DE19944189C1 - Vorrichtung zur Trennung von Gas und Flüssigkeit aus einem in einer Leitung strömenden Gas/Flüssigkeitsgemisch und Verfahren zur Trennung desselben - Google Patents
Vorrichtung zur Trennung von Gas und Flüssigkeit aus einem in einer Leitung strömenden Gas/Flüssigkeitsgemisch und Verfahren zur Trennung desselbenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Trennung von Gas und Flüssigkeit von einem in einer Leitung strömenden Medium und Verfahren zur Trennung eines solchen in der Vorrichtung, insbesondere einem Gas/Flüssigkeitsgemisch, das bei hohen und niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten Gas und Flüssigkeitsteilchen voneinander trennt. Nach dem Stand der Technik wird eine hohe Qualität der Phasenseparation nur in einem bestimmten Strömungsgeschwindigkeitsbereich erzielt. DOLLAR A Eine von der Strömungsgeschwindigkeit unabhängige hohe Qualität der Phasenseparation wird bei der neuen Vorrichtung (1) dadurch erreicht, daß sowohl eine Oberflächenspannung der Flüssigkeit (24) und unterschiedliche Trägheitskräfte von Flüssigkeit (24) und Gas (22) einen Durchtritt der Flüssigkeit (24) durch Öffnungen eines Trennungselements (28) verhindern.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Trennung
von Gas und Flüssigkeit aus einem in einer Leitung
strömenden Gas/Flüssigkeitsgemisch und einem Verfahren zur
Trennung eines solchen in der Vorrichtung.
In der allgemeinen Verfahrenstechnik wie auch im
Fahrzeugbau, z. B. Regenwasser im Ansaugstutzen des
Luftfiltergehäuses, und anderen technischen
Anwendungsgebieten tritt häufig das Problem auf, daß
Flüssigkeiten mit Gasen bzw. Dämpfen verwischt sind und
voneinander getrennt werden müssen. Die Probleme, die
Flüssigkeiten verursachen, sind je nach Anwendungsfall
Korrosionen, Funktionsstörungen und ggf. die Zerstörung von
Einrichtungen.
Aus der US-PS 5,507,858 ist weiterhin bekannt, ein
gitterähnliches Lochblech mit Öffnungen in einem in eine
Leitung geschalteten Gehäuse zu verwenden, um in einem
Medium strömende Flüssigkeitspartikel aus der Luft oder
einem Gas zu trennen. Jedoch verringert sich bei höheren
Strömungsgeschwindigkeiten der Abscheidegrad deutlich, da
die auf dem Lochblech strömende Flüssigkeit nicht durch die
Öffnungen hindurchtritt.
Aus der EP 0 585 096 A1 ist ebenfalls bekannt, ein
gitterähnliches Lochblech mit Öffnungen in einem in eine
Leitung geschalteten Gehäuse zu verwenden, um in einem
Medium strömende Flüssigkeitspartikel aus einem Gas zu
trennen. Die Flüssigkeitspartikel bewegen sich dabei durch
die Öffnungen des Lochblechs.
Jedoch verringert sich bei höheren
Strömungsgeschwindigkeiten der Abscheidegrad deutlich, da
die auf dem Lochblech strömende Flüssigkeit nicht durch die
Öffnungen hindurchtritt.
In der DE 38 43 934 A1 ist eine Vorrichtung mit einem
siebartigen Scheidegitter in einem Gehäuse beschrieben, die
Gas und Öl eines Öl-Gasgemischs trennt. Dazu wird eine
Injektorpumpe, die das Öl-Gasgemisch über eine
Eingangsleitung in das Gehäuse ansaugt, und ausserdem eine
weitere Pumpe benötigt, die das Öl in eine Ausgangsleitung
abzieht. Weiterhin ist ein Ultraschallgeber im Bereich der
in das Gehäuse mündenden Eingangsleitung notwendig, damit
sich die Gase in dem Gemisch lösen und Gasbläschen bilden,
so dass sie dann abgesaugt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. das erfindungsgemäße
Verfahren nach Anspruch 19 hat demgegenüber den Vorteil, daß
auf einfache Art und Weise die Qualität der Phasenseparation
unabhängig von der mittleren Strömungsgeschwindigkeit ist,
in dem zwei physikalische Effekte ausgenutzt werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und
Verbesserungen der im Anspruch 1 genannten Vorrichtung
möglich.
Vorteilhaft ist es, wenn sich zumindest eine Einlaßöffnung
in einem Anfangsbereich des Gehäuses befindet, da dadurch
eine gesamte Fläche eines Trennungselements für die
Phasenseperation ausgenutzt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Trennungselement mit
einem ersten Ende an die Einlaßöffnung angrenzt, da dadurch
das Trennungselement direkt angeströmt wird.
Es ist vorteilhaft, das Trennungselement je nach Gestaltung
eines Gehäuses der Vorrichtung in Hauptströmungsrichtung
ansteigen oder abfallen zu lassen.
Wenn mehrere Trennungselemente verwendet werden, ist es
vorteilhaft zumindest einen Stützfuß zu verwenden.
Dann ist es besonders vorteilhaft, wenn das in
Gehäuseströmungsrichtung zweite oder folgende
Trennungselement die Flüssigkeit des ersten oder
vorangegangenen Trennungselements aufnimmt.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung ist im
Patentanspruch 12 angegeben.
Dort werden die Parameter genannt, die die Qualität der
Phasenseparation beeinflussen.
Bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten ist es vorteilhaft,
eine Form der zumindest einen Öffnung so zu gestalten, daß
eine Oberflächenspannung der Flüssigkeit einen Durchtritt
der Flüssigkeit durch die zumindest eine Öffnung verhindert.
Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist es vorteilhaft,
eine Form der zumindest einen Öffnung so zu gestalten, daß
unterschiedliche Trägheitskräfte von Flüssigkeit und Gas
einen Durchtritt der Flüssigkeit durch die zumindest eine
Öffnung verhindern.
Es ist vorteilhaft, durch einen möglichst günstigen
Benetzungswinkel, der durch eine Form der zumindest einen
Öffnung gegeben ist, den Durchtritt der Flüssigkeit durch
die zumindest eine Öffnung zu verhindern.
Eine vorteilhafte Gestaltung eines Querschnitts der Öffnung
auf der Oberseite des zumindest einen Trennungselements ist
eine parallelogrammähnliche Form, da dadurch ein günstiger
Benetzungswinkel ermöglicht wird.
Eine vorteilhafte Gestaltung des Querschnitts der zumindest
einen Öffnung des zumindest einen Trennungselements auf der
Oberseite ist eine linsenförmige Form, da dadurch ein
günstiger Benetzungswinkel ermöglicht wird.
Bei der Orientierung der zumindest einen Öffnung in
Gehäuseströmungsrichtung ist es vorteilhaft, daß eine
längste Hauptachse der zumindest einen Öffnung in
Gehäuseströmungsrichtung ausgerichtet ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 ein Trennungselement in Draufsicht,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit
zwei Trennungselementen,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt eines
Trennungselements.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Vorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 3, das einen
Anfangsbereich 4, einen Endbereich 5 und eine Wandung 6 hat.
Auf einer Seite des Gehäuses 3 ist bspw. eine Einlaßöffnung
9 für das Gemisch vorhanden. Es können auch mehr
Einlaßöffnungen 9 vorhanden sein. Eine Leitung 13 mündet in
diese Einlaßöffnung 9. Durch die Leitung 13 strömt in
Hauptströmungsrichtung, gekennzeichnet durch einen Pfeil 16,
ein Gas/Flüssigkeitsgemisch 19 ein. In dem Gehäuse 3 strömt
das Gas/Flüssigkeitsgemisch 19 in einer
Gehäuseströmungsrichtung 17 weiter.
Das Gas/Flüssigkeitsgemisch 19 besteht aus Gas 22 und
Flüssigkeitsteilchen 24. Das Gas 22 besteht bspw. aus
Molekülen der einzelnen Bestandteile von Luft. Andere Gase
oder Gasgemische sind möglich. Bei den Flüssigkeitsteilchen
24 kann es sich bspw. um Wasser handeln. Andere
Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemische sind denkbar.
In dem Gehäuse 3 befindet sich bspw. ein Trennungselement
28, auf das das Gas/Flüssigkeitsgemisch 19 auftrifft. Es
können auch mehrere Trennungselemente 28 vorhanden sein. Das
Trennungselement 28 verläuft unter einem bestimmten
Anstellwinkel α zur Hauptströmungsrichtung 16. In
Gehäuseströmungsrichtung 17 gesehen, hat das
Trennungselement 28 ein erstes Ende 32 und ein zweites Ende
33.
Das erste Ende 32 beginnt vorzugsweise mit einer Oberseite
42 des Trennungselementes 28 direkt an der Einlaßöffnung 9
und geht bspw. stetig in die Leitung 13 über.
Auf der Oberseite 42 des Trennungselements 28 bildet sich
durch das Einströmen des Gas/Flüssigkeitsgemischs 19 ein
Flüssigkeitsfilm 31. Die Flüssigkeitsteilchen 24 in dem
Flüssigkeitsfilm werden dann von dem Trennungselement 28 in
Anstellrichtung weitergeleitet, während das Gas 22 in der
Lage ist, durch zumindest eine Öffnung 38 des
Trennungselements 28 in einen Bereich zwischen einer
Unterseite 43 des Trennungselements 28 und der Wandung 6 zu
gelangen. Flüssigkeitsteilchen 24, die nicht unmittelbar
umgelenkt werden, sondern auf das Trennungselement 28
treffen, fließen auf der Oberseite 42 entlang oder werden
durch die Form der Öffnungen 38 infolge einer
Oberflächenspannung der Flüssigkeit um die Öffnungen herum
festgehalten.
Die Flüssigkeitsteilchen 24 verlassen das Gehäuse 6 bspw.
durch eine Flüssigkeitsauslaßöffnung 35, die im Endbereich 5
des Gehäuses oberhalb der Oberseite 42 des
Trennungselementes 28 angeordnet ist. Durch die
Flüssigkeitsauslaßöffnung 35 strömt die Flüssigkeit in einer
Richtung 45 in der Leitung weiter. Das zweite Ende 33 des
Trennungselements 28 grenzt vorzugsweise direkt an die
Flüssigkeitsauslaßöffnung 35 an.
So erstreckt sich bspw. das zumindest eine Trennungselement
28 von der zumindest einen Einlaßöffnung 9 bis zu der
Auslaßöffnung 35.
Das Gas 22 verläßt das Gehäuse 6 durch eine Gasauslaßöffnung
48 in einer Richtung 51, zum Teil auch noch durch die
Flüssigkeitsauslaßöffnung 35.
Die Gasauslaßöffnung 48 ist der Unterseite 43 zugewandt. Als
Mechanismus zur Trennung von Flüssigkeit und Gasen wird
häufig die, infolge der stark unterschiedlichen Dichten,
große Massenträgheitsdifferenz verwendet. Ein anderer im
Rahmen dieser Erfindung zusätzlich ausgenutzter Effekt
beruht auf der großen sich zwischen Flüssigkeit und Gas
ausbildenden Oberflächenspannung.
In der Flüssigkeit 24 enthaltene Festkörperpartikel oder
gelöste Salze werden mit der Flüssigkeit 24 zusammen
abgetrennt.
Fig. 2 zeigt ein Trennungselement 28 in Draufsicht. Für
gleiche oder gleichwirkende Teile werden die gleichen
Bezugszeichen wie in der bisherigen Figur verwendet. Ein
Querschnitt auf der Oberseite 42 der Öffnungen 38 hat bspw.
die Form eines Parallelogramms 54 oder die Form einer Linse
55, so daß sich den Flüssigkeitsteilchen 24 ein möglichst
günstiger Benetzungswinkel zwischen Flüssigkeit 24 und
Trennungselement 28 bietet.
Durch diese Formen ergibt sich ein hohes Verhältnis von
Umfang und einer Fläche, die von dem Umfang umschlossen
wird, so daß die Flüssigkeit 24 die Öffnung 38 auch
vollständig schließen kann und durch die Benetzung in der
Öffnung gehalten wird, ohne daß Flüssigkeit durch die
Öffnung hindurchtritt.
Eine längste Hauptachse 53 der Öffnungen 38 in einer zur
Oberseite 42 parallelen Ebene ist vorzugsweise in
Gehäuseströmungsrichtung 17 ausgerichtet. Eine andere
Orientierung dieser Achse ist auch möglich.
Bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten verhindert die
Oberflächenspannung den Durchtritt der Flüssigkeitsteilchen
24 durch das Trennungselement 28, während bei hohen
Strömungsgeschwindigkeiten infolge des Anstellwinkels des
Trennungselements 28 die unterschiedlichen Trägheitskräfte
von Flüssigkeit und Gas eine gute Abscheidewirkung
ermöglichen. Das Trennungselement 28 besteht bspw. in Fig.
2 aus drei nebeneinander und in Gehäuseströmungsrichtung 17
fünf hintereinander angeordneten Öffnungen 38.
Die Anzahl der erforderlichen Öffnungen 38 und je nach Form
und Größe der Öffnungen 38 die Länge des Trennungselements
28 ergibt sich durch einen maximal auftretenden
Flüssigkeitsgehalt des Gas/Flüssigkeitsgemischs 19. Wenn
alle Öffnungen 38 benetzt sind und sich auf einer Fläche
zwischen den Öffnungen ein vollständiger Flüssigkeitsfilm 31
gebildet hat, ist ein maximaler Flüssigkeitsgehalt des
Gas/Flüssigkeitsgemischs 19 fast erreicht und kann nur noch
durch einen dickeren Flüssigkeitsfilm 31 etwas erhöht
werden. Eine weitere Steigerung des maximalen
Flüssigkeitsgehalts des Gas/Flüssigkeitsgemischs 19 wird
dann durch eine größere Fläche der Oberseite 42 des
Trennungselements 28 und/oder durch eine Erhöhung der
Anzahl der Öffnungen 38 erreicht.
Eine Oberflächenrauhigkeit der Oberseite 42 hat auch einen
Einfluß auf die Bildung des Flüssigkeitsfilms 31. Ein
bestimmtes Maß der Oberflächenrauhigkeit verstärkt eine
Haftung des Flüssigkeitsfilms 31 auf der Oberseite 42 des
Trennungselements 28 und erhöht so den Abscheidegrad. Die
Oberflächenrauhigkeit darf jedoch ein bestimmtes Maß nicht
überschreiten, da sich sonst Strömungsverhältnisse ändern.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit in Strömungsrichtung 16 abfallendem Trennungselement 28.
Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden die gleichen
Bezugszeichen wie in den bisherigen Figuren verwendet. Das
Trennungselement 28 schließt bspw. einen negativen Winkel α
mit der Hauptströmungsrichtung 16 ein, d. h. in
Hauptströmungsrichtung 16 gesehen fällt das Trennungselement
28 ab. Somit liegt der Flüssigkeitsauslaß 35 zwar immer noch
auf der der Oberseite 42 zugewandten Seite des
Trennungselementes 28 wie die Einlaßöffnung 9, aber tiefer
als diese. Die Gasauslaßöffnung 48 ist in diesem Beispiel
nicht im Endbereich 5 wie die Flüssigkeitsauslaßöffnung 35
angeordnet, sondern zwischen Anfangsbereich 4 und Endbereich
5 des Gehäuses 3. Das Gas 22 verläßt das Gehäuse 3 bspw. in
einer Richtung 51 senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 16.
Eine Form des Gehäuses 3 kann in einem radialen Querschnitt
rund, eckig oder jede andere Form haben. Ein axialer
Querschnitt des Gehäuses kann bspw. viereckig (Fig. 1), oder
wie in Fig. 3 keilartig sein.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden die
gleichen Bezugszeichen wie in den bisherigen Figuren
verwendet. Die Vorrichtung 1 hat eine erste Einlaßöffnung 56
und eine zweite Einlaßöffnung 57, die bspw. nicht auf
gleicher Höhe angeordnet sind. Durch die erste Einlaßöffnung
56 strömt das Gas/Flüssigkeitsgemisch 19 in
Hauptströmungsrichtung 16 in das Gehäuse 3 im Anfangsbereich
4 ein. Durch die zweite Einlaßöffnung 57 strömt das
Gas/Flüssigkeitsgemisch 19 bspw. senkrecht zur
Hauptströmungsrichtung 16 in das Gehäuse 3 ein. Weiterhin
sind bspw. eine erste Gasauslaßöffnung 62 und eine zweite
Gasauslaßöffnung 63 vorgesehen, die wie in Fig. 3
angeordnet sind. Jede weitere Kombination einer Anordnung
der Gasauslaßöffnungen 48, 62, 63 aus den Fig. 1 und 3
ist möglich.
In dem Gehäuse 3 befindet sich ein erstes Trennungselement
67 und ein zweites Trennungselement 68, die beide in
Gehäuseströmungsrichtung 17 ansteigen. Das erste
Trennungselement 67 wird von dem Gas/Flüssigkeitsgemisch 19
auf der Oberseite 42 aus der ersten Einlaßöffnung 56
angeströmt. Ein Flüssigkeitsfilm 31 bildet sich auf der
Oberseite 42. Das zweite Trennungselement 68 nimmt die
Flüssigkeit 24 des ersten Trennungselements 67 auf.
Weiterhin strömt senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 16
durch die zweite Einlaßöffnung 57 ein weiteres
Gas/Flüssigkeitsgemisch 19 z. B. auf das zweite
Trennungselement 68 ein. Von dem zweiten Trennungselement 68
tritt die Flüssigkeit 24 durch die Flüssigkeitsauslaßöffnung
35 aus. Beide Trennungselemente 67, 68 liegen bspw. jeweils
auf einem Stützfuß 72 auf.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden die
gleichen Bezugszeichen wie in den bisherigen Figuren
verwendet.
Im Unterschied zu Fig. 1 haben das Gehäuse 3 und die
Leitung 13 den gleichen Querschnitt quer zur
Hauptströmungsrichtung 16 und gehen somit ohne
Querschnittsänderung ineinander über.
Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des
Trennungselements 28. Für gleiche oder gleichwirkende Teile
werden die gleichen Bezugszeichen wie in den bisherigen
Figuren verwendet.
Das Trennungselement 28 hat bspw., den Öffnungen 38
entsprechend, eine erste Öffnung 77 und eine zweite Öffnung
78. Die Öffnung 77 wurde bspw. durch senkrechtes Ausstanzen
aus einem Blech hergestellt, d. h. die Öffnung 77 verläuft
senkrecht zur Oberseite 42. Die zweite Öffnung 78 wurde
bspw. unter einem Winkel in das Blech eingebracht, so daß im
eingebauten Zustand des Trennungselements 28 die Öffnung 78
senkrecht zur Gehäuseströmungsrichtung 17 verläuft.
Strömendes Gas 22 kann die Öffnungen 77, 78 nicht ungehindert
passieren, ohne von einer Innenwandung 80 der Öffnungen
77, 78 abgedeckt zu werden. Einen beispielhaften Verlauf des
Gases 22 durch die Öffnungen 77 bzw. 78 zeigen ein erster
Pfeil 81 und ein zweiter Pfeil 82.
Ein Öffnungswinkel β der Öffnung wird gebildet durch einen
Winkel zwischen der Hauptströmungsrichtung 17 und der
Innenwandung 80. So beträgt der Öffnungswinkel β der Öffnung
78 bspw. 90° und der der Öffnung 77 ist ein spitzer Winkel.
Der Öffnungswinkel β der Öffnung 38, 77, 78 zur
Gehäuseströmungsrichtung 17 soll so gewählt werden, daß je
nach einer Dicke d, d. h. der Länge der Öffnung 38, 77, 78 in
der Richtung, in der sich das Gas 22 durch die Öffnung
38, 77, 78 bewegt, einer Breite b der Öffnung 38, 77, 78, d. h.
der Ausdehnung der Öffnung 38 in Gehäuseströmungsrichtung
17, und dem Anstellwinkel α Gas 22 nicht ungehindert die
Öffnung 38, 77, 78 passieren kann.
Für eine hohe Qualität der Phasenseperation werden die
anderen Parameter angepaßt. Bspw. bei gegebenem
Anstellwinkel α und Breite b gilt: je größer die Dicke d
desto kleiner kann der Öffnungswinkel β sein. Entsprechend
gilt: je größer die Dicke d desto größer kann die Breite b
sein.
Claims (19)
1. Vorrichtung (1) zur Trennung von Gas (22) und
Flüssigkeit (24) aus einem in einer Leitung (13)
strömenden Gas/Flüssigkeitsgemisch (19), umfassend
- a) ein Gehäuse (3) mit zumindest einer Einlaßöffnung (9) für das Gemisch, zumindest einer Flüssigkeitsauslaßöffnung (35), zumindest einer Gasauslaßöffnung (48),
- b) zumindest ein Trennungselement (28), das sich in dem Gehäuse (3) zumindest teilweise in einer Hauptströmungsrichtung (16) erstreckt und das in Gehäuseströmungsrichtung (17) gesehen ein erstes Ende (32) und ein zweites Ende (33) besitzt, das dem ersten Ende (32) gegenüberliegt, und mit seinem zweiten Ende (33) an die Flüssigkeitsauslaßöffnung (35) angrenzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennungselement (28) auf einer Oberseite (42), die
der Einlaßöffnung (9) zugewandt ist, von dem
Gas/Flüssigkeitsgemisch (19) angeströmt wird, und daß
die Flüssigkeitsauslaßöffnung (35) der Oberseite (42)
zugewandt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
zumindest eine Trennungselement (28) eine Unterseite (43)
hat, die der Oberseite (42) gegenüberliegt, und daß die
zumindest eine Gasauslaßöffnung (48) der Unterseite (43)
zugewandt ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) in der
Gehäuseströmungsrichtung (17) gesehen einen Anfangsbereich
(4) und ein Endbereich (5) hat, und daß sich zumindest eine
Einlaßöffnung (9) im Anfangsbereich (4) des Gehäuses (3)
befindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich
zumindest eine Flüssigkeitsauslaßöffnung (35) im Endbereich
(5) des Gehäuses (3) befindet.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine
Trennungselement (28) mit seinem ersten Ende (32) an die
Einlaßöffnung (9) angrenzt.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine
Trennungselement (28) in Hauptströmungsrichtung (16) gesehen
ansteigt.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine
Trennungselement (28) in Hauptströmungsrichtung (16) gesehen
abfällt.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine
Trennungselement (28) sich von einer Einlaßöffnung (9) bis zu
einer Flüssigkeitsauslaßöffnung (35) erstreckt.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes
Trennungselement (67) das Gas/Flüssigkeitsgemisch (19) aus
der Einlaßöffnung (9) aufnimmt und ein in
Gehäuseströmungsrichtung (17) folgendes Trennungselement (68)
das Gas/Flüssigkeitsgemisch (19) des ersten Trennungselements
(67) aufnimmt.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine
Trennungselement (28) auf zumindest einem Stützfuß (72)
aufliegt.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine
Trennungselement (28) zumindest eine Öffnung (38) hat, und
daß eine Dicke d und eine Breite b der Öffnung (38), ein
Anstellwinkel (α) zwischen Trennungselement (28) und
Gehäuseströmungsrichtung (17), eine Form der Öffnung (38),
insbesondere ein Öffnungswinkel (β) zwischen der
Hauptströmungsrichtung (17) und der Innenwandung (80) der
Öffnung (38) und die Gehäuseströmungsrichtung (17) so gewählt
sind, daß ein in Gehäuseströmungsrichtung (17) strömendes Gas
(22) die Öffnung (38) ohne umgelenkt zu werden nicht
passieren kann.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Form der zumindest einen Öffnung (38) bei geringen
Strömungsgeschwindigkeiten so gestaltet ist, daß eine
Oberflächenspannung der Flüssigkeit (24) einen Durchtritt der
Flüssigkeit (24) durch die zumindest eine Öffnung (38)
verhindert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Form der zumindest einen Öffnung (38) bei hohen
Strömungsgeschwindigkeiten so gestaltet ist, daß
unterschiedliche Trägheitskräfte von Flüssigkeit (24) und Gas
(22) einen Durchtritt der Flüssigkeit (24) durch die
zumindest eine Öffnung (38) verhindern.
15. Vorrichtung nach einem oder mehrerem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Form der zumindest einen
Öffnung (38) der Flüssigkeit (24) einen möglichst günstigen
Benetzungswinkel ermöglicht.
16. Vorrichtung nach einem oder mehrerem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Querschnitt der Öffnung (38)
des zumindest einen Trennungselements (28) parallel zur
Oberseite (42) parallelogrammähnlich ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehrerem der Ansprüche 12 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der zumindest
einen Öffnung (38) des zumindest einen Trennungselements (28)
parallel zur Oberseite (42) linsenförmig ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Öffnung (38)
so in Gehäuseströmungsrichtung (17) orientiert wird, daß eine
längste Hauptachse (53) der zumindest einen Öffnung (38) in
Gehäuseströmungsrichtung (17) ausgerichtet ist.
19. Verfahren zum Trennen einer Flüssigkeit (24) und eines Gases
(22) eines in einer Leitung (13) strömenden
Gas/Flüssigkeitsgemischs (19) mittels einer Vorrichtung (1)
gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gas/Flüssigkeitsgemisch (19) aus der Leitung (13) zunächst in das Gehäuse (3) auf die Oberseite (42) des zumindest einen Trennungselements (28) strömt,
dann über oder auf dem zumindest einem Trennungselement (28) entlang strömt, um Gas (22) und Flüssigkeit (24) voneinander zu trennen, wobei unterschiedliche Trägheitskräfte von Flüssigkeit (24) und Gas (22) und eine Oberflächenspannung der Flüssigkeit (24) einen Durchtritt der Flüssigkeit (24) durch die zumindest eine Öffnung (38) verhindern,
und dann das Gas (22) in die Gasauslaßöffnung (48) und die Flüssigkeit (24) von der Oberseite (42) direkt in die Flüssigkeitsauslaßöffnung (35) geleitet wird.
das Gas/Flüssigkeitsgemisch (19) aus der Leitung (13) zunächst in das Gehäuse (3) auf die Oberseite (42) des zumindest einen Trennungselements (28) strömt,
dann über oder auf dem zumindest einem Trennungselement (28) entlang strömt, um Gas (22) und Flüssigkeit (24) voneinander zu trennen, wobei unterschiedliche Trägheitskräfte von Flüssigkeit (24) und Gas (22) und eine Oberflächenspannung der Flüssigkeit (24) einen Durchtritt der Flüssigkeit (24) durch die zumindest eine Öffnung (38) verhindern,
und dann das Gas (22) in die Gasauslaßöffnung (48) und die Flüssigkeit (24) von der Oberseite (42) direkt in die Flüssigkeitsauslaßöffnung (35) geleitet wird.
Priority Applications (8)
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