DE2542426A1 - Vorrichtung zum filtrieren eines fluides - Google Patents
Vorrichtung zum filtrieren eines fluidesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft im wesentlichen eine Fluidfiltriervorrichtung
und sie bezieht sich insbesondere auf einen abwaschbaren Filter, um einen Teil einer durch eine Leitung
fliessenden Strömung durch einen koaxialen in der Leitung
angeordneten Filterstopfen abzuleiten.
fliessenden Strömung durch einen koaxialen in der Leitung
angeordneten Filterstopfen abzuleiten.
Bekannte Filtervorrichtungen sind mit einem an der Rohrleitungwand
befestigten Sieb oder Filterelement versehen. Die Strömung '
des Fluides verläuft entlang diesem Sieb oder dem Filterelement
und bewirkt dabei eine kontinuierliche Wasch- und Reinigungs- i Wirkung und ein Teil der Strömung gelangt durch das Sieb hin- \ durch und wird dabei gefiltert. Die Verwendung von Beschleunigungsstopfen in solchen Filtern ist bekannt. Derartige Stopfen sind
undurchlässige, kugelförmige Ablenk- oder Aufprallglieder, die in
der Nahe des Siebes angeordnet sind zur Vergrösserung der ; Strömungsgeschwindigkeit und zur Verstärkung der Abwaschwirkung. ;
und bewirkt dabei eine kontinuierliche Wasch- und Reinigungs- i Wirkung und ein Teil der Strömung gelangt durch das Sieb hin- \ durch und wird dabei gefiltert. Die Verwendung von Beschleunigungsstopfen in solchen Filtern ist bekannt. Derartige Stopfen sind
undurchlässige, kugelförmige Ablenk- oder Aufprallglieder, die in
der Nahe des Siebes angeordnet sind zur Vergrösserung der ; Strömungsgeschwindigkeit und zur Verstärkung der Abwaschwirkung. ;
Die Abwaschwirkung ist dadurch bedingt, dass nur das mit hoher '.
Geschwindigkeit strömende Fluid im Stande ist die verhältnismässig ■scharfe Umleitung oder Umleitungen auszuführen, welche erforderlich
sind zum Eintritt in das an der Rohrleitung befestigte Sieb \.
während in dem Fluid mitgeführte Fremdteilchen sich mit der j Hauptströmung infolge ihrer grösseren Trägheit weiterbewegen. !
Dabei treten jedoch Schwierigkeiten auf da der Stopfen die mitge- ■
führten Fremdteilchen in Richtung zu dem Filtersieb ablenkt und i
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i ■ _ 2 i
i die abgelenkte Fluidströmung bewirkt dabei ein noch tieferes j
i Eindrangen der Fremd teilchen in das Sieb. Dementsprechend ist eine ■
!Verminderung der Waschwirkung sowie der Filterwirkung zu beklagen. :
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin einen ver- ! besserten abwaschbaren Filter zu schaffen, der den oben erwähnten
Nachteil nicht besitzt. Entsprechend der vorliegenden
I Erfindung hat der abwaschbare Filter einen Filterstopfen, der in
j einer Rohrleitung angeodnet ist, um die Strömung zu beschleunigen
I Erfindung hat der abwaschbare Filter einen Filterstopfen, der in
j einer Rohrleitung angeodnet ist, um die Strömung zu beschleunigen
j damit das Fluid mit hoher Geschwindigkeit über einen abwaschbaren
i
Filtersieb des Stopfens strömt. Die Betriebsweise des Filters
i
Filtersieb des Stopfens strömt. Die Betriebsweise des Filters
entsprechend der Erfindung ist im wesentlichen die gleiche als
bei den bekannten abwaschbaren Filtern. Durch die Erhöhung der
Strömungsgeschwindigkeit infolge des Stopfens werden Schmutzj teilchen oder andere Verunreinigungen zu der Aussenwand der Rohrleitung gelenkt. Da das Filtersieb in dem Stopfen angeordnet ist,
j anstelle der Anordnung an der Rohrleitungswand wie bei der
1 bekannten Ausführung, befinden sich weniger Fremdteilchen in der
,Nähe des Siebes und dementsprechend gelangen weniger Fremdteillchen mit dem zu filternden Fluid durch das Sieb.
bei den bekannten abwaschbaren Filtern. Durch die Erhöhung der
Strömungsgeschwindigkeit infolge des Stopfens werden Schmutzj teilchen oder andere Verunreinigungen zu der Aussenwand der Rohrleitung gelenkt. Da das Filtersieb in dem Stopfen angeordnet ist,
j anstelle der Anordnung an der Rohrleitungswand wie bei der
1 bekannten Ausführung, befinden sich weniger Fremdteilchen in der
,Nähe des Siebes und dementsprechend gelangen weniger Fremdteillchen mit dem zu filternden Fluid durch das Sieb.
iDer Filterstopfen ist entsprechend einem bevorzugten Ausführungs- !
beispiel der Erfindung in der Mitte der Rohrleitung angeordnet j
j und sein vorderer Teil hat vorzugsweise einen kleineren Durchmesser j ; als sein gegenüberliegender, oder hinterer Teilf Dadurch ist I
j J
'der Hauptströmungsweg für das primäre oder ungefilterte Fluid j 'im wesentlichen ringförmig und in Axialrichtung, wenigstens |
längs der Axialabmessung des Stopfens, konvergent damit man über ;
der gesamten Länge des Siebes eine beschleunigte Strömung aufrecht-i
erhält. Das durch das Sieb entfernte und gefilterte Fluid strömt j
durch den hinteren Teil des Stopfens in eine Auslassleitung,die |
koaxial in der Rohrleitung angeordnet sein kann. j
Der Zweck der vorliegenden Erfindung liegt darin eine ver- | besserte Filtrierungsvorrichtung zu schaffen wobei ein Teil
leiner Fluidströmung mittels eines in einer Rohrleitung angeordneten
porösen Stopfens abgeleitet oder abgezapft wird. Der
!stopfen ist derart ausgebildet, dass nur ein bestimmter, sauberer
!Teil der Strömung durch das Filtersieb in dem Stopfen abgeleitet
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wird während der Rest der Strömung in der Rohrleitung weiterströmen
kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
j dargestellt und wirdim folgenden ausführlicher beschrieben, es
j zeigen:
j dargestellt und wirdim folgenden ausführlicher beschrieben, es
j zeigen:
Figur 1 eine Ansicht im Schnitt eines bekannten abwaschbaren
Filters, der in Verbindung mit einem üblichen, groben Filter
i verwendet wird, der stromabwärts des kugelförmigen Ablenkmittels
oder Stopfens vorgesehen ist.
Filters, der in Verbindung mit einem üblichen, groben Filter
i verwendet wird, der stromabwärts des kugelförmigen Ablenkmittels
oder Stopfens vorgesehen ist.
Figur 2 eine Schnittansicht des verbesserten Filters entsprechend
der vorliegenden Erfindung.
der vorliegenden Erfindung.
In Figur 1 ist ein bekannter Filter dargestellt, welcher üblicherweise
in einer Kr aftstoff zufuhr leitung eines Gasturbinentriebwerkes
eingebaut iäb zum Ableiten eines Teiles der Kraft-
stoff stiBmung für den Betrieb der Kraftstoff Zufuhrsteuervorrichtung '
des Triebwerkes. Der Kraftstoff wird in Form eines Fluides von j einer Quelle oder einem Tank durch die im wesentlichen zylindrische
! Rohrleitung 10 gepumpt. Ein grober Filter oder Sieb 12 ist in der \
; Rohrleitung 10 angeordnet und der Kraftstoff strömt durch das j Sieb 12 hindurch, wie durch die Pfeile 14, 14 angedeutet ist. Der \
Hauptteil der Kraftstoffströmung in der Rohrleitung 10 strömt j weiter zu dem Triebwerk, z.B. durch den Auslass 16 nachdem der j
Kraftstoff durch das verhältnismässig grobe Sieb 12 gefiltert j
'wurde. Ein feiner Drahtgeflechtfilter 18, der ebenfalls im j
wesentlichen zylindrisch und von der Strömung abzuwaschen ist, ι ist in der Wand der Rohrleitung 10 angeordnet zum feinen Filtern ι
!eines Teiles der Strömung und um das fein gefilterte Fluid durch j
i ι
1 einen Auslass 20 zu leiten, der an den Servomechanismus der
: Kraftstoffzufuhrregelvorrichtung angeschlossen ist. Ein solcher i
■ Filter kann in einer Kraftstoffzufuhrregelvorrichtung verwendet
!werden, jedoch ist die Anwendung eines Filters dieser allgemeinen
Bauart grundsätzlich überall möglich wo ein sehr sauberes Fluid
Bauart grundsätzlich überall möglich wo ein sehr sauberes Fluid
für den einwandfreien Betrieb einer Servoanlage erforderlich ist.
i
'Der abwaschbare Filter, welcher zum Teil aus dem Sieb 18
i
'Der abwaschbare Filter, welcher zum Teil aus dem Sieb 18
besteht hat einen kugelförmigen Stopfen 22, der koaxial zur
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Rohrleitung 10 angeordnet ist. Der Stopfen dient zur Verminderung j
des freien Strömungsquerschnittes und dementsprechend zur Erhöhung[
der Strömungsgeschwindigkeit. Ein Teil des Fluides strömt an dem j
kugelförmigen Stopfen vorbei zu dem Auslass 16 und wenigstens ein Teil der Strömung gelangt durch das feine Drahtgeflechtsieb
18 in die Ringkammer 24, die an den vorerwähnten Auslass 20 angeschlossen ist. Infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit
ist es schwierig für die schwereren Premdteilchen zu dem Sieb
zu gelangen, desweiteren werden infolge dieser hohen Strömungsgeschwindigkeit
die Fremdteilchen abgewaschen, welche sich auf dem Sieb ansammeln. Dementsprechend werden die meisten Fremdteilchen
in der Strömung weiter stromabwärts geführt zu dem ringförmigen Auslass zwischen dem Stopfen 22 und der Wand der
Rohrleitung 10. Man hat jedoch beobachtet, dass das kugelförmige vordere Ende des Stopfens 22 das Bestreben hat die Fremdteilchen
in Richtung zur Wand der Strömungsleitung und zu dem Sieb zu leiten. Dementsprechend beeinflusst der Stopfen 22 die erwünschte
Abwaschwirkung da er die Fremdteilchen dorthin bewegt
'wo sie sehr wahrscheinlich ein Verstopfen des feinen Siebes j hervorrufen können.
j Die Erfindung schafft einen abwaschbaren Filter wobei der
:Stopfen 22 nicht nur zur Verminderung des freien Strömungsquerschnittes
und dementsprechend zur Vergrösserung der Strömungsgeschwindigkeit
des Fluides vorgesehen ist jedoch auch zum Filtrieren des Fluides dienen soll. Der Stopfen ist hohl und er
selbst ist mit dem feinen Drahtgeflechtsieb versehen durch welches |
das zu filtrierende Fluid auf seinem Weg zu einer Servoanlage der Kraftstoffzuflussregelvorrichtung strömt.
!Der Filter entsprechend der Erfindung ist in Figur 2 ausführlicher
dargestellt. Entsprechend dieser Figur strömt Kraftstoff unter Druck durch eine Kraftstoffrohrleitung 10a zu
dem Gasturbinentriebwerk durch einen Auslass 16a. Ein grober Filter 12, wie schon in Zusammenhang mit der Figur 1 erwähnt
wurde, ist vorzugsweise in dieser Rohrleitung angeordnet zum j'Zurückhalten von grösseren Fremdteilchen, welche den Betrieb
j des Triebwerkes oder seiner Kraftstoffeinspritzvorrichtung stören
■ könnten. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Teil ·
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des in die Rohrleitung 10a eintretenden Fluides durch einen Filterstopfen 28 abgeleitet und zu einer kleineren Leitung 20a
geführt/ die vorgesehen ist zur Zuführung eines fein filtrierten Fluides zu der Kraftstoffzuflussregelvorrichtung oder zu einer
anderen Servoanlage. Während der abwaschbare Filter nach Figur 1 eine Ringkammer 24 mit einem zugeordneten feinen Sieb 18 aufweist,
hat der neue und verbesserte abwaschbare FiItEr nach Figur 2
eine gerade, undurchlässige Rohrleitungswand, die den im wesentlichen zylindrischen Strömungsweg 26 bildet. Ein Filterstopfen
28 ist in der Rohrleitung angeordnet. Der Filterstopfen
28 liegt koaxial in dem Strömungsweg 26 und er hat einen undurchlässigen vorderen Ml 30, der stumpf und domförmig ausgebildet ist
und einen kleineren Durchmesser als sein ringförmiger hinterer Teil 32 aufweist. Der hintere Teil 32 dient zur Verbindung des j
stromabwärts liegenden Endes des Stopfens 28 mit der Rohrleitungswand und der Auslassleitung 20a. Der vordere Teil des Stopfens j
kann auch, falls erwünscht, an die Rohrleitungswand oder an eine andere Abstützvorrichtung befestigt sein, die vor dem Stopfen
liegen kann.
Der Stopfen 28 ist hohl und seine schräge Seitenwand oder sein
Hauptteil besteht aus einem feinen Drahtgeflechtsieb 24 aus rostfreiem Stahl. Das Sieb ist im wesentlichen kegelstumpfförmig
und ist mit seinem kleineren Ende an den vorderen Teil 30 und mit ' seinem grösseren Ende an den ringförmigen hinteren Teil 32
angeschlossen. Der Stopfen bildet zusammen mit dem zylindrischen Strömungsweg einen konvergenten, ringförmigen Durchtritt für den
Hauptteil des Fluides, das dann das Sieb durch den Auslass 16a verlässt. Der restliche Teil des Fluides strömt durch den
feinen Filter 34 des Stopfens. Durch diesen Aufbau erhält man ίeine verbesserte Filterwirkung da die mit dem Fluid mitgeführten
Fremdteilchen nach aussen zur Wand der Rohrleitung 10a vom Sieb j 34 weg bewegt werden. Eine separate Ringkammer und ein Filtersieb
j sind nicht an der Wand der Rohrleitung vorgesehen. Infolge der kegelförmigen Form des Stopfens 28 wird die hohe Strömungsgeschwindigkeit
des Fluides längs dem Sieb 34 trotz der Abileitung
eines Teils desFluides durch das Sieb beibehalten und
■dementsprechend wird auch die Abwaschwirkung nicht beeinträchtigt.
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I ■ - 6 - ■ j
Bi dieser verbesserten Filterausführung ist der Teil der Strömung,
j welcher das Abwaschen durchführt und fein gefiltert wird sauberer i I da die Fremdteilchen durch den Vorderteil des Stopfens von dem ;
j Filtersieb weg bewegt wurden. Bei der erfindungsgemassen An- ι j Ordnung des Filterstopfens in der Mitte &r Rohrleitung treffen
die Fremdteilchen nicht unmittelbar auf das Sieb 34 auf und dementsprechend ist die Wahrscheinlichkeit einer Verminderung
der Filterwirkung infolge Verstopfung oder Beschädigung durch die Fremdteilchen geringer. Diese Vorteile erhält man ohne Nachteile
für den allgemeinen Betrieb des Filters, d.h. die Verwendung eines Fluides mit hoher Strömungsgeschwindigkeit zum Trennen eines zu
.filternden Fluides von mit dem Fluid mitgeführten Fremdteilchen j und zum Abwaschen des feinen Filtersiebes, das in dem Bereich
des mit hoher Geschwindigkeit strömenden Fluides angeordnet ist.
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Claims (3)
- ■ Patentansprüche\ 1.j Vorrichtung zum Filtern eines Teiles einer Fluidströmung ^■ffrft einer einen Strömungsweg bildenden Rohrleitung, die einenj Einlass zur axialen Aufnahme der Fluidströmung aufweist sowie mit ,J einem ersten Auslass versehen ist, der axial in Strömungsrichtung ;I von dem. Einlass in Abstand angeordnet ist, mit einem in dem jStrömungsweg in Abstand von der Wand der Rohrleitung ange- ;ordnetem Stopfen, um einen ringförmigen Strömungsdurchtritt j; zwischen dem Stopfen und der Rohrleitungsv/and zu bilden, | !welcher Durchtritt mit dem ersten Auslass in Verbindung ist S ! und mit einem Sieb zum Filtrieren eines Teiles der Strömung , und zum Zuleiten dieses Teiles der Strömung zu einem zweiten !Auslass, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (28) einen ihohlen Hauptteil (34) aufweist, der aus einem durchlässigen j Filter besteht, wobei das vordere Ende des Hauptteiles an einen '■■undurchlässigen vorderen Teil (30) des Stopfens und das hintere :Ende des Hauptteiles an einen undurchlässigen hinteren Teil (32) ι des Stopfens angeschlossen ist und dass der hintere Teil des ;Stopfens eine Öffnung aufweist, die an den zweiten Auslass (20a) 'angeschlossen ist.
- 2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptteil (34) des Stopfens (28) aus einem feinen Drahtgeflecht aus rostfreiem Stahl besteht.
- 3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptteil (34) des Stopfens (28) an dem an den vorderen Teil (30) des Stopfens angeschlossenen Ende einen kleineren Durchmesser als an seinem anderen Ende aufweist.I4. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ;dass der vordere Teil (30) des Stopfens (28) domförmig und der Hauptteil (34) des Stopfens im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist.609818/0679Leerseite
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