19 976 known. This is used for cleaning of cooling water of a reciprocating internal combustion engine. This centrifuge, which has proven itself in operation, however, has the disadvantage that with her the drive of the Flow of the agent to be cleaned is dependent. The drive should be as strong as possible Flow rate, d. H. a large volume per unit of time, while required for the optimal Cleaning effect of the centrifuge, a small throughput of the agent per unit of time is advantageous.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Zentrifugiereinrichtung zur Reinigung des Kühlwassers für eine Brennkraftmaschine, z. B. für eine Schiffsdicselmaschine, zum Ziel, bei welcher die Reinigungszentrifuge von der für den Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Kühlwassermcngc derart zu beaufschlagen ist. daß einerseits der Zentrifugenrotor mit einer für die Erzielung eines guten Trenneffekts und damit einer guten Reinigungswirkung erforderlichen Drehzahl umläuft und andererseits ebenfalls zur Erzielung einer guten Trennwirkung die Vcrweilzeii des Bctricbsmittels im Zenlrifugcnrotor möglichst lang ist.The invention has to provide a centrifugation device for cleaning the cooling water for a Internal combustion engine, e.g. B. for a ship dispensing machine, to the goal, in which the cleaning centrifuge of the one required for the operation of the internal combustion engine Kühlwassermcngc is to be applied in such a way. that on the one hand the centrifuge rotor with a for the Achieving a good separating effect and thus a good cleaning effect required speed circulates and on the other hand, also to achieve a good separating effect, the retention of the agent in the centrifugal rotor is as long as possible.

Die erfindungsgemäße Zentrifugiereinrichtung, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor eine von der Trennkammer abgeteilte, die Treibdüsen enthallende Antriebskammer aufweist, deren gesonderter Einlaß an eine Druckleitung einer aus dem Kühlwasser-Sammelbehälter ansaugenden Kühlwasser-Umwälzpumpe angeschlossen ist. während der Einlaß der Trennkammer mit einer von dieser Druckleitung abgehenden Zweigleitung verbunden ist. in die ein Ejektor eingeschaltet ist, der das zu reinigende Kühlwasser von der Oberfläche des Kühlwasser-Sammelbehälters mittels einer schwimmenden Absaugevorrichtung ansaugt.The centrifuging device according to the invention, by means of which this aim is achieved, is characterized in that the rotor has a drive chamber which is divided off from the separation chamber and contains the drive nozzles has, the separate inlet of which is connected to a pressure line of a suction line from the cooling water collecting tank Cooling water circulation pump is connected. while the inlet of the separation chamber with one of these Pressure line outgoing branch line is connected. in which an ejector is switched on, which is to be cleaned Cooling water from the surface of the cooling water collecting tank by means of a floating suction device sucks.

Durch diese Maßnahme wird nicht nur eine besondere Pumpe für das zu reinigende Kühlwasser •eingespart, sondern es wird gleichzeitig eine besonders / uverlässig arbeitende einfache Vorrichtung geschaffen, welche die erforderliche Förderung einer kleineren Menge mit niedrigem Druck im Vergleich mit dem Antriebswasscr gestattet.This measure not only creates a special pump for the cooling water to be cleaned • saved, but at the same time it becomes a special one Reliably working simple device was created, which required the promotion of a smaller one Allowed amount of low pressure compared to the propulsion water.

Der Kühlwasser-Sammelbehälter kann aus zwei miteinander verbundenen Kammern bestehen, wobei in die die Absaugevorrichtung für das /11 reinigende Kühlwasser enthaltende Kammer sowohl die Rücklaufleitung aus der Zentrifuge als auch die Rücklaufleiuing aus dem Kühlwasserkreislauf der Kolbcnbrennkraftmaschiiie mündet, während aus der anderen Kammer die Kühlwasser-Umwälzpumpe ansaugt. Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhalte Ausbildung der Einrichtung gewonnen, bei welcher die /weite Kammer reines, praktisch ölfreies Wasser enthält, das einerseits für den Antrieb des Rotors und andererseits zur Kühlung der Kolbenbrennkraftmaschine verwendet werden kann. Die Rückführung des mit Öl verunreinigten Wassers von der Kolbenbrennkraftmaschine erfolgt hingegen in die erste Kammer, in welcher sich das Öl auf der Oberfläche ausscheiden kann. Dadurch wird gleichzeitig eine gewisse Vorreinigungswirkung erzielt, welche die Wirksamkeit der Einrichtung bezüglich des Ausscheidens von Öl unterstützt.The cooling water collecting tank can consist of two interconnected chambers, wherein in the suction device for the / 11 cleaning Chamber containing cooling water both the return line from the centrifuge and the return line from the cooling water circuit of the piston internal combustion engine opens, while from the other chamber the Cooling water circulation pump draws in. In this way, a particularly advantageous embodiment of the Device won in which the / wide chamber contains pure, practically oil-free water, which on the one hand used to drive the rotor and, on the other hand, to cool the piston internal combustion engine can be. The water contaminated with oil is returned from the piston internal combustion engine on the other hand, in the first chamber, in which the oil can precipitate on the surface. This will at the same time achieved a certain pre-cleaning effect, which the effectiveness of the device with respect to the Supports excretion of oil.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispieles erläutert. Es zeigtThe invention is explained using an example shown schematically in the drawing. It shows

F i g. 1 einen Schnitt einer crfindiingsgcmälJen Zentrifuge undF i g. 1 a section of a large-scale centrifuge and

Fig. 2 ein Schema einer Reinigungsanlage für das Kühlwasser einer großen Diesclbrennkraftmaschine, bei welcher die erfindungsgemäße Zentrifuge verwendet wird.2 shows a diagram of a cleaning system for the cooling water of a large diesel internal combustion engine, in which the centrifuge according to the invention is used.

Die in der F i g. 1 dargestellte Zentrifuge 10 enthalt einen Sockel 11, auf welchem ein Deckel 12 befestigt ist. Im Sockel befindet sich ein feststehender Zapfen 13. auf welchem ein zweiteiliger Rotor 14 mittels Lagerbüchsen 15, 16, 17 und 34 drehbar gelagert ist. Im Rotor 14 befindet sich eine Trennwand 18, welche eine Antricbskammer 20 von einer Trennkammer 21 trennt. Die Antriebskammer 20 ist durch einen im Zapfen 13 und in einem zentralen Teil des Rotors ausgebildeten Kanal 22 mit einem Eingangskanal 23 für das zum Antrieb dienende Kühlwasser verbunden. Die Trennkammer 21 ist durch einen im Zapfen 13 und im Rotor 14 ausgebildeten Kanal 24 mit einem Eingangskanal 25 für das zu reinigende Wasser verbundrn. Wie aus der Fi g. I ersichtlich ist. ist im unteren Teil des Zapfens 13 ein gegenüber dem Zapfen abgedichtetes Rohr 26 untergebracht, welches in diesem Bereich die Kanüle 22 und 24 voneinander trennt. Wie ebenfalls aus der F i g. 1 ersichtlich ist. ist die Antriebskammer 20 mit mich außen mündenden tangentialen Antriebsdüsen 27 versehen. ImThe in the F i g. 1 shown centrifuge 10 contains a base 11 on which a cover 12 is attached. There is a fixed pin 13 in the base which a two-part rotor 14 is rotatably mounted by means of bearing bushes 15, 16, 17 and 34. In the rotor 14 there is a partition 18, which is a drive chamber 20 separates from a separation chamber 21. The drive chamber 20 is through a pin 13 and in a central part of the rotor formed channel 22 with an input channel 23 for the drive serving cooling water connected. The separation chamber 21 is defined by a one in the journal 13 and in the rotor 14 formed channel 24 verbundrn with an input channel 25 for the water to be purified. As from the Fi g. I can be seen. is in the lower part of the pin 13 a tube 26 sealed with respect to the pin accommodated, which in this area the cannula 22 and 24 separates from each other. As also from FIG. 1 can be seen. is the drive chamber 20 with me outside opening tangential drive nozzles 27 are provided. in the

oberen Bereich des Rotors 14 befinden sich Ausgangsöffnungen 28, die aus Gründen einer Einfachheit der Darstellung radial angeordnet sind, vorzugsweise jedoch in der gleichen Weise wie die Aniriebsdüsen 27 tangential verlaufen. Bei der dargestellten Ausführung der Zentrifuge münden die Düsen 27 wie auch die Ausgangsöffnungen 28 in einen gemeinsamen Abflußraum 30, aus welchem das gereinigte Kühlwasser /. B. in einen Behälter abfließen kann. Bei der Ausführung nach der Fig. 1 ist der über den Kanälen 23 und 25 befindliche feil des Abflußraumes 30 mit dem darunter befindlichen Teil durch nicht dargestellte Öffnungen verbunden. Die Kanä'.e 23 und 25 können z. B. auch in einem diagonal verlaufenden rohrförmigen Teil 31 ausgebildel sein, wobei sich zwischen dem rohrförmigen Teil 31 und dem die Form eines Rotationskörpers aufweisenden Teil des Sockels 11 halbkreisförmige Öffnungen befinden.Output openings are located in the upper area of the rotor 14 28, which are arranged radially for the sake of simplicity of illustration, preferably but in the same way as the drive nozzles 27 run tangentially. In the illustrated embodiment of the centrifuge, the nozzles 27 and the Output openings 28 in a common drainage space 30, from which the purified cooling water /. Am can drain a container. In the embodiment according to FIG. 1, it is above the channels 23 and 25 located part of the drainage space 30 with the underlying part through openings, not shown tied together. The channels 23 and 25 can e.g. B. also in a diagonally extending tubular part 31 be formed, with the shape of a body of revolution between the tubular part 31 and the having part of the base 11 are semicircular openings.

Im Betrieb kann der Eingangskanal 23 an die Förderleitung einer Pumpe angeschlossen werden. welche das /um Antrieb dienende Kühlwasser fördert. Die Strömungsmenge pro Zeiteinheit des durch den Kanal 23 in die Antriebskammer 20 /ugefühnen und durch die Düsen 27 nach außen austretenden Kühlwassers kann dabei so gewählt werden, daß der Rotor 14 der Zentrifuge die gewünschte Drehzahl erhält.In operation, the inlet channel 23 can be connected to the delivery line of a pump. which promotes the cooling water used to drive. The amount of flow per unit time of the through the Channel 23 into the drive chamber 20 / ugefühnen and through the nozzles 27 to the outside exiting cooling water can be chosen so that the rotor 14 of the centrifuge receives the desired speed.

Das /u reinigende Kühlwasser wird durch den F.ingangskanal 25 und durch den Kanal 24 in die Trennkammer 21 geleitet und gelangt in gereinigter Form durch die Ausgangsöffnungen 28 nach außen in den Abflußraum 30. Damit die Ausgangsströmung nicht die Bewegung der Zentrifuge stört, ist der Deckel 12 mit einem Ablenkblech 32 versehen, durch welches gewährleistet wird, daß das gereinigte Wasser entlang der inneren Wand des Deckels 12 nach unten Hießt.The / u purifying cooling water is through the F. input channel 25 and through the channel 24 into the Separation chamber 21 and passes in cleaned form through the outlet openings 28 to the outside the discharge space 30. So that the output flow does not interfere with the movement of the centrifuge, the cover 12 is with a baffle 32 is provided by which it is ensured that the purified water along the inner wall of the lid 12 is called downwards.

Das aus dem Kühlwasser entfernte Öl. z. B. Schmieröl oder flüssiger Brennstoff, welches leichter als Wasser ist, wird bei der in der F i g. I dargestellten Zentrifuge durch einen Kanal 3i in einen Ausgangskanal 35 im Zapfen 13 geleitet und aus diesem abgeführt. Schwerere, im Kühlwasser enthaltene Teilchen werden an der Innenwand des Rotors 14 abgelagert und können \on dieser von Zeit zu Zeit entfernt werden.The oil removed from the cooling water. z. B. lubricating oil or liquid fuel, which is lighter than water, is used in the case of the FIG. The centrifuge shown in FIG. 1 is passed through a channel 3i into an output channel 35 in the pin 13 and discharged therefrom. Heavier particles contained in the cooling water are deposited on the inner wall of the rotor 14 and can be removed from this from time to time.

Die der Trennkammer 21 pro Zeiteinheit zugcfühne Strömungsmenge kann unabhängig von den Bedürfnissen des Antriebs eingestellt werden. So hat es sich nämlich gezeigt, daß bei kleinen Strömungsmengen der erhaltene Reinigungsgrad des Kühlwassers besser ist.The pull of the separation chamber 21 per unit of time The flow rate can be adjusted independently of the needs of the drive. That’s the way it was namely, it has been shown that the degree of purification of the cooling water obtained is better at small flow rates.

In der F i g. 2 ist eine Reinigungsanlage für das Kühlwasser einer großen Dieselbrennkraftmaschine. /. B. für Schiffsantrieb, dargestellt. Die Reinigungsanlage enthält zwei Behälter 40, 41. die durch eine in der Nähe des Bodens der Behälter befindliche Verbindungsleitung 42 miteinander verbunden sind. Dem Behälter 41 wird durch eine Leitung 43 das verunreinigte Kühlwasscr von der nicht dargestellten Maschine zugeführt. Beide Behälter 40 und 41 sind mit einer gemeinsamen Enilüfiungsleitung 44 versehen. Das der Maschine zugcfühne Kühlwasser wird dem Behälter40durch eine Kühl pumpe 45 entnommen und in eine Kühlwasserleitung 46 gefördert. Von der Kühlwasserleitung 4b führt eine Zweigleitung 47 zur Zentrifuge 10. die sich über dem Behälter 41 befindet. Die Leitung 47 ist dabei an den Eingangskanal 23 (Fig. 1) angeschlossen. In der Leitung 47 befindet sich ein Ventil 48 durch welches die Anlage eingeschaltet oder ausgeschaltet werden kann.In FIG. 2 is a cleaning system for the cooling water of a large diesel internal combustion engine. /. B. for ship propulsion shown. The cleaning system contains two containers 40, 41, which are connected to one another by a connecting line 42 located near the bottom of the container. The container 41 is through a line 43 the contaminated cooling water fed from the machine, not shown. Both containers 40 and 41 are shared with one another Enilüfiungsleitung 44 provided. The cooling water supplied to the machine is fed to the container 40 through a Cooling pump 45 removed and into a cooling water line 46 funded. A branch line 47 leads from the cooling water line 4b to the centrifuge 10 the container 41 is located. The line 47 is connected to the input channel 23 (FIG. 1). In the Line 47 is a valve 48 through which the system can be switched on or off.

Von der Leitung 47 ist eine Leitung 50 abgezweigt, in welcher sich ein Ejektor 5i befindet. Die Ansaugöffming des Ejektors 51 ist über eine Saugleitung 52, die einen Schlauch 52' enthält, mit einem Schwimmer 53 verbunden, welcher einen Ansaugbecher 54 trägt, der an die Ansaugleitung 52 angeschlossen ist und dessen oberer Rand sich in einem geringen Abstand vom Wasserspiegel im Behälter 41 befindet. Da die auszuscheidende Verunreinigung im vorliegenden Falle im wesentlichen aus Öl besieht, wird auf diese Weise gewährleistet, daß die obere am meisten ölhaltige Schicht aus dem Behälter 41 angesaugt wird.A line 50 is branched off from the line 47, in which is an ejector 5i. The suction opening of the ejector 51 is connected to a float 53 via a suction line 52 which contains a hose 52 ′ connected, which carries a suction cup 54 to the suction line 52 is connected and its upper edge is at a small distance from Water level in the container 41 is located. As the impurity to be eliminated in the present case consists essentially of oil, in this way it is ensured that the upper one is the most oily Layer from the container 41 is sucked.

Die Leitung 50 ist an die Eingangsleiuing 25 der Zentrifuge 10 (Fig. 1) angeschlossen, welche in den Trennraum 21 führt. Wie noch aus der F i g. 2 ersichtlich ist. ist die Leitung 50 mit einem Überströmventil 55 versehen, durch welches der Druck in der Leitung 52 eingestellt wird.The line 50 is connected to the input line 25 of the centrifuge 10 (Fig. 1), which in the Separation space 21 leads. As can be seen from FIG. 2 can be seen is. is the line 50 with an overflow valve 55 provided by which the pressure in the line 52 is adjusted.

Das /um Antrieb verwendete Wasser wie auch das gereinigte Wasser strömt aus dem Abl'lußraum 30 durch ein Rohr 56 in ilen Behälter 41 zurück. Das ausgeschiedene Öl wird aus dem Ausgangskanal 35 (F ig. I) durch eine Leitung 57 in einen Sammelbehälter 58 abgeleitet.The / um drive used water as well Purified water flows through from the drain space 30 a tube 56 is returned to the container 41. The separated oil is discharged from the outlet channel 35 (Fig. I) through a line 57 into a collecting container 58 derived.

Im Betrieb wird das verunreinigte Kühlwasser durch die Lehmig 43 dem Behälter 41 zugeführt. Im Behälter 41 bildet sich eine obere, mit Öl angereicherte Schicht, die in der Zeichnung durch eine kreuzweise Schrallur angedeutet ist. Aus dieser Schicht wird das /u reinigende Kühlwasser durch die Ansaugleitung 52 mit der Hilfe des Schwimmers 53 entnommen, so daß eine maximale Wirkung der Zentrifuge gewährleistet ist. Das im unteren Bereich des Behälters 41 befindliche reine Kühlwasser kann durch die Leitung 42 in den Behälter 40 für reines Wasser übertreten. Dem Behälter 40 wird durch die Kühlpumpe 45 das Wasser einerseits zur Kühlung der Maschine entnommen, andererseits wird ein Teil davon für den Antrieb der Zentrifuge 10 und zum Ansaugen des verunreinigten Kühlwassers durch den Ejektor5l verwendet. Dadurch, daß für den Antrieb der Zentrifuge reines Wasser aus dem Behäliei 40 dient, ist es möglich, die beiden Ausgangsströmlingen, welche durch die Düsen 27 und die Öffnungen 28 führen, miteinander zu vereinigen, da es sich in beiden Fällen um gereinigtes Kühlwasser handelt. Dadurch ist eine wesentliche Vereinfachung der Zentrifuge und der ganzen Reinigungsanlage möglich.In operation, the contaminated cooling water is through the clay 43 supplied to the container 41. In the container 41 an upper layer enriched with oil forms, which is indicated in the drawing by a criss-cross pattern. This layer becomes the / u cleaning cooling water taken through the suction line 52 with the help of the float 53, so that a maximum effectiveness of the centrifuge is guaranteed. The pure located in the lower area of the container 41 Cooling water can pass through the line 42 into the container 40 for pure water. The container 40 is the water is removed by the cooling pump 45 on the one hand for cooling the machine, on the other hand part of it for driving the centrifuge 10 and for sucking in the contaminated cooling water the ejector5l used. By doing that for the drive the centrifuge uses pure water from the container 40, it is possible to use the two outlet streams, which lead through the nozzles 27 and the openings 28, to unite with each other, since it is in both cases to purified cooling water. This is a Significant simplification of the centrifuge and the entire cleaning system possible.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Zentrifugiereinrichtung zur Ausscheidung von Öl aus dem Kühlwasser einer Kolbenbrennkraftmaschine mit einer Zentrifuge, die einen um eine vertikale Achse drehbaren, eine Trennkammer enthaltenden Rotor aufweist, dessen Antrieb durch die Reaktionskraft des aus dem Rotor durch Antriebsdüsen austretenden Betriebsmittels erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (14) eine von der Trennkammer (21) abgeteilte, die Treibdüsen (27) enthaltende Antriebskammer (20) aufweist, deren gesonderter Einlaß (23) an eine Druckleitung (47) einer aus dem Kühlwasser-Sammelbehälter (40, 41) ansaugenden Külilwasser-Um- iwälzpumpe (45) angeschlossen ist, während der Einlaß (25) der Trennkammer (21) mit einer von dieser Druckleitung (47) abgehenden Zweigleitung (50) verbunden ist, in die ein Ejektor (51) eingeschaltet ist, der das zu reinigende Kühlwasser ϊο von der Oberfläche des Kühlwasser-Sammelbehälters (40, 41) mittels einer schwimmenden Absaugevorrichtung (52,53,54) ansaugt.1. Centrifugation device for the elimination of Oil from the cooling water of a reciprocating internal combustion engine with a centrifuge that has a has a vertical axis rotatable, a separation chamber containing rotor, the drive by the reaction force of the operating fluid emerging from the rotor through drive nozzles takes place, characterized in that the rotor (14) is one of the separating chamber (21) divided, the Has drive nozzles (27) containing drive chamber (20), the separate inlet (23) to a Pressure line (47) of a cooling water circulating pump sucking in from the cooling water collecting tank (40, 41) (45) is connected, while the inlet (25) of the separation chamber (21) with one of this pressure line (47) outgoing branch line (50) is connected, into which an ejector (51) is switched on, the cooling water to be cleaned ϊο from the surface of the cooling water collecting tank (40, 41) by means of a floating suction device (52,53,54) sucks. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlwasser-Sammelbehälter aus zwei miteinander verbundenen Kammern (41, 40) besteht, wobei in die die Abseilvorrichtung (52,53, 54) für das zu reinigende Kühlwasser enthaltende Kammer (41) sowohl die Rücklaufleitung (56) aus der Zentrifuge (10) als auch die Rücklaufleilung (43) aus dem Kühlwasserkreislauf der Kolbenbrennkraftmaschine mündet, während aus der anderen Kammer (40) die Kühlwasser-Umwälzpumpe (45) ansaugt.2. Device according to claim I, characterized in that that the cooling water collecting tank consists of two interconnected chambers (41, 40) consists, in which the abseiling device (52,53, 54) for the chamber (41) containing the cooling water to be cleaned, both the return line (56) from the Centrifuge (10) and the return line (43) from the cooling water circuit of the piston engine opens, while the cooling water circulating pump (45) sucks in from the other chamber (40).