DE69524739T2 - Die behandlung von gasströmen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln eines komprimierten Gases. Die Erfindung hat besondere, jedoch nicht ausschließliche Relevanz bei der Abtrennung von Verunreinigungen innerhalb des komprimierten Gasstroms und kann auch als Kühlvorrichtung verwendet werden. Die vorliegende Erfindung findet Verwendung bei der Behandlung eines komprimierten Gases, das entweder aus einer Gasflasche oder einem -behälter oder einem -kompressor erhalten wird.
• Kondensierter Wasserdampf und andere Dämpfe, die in einem Gasstrom als Verunreinigungen enthalten sind, können die Leistungen von Filtern zum Entfernen von Öl, Membran filtern und anderen Einrichtungen mit geringer Toleranz vermindern. Diese Erfindung betrifft auch das Entfernen von flüssigen Verunreinigungen, zum Beispiel Wasser, zusammen mit weniger flüchtigen Verunreinigungen, wie Öl von einem mit Öl geschmierten Kompressor, und von flüssigen und/oder partikelförmigen Verunreinigungen von einem ölfreien Kompressor.
• Die internationale Veröffentlichung Nr. WO93/18843 offenbart eine Vorrichtung für die Bereitstellung einer Zufuhr von komprimierter Luft bzw. eines komprimierten Gases, welche umfaßt: eine Kompressoreinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie Luft komprimiert und einen Abgabestrom mit erhöhter Temperatur bereitstellt, der Wasserdampf und Verunreinigungen aus dem Kompressor enthält; eine Kühleinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie den komprimierten Luftstrom in die Nähe der Umgebungstemperaturen oder darunter abkühlt; eine Reinigungseinrichtung, die die komprimierte Luft aus der Kühleinrichtung empfängt und so angeordnet ist, daß sie flüssiges Wasser und Verunreinigungen aus der komprimierten Luft abtrennt und einen Abgabestrom aus relativ sauberer Luft und einen Abfallstrom aus Luft bereitstellt, der flüssiges Wasser und Verunreinigungen mit sich trägt; und eine Strömungsbeschränkungseinrichtung, durch die der Abfallstrom aus der Reinigungseinrichtung in die Atmosphäre abgegeben wird, wobei die Strömungsbeschränkungseinrichtung so angeordnet ist, daß sie den austretenden Abfallstrom, der abgekühlt worden ist, beim Entspannen auf Atmosphärendruck auf einen Teil des Abgabestroms richtet, womit ein Wärmeaustauscher definiert wird, so daß der austretende Abfallstrom erwärmt wird und das Wasser, das beim Austritt aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung zerstäubt worden ist, bis zu einem vernachlässigbaren Ausmaß erneut kondensiert.
• Die Erfindung, die in der vorstehenden internationalen Veröffentlichung offenbart ist, schließt auch ein Verfahren ein, mit dem die Zufuhr von komprimierter Luft bereitgestellt wird, welches die Schritte umfaßt: Komprimieren von Luft mit einem Kompressor, wodurch ein komprimierter Luftstrom mit erhöhter Temperatur bereitgestellt wird, der Wasserdampf und Verunreinigungen vom Kompressor enthält; Abkühlen des komprimierten Stroms in die Nähe der Umgebungstemperatur oder darunter; Leiten des abgekühlten komprimierten Luftstroms zu einer Reinigungsvorrichtung, bei der der komprimierte Luftstrom in einen Abgabestrom aus relativ sauberer Luft und einen Abfallstrom oder Luft aufgeteilt wird, die Verunreinigungen aus flüssigem Wasser trägt; und Abgeben des Abfallstroms in die Atmosphäre durch die Strömungsbeschränkungseinrichtung, aus der der abgegebene Abfallstrom, der gekühlt wird, wenn er aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung austritt, so gerichtet wird, daß er entlang eines Teils des Weges des komprimierten Luftstroms vom Kompressor zur Reinigungsvorrichtung Wärme mit dem komprimierten Luftstrom austauscht und warm wird, so daß das Wasser, das beim Austritt aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung zerstäubt wird, nicht erneut kondensiert.
• In der vorstehend genannten internationalen Veröffentlichung werden zwei Formen von Behältern offenbart. Bei einer Form wird der austretende Abfallstrom, der senkrecht ansteigt, von einem Reduzier- oder Nadelventil durch eine relativ enge Leitung in das Innere der Behälterkammer geleitet, worin er in einem Steigrohr aufsteigt, das von einer Wärmeaustauscherschlange umgeben wird, die feuchtes, warmes Gas aus dem Kompressor enthält. Ein Problem dieser Anordnung besteht darin, daß das Entspannen der die Behälterkammer betretenden Mischung aus Ablauf/Luft eingeschränkt ist, so daß das Verdampfen des Wassers unvollständig sein kann. Unvollständig verdampftes Wasser kann zum Boden des Behälters herüntertropfen und einen Pool bilden, oder das Wasser kann als Tropfen aus der Oberseite des Kanisters gelangen, was beides unerwünscht ist.
• Der zweite in der vorstehenden internationalen Veröffentlichung offenbarte Behälter hat die Form eines oben offenen Behälters mit einer Öffnung an der Unterseite des Behälters, um den mit Wasser verunreinigten Abluftstrom aufzunehmen, der sich innerhalb des Behälters entspannen kann und Wärme mit einer Kühlschlange austauschen kann, die den Strom der warmen Luft aus dem Kompressor befördert. Dieser Behälter hat jedoch folgende Nachteile: (i) die Öffnung, aus der der Abluftstrom in die Atmosphäre abgegeben wird, ist gegenüber der Umgebung offen und kann verunreinigt oder blockiert werden; (ii) wenn das Wasser unvollständig aus der Öffnung verdampft, kann es auf der Innenseite des Behälters kondensieren und am Boden einen Pool bilden; (iii) das unvollständige Verdampfen führt zu einer ineffektiven Kühlung, d. h. das Kühlpotential des Abwassers wird nicht erreicht; und (iv) die Leistung des Behälters wird bei Werten für die relative Feuchte von mehr als etwa 60% vermindert, da der Kontakt mit der Umgebungsluft unzureichend ist, um ein vollständiges Verdampfen zu ermöglichen.
• Bei beiden Formen der in der vorstehenden internationalen Veröffentlichung offenbarten Vorrichtung muß ein Abluftstrom zurückgeleitet werden, der etwa 17% der Luft aus dem Kompressor enthält, und dieser Luftstrom muß im Behälter entspannt werden, damit es zum erforderlichen Verdampfen des Wassers kommt, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Behandeln eines komprimierten Gases bereitzustellen, die so angepaßt werden kann, daß sie einen Teil eines Kompressorsystems bildet, der den Anteil der Luft aus dem Kompressor verringert, der auf diese Weise zurückgeführt werden muß, und dadurch die Wirksamkeit des Systems zu verbessern.
• Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Behandeln eines komprimierten Gases gemäß Anspruch 1 der zugehörigen Ansprüche bereit.
• Die Erfindung schließt auch die Verwendung der oben genannten Vorrichtung zum Behandeln eines Gasstroms ein, um Wasser und andere Verunreinigungen zu entfernen.
• WO-A-9304761 offenbart einen Luftfilter mit einer Vorfilterkammer, in die Luft aus einem Einlaß strömt, Venturi-Öffnungen, in die die Luft aus der Vorfilterkammer strömt, und einer Entspannungskammer, in die die Luft aus den Venturi-Öffnungen strömt, und in der sich die Luft entspannt und abkühlt. Tropfen von Öl und Wasser werden gefällt und sammeln sich am Boden der Entspannungskammer. Es ist ein Auslaß für die Luft aus der Entspannungskammer in eine Leitung oder ein Rohr für komprimierte Luft vorgesehen. Die Entspannungskammer ist in innere und äußere Kammern unterteilt, und eine Filtereinrichtung kann in der inneren Kammer vorgesehen sein, die zum Einfangen von Öl- und Wassertropfen beiträgt.
• In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Einrichtung zur Erzeugung eines Stroms eines komprimierten Gases ein Luftkompressor sein, dessen Abgabe direkt in eine Luftleitung eingeführt wird, in der die Luft zur stromabwärtigen Vorrichtung strömt. Es kann jedoch auch eine Quelle von gespeicherter komprimierter Luft verwendet werden, die bei der Abgabe in die Luftleitung ähnliche Wasserverunreinigungen und andere Verunreinigungen als Begleitstoffe enthält. Insbesondere kann ein Luftkompressor verwendet werden, der so angeordnet ist, daß er diskontinuierlich arbeitet und seine Abgabe in einen Vorratstank einleitet, der wiederum als Quelle der komprimierten Luft für die Luftleitung wirkt. Es wird auch eingeschätzt, daß diese Quelle irgendein Gas oder einen Dampf bereitstellen kann, obwohl die Erfindung primär für die Verwendung für Atmosphärenluft gedacht ist.
• Ein Merkmal der Erfindung ist, daß das Wasser in einem Abluftstrom, der andere Verunreinigungen, wie Öl aus dem Kompressor, haben kann, die nicht beim Austritt aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung verdampfen, in der Matrix des Behälters adsorbiert/absorbiert wird, wobei diese benetzt wird. Das Wasser innerhalb der Matrix verdampft/verdunstet in die umgebende Atmosphäre, wobei dieses Verdampfen/Verdunsten dadurch unterstützt werden kann, daß der Behälter in einem Luftstrom, zum Beispiel am Einlaß eines Kühlventilators für den Kompressormotor, angeordnet wird, wodurch es zu einem zwangsweisen Verdampfen und einer Zwangskühlung des Mediums kommt. Deshalb kann der Innenraum des Behälters nicht nur durch das natürliche Verdampfen/Verdunsten sondern durch zwangsweises Verdampfen zwangsgekühlt werden, und der Gasstrom aus dem Kompressor kann zwangsgekühlt werden, wenn er durch den Behälter strömt, vorausgesetzt, daß in der gasdurchlässigen Wand Wasser vorhanden ist, selbst wenn der Abgasstrom zeitweilig unterbrochen wird. Es ist deshalb ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß der Betrieb des Kompressors diskontinuierlich sein kann und/oder der Rückstrom der Abluft und des Abflusses ebenfalls diskontinuierlich sein kann, ohne daß diese Einrichtung zur Zwangskühlung des durch den Filterbehälter strömenden Gases verlorengeht. Der Kühleffekt hängt nicht allein vom Entspannen des komprimierten, wasserhaltigen Gases sondern zumindest auch teilweise von der Feuchtigkeit des Mediums ab, durch das der Gasstrom fließt.
• Nachfolgend werden anhand der beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung nur als Beispiel beschrieben, wobei:
• Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Form des Behälters schematisch zeigt, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden soll;
• Fig. 2 eine Darstellung ist, die einen Gaskompressor und einen zugehörigen Vorratstank zeigt, wobei der Behälter von Fig. 1 so angeordnet ist, daß er mit Flüssigkeit verunreinigte Luftströme aus dem Kompressor und dem Tank aufnimmt und die Verunreinigungen von der in die Atmosphäre abzugebenden Luft abtrennt;
• Fig. 3 eine Ansicht ist, die eine zweite Form des Behälters zeigt, der zwischen einem Luftkompressor und einer Filtereinrichtung sitzt;
• Fig. 4 eine andere Anordnung für den Filterbehälter und einen Wärmeaustauscher in einem Luftkompressions- und -filtra-tionssystem der in Fig. 3 gezeigten allgemeinen Art zeigt;
• Fig. 5 einen Behälter zur Aufnahme eines Filterbehälters, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden soll, und zum Einsetzen in den Kühllufteinlaß eines Gaskompressors zeigt;
• Fig. 6 einen Behälter zur Aufnahme eines Filterbehälters, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden soll, und eine Anordnung eines elektrischen Ventilators bei Verwendung mit einem Kompressors ohne Kühlventilator zeigt; und
• Fig. 7 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Form des Filterbehälters ist.
• Der Behälter (92) von Fig. 1 hat einen zylindrischen Körper und umfaßt feste Abschlußplatten (94, 96), die in dieser Ausführungsform aus geformtem Polybutylenterephthalat sind, das mit 30% Glas gefüllt ist. Der Innenraum (98) des Behälters (92) zwischen den Abschlußwänden oder -platten (94, 96) wird von einer Seitenwand (100) verschlossen, die ein zylindrisches, gas- und dampfdurchlässiges und Flüssigkeit adsorbierendes/absorbierendes koaleszierendes Medium ist, das hier nachstehend als gasdurchlässiges Medium bezeichnet wird. Geeignete Materialien, die für die Seitenwand (100) verwendet werden können, schließen ein Nadelfilz aus 100% Polyester, von Webron Products Limited, Bury, Lancashire geliefert wird, eine Faservliesbahn aus 50 % Nylon und 50% Polyester von Lantor UK Limited, einen Nadelfilz aus 100% Polyester, der von Edward W Andrew Limited erhältlich ist, eine Rohglasfaser von Evanite Fibre Corporation oder ein Glasfaser- Papier-Medium ein.
• Auf einer der Abschlußwände (94) befindet sich eine Strömungsbeschränkungseinrichtung (80), wie eine Öffnung oder eine Anzahl von Öffnungen in einer Öffnungsplatte. Die Strömungsbeschränkungseinrichtung ist durch Schrauben (81) an der Abschlußplatte (94) befestigt, durch die eine Leitung (90) verläuft und eine Verbindung mit dem Eingang (nicht gezeigt) der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) herstellt.
• Falls erwünscht kann auf der Innen- und/oder Außenseite der Seitenwand (100) zu Haltezwecken eine zylindrische, durchlöcherte Metallhülse (102) vorgesehen sein. Die Abschlußwände (94, 96), die Seitenwand (100) und die durchlöcherte(n) Hülse(n) (102) werden durch bekannte Maßnahmen zusammengehalten, zum Beispiel durch Verbinden mit einem Harz (99).
• Wenn ein komprimierter Gasstrom, der flüssige Verunreinigungen enthält, durch die Leitung (90) und die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) in den Innenraum (98) des Behälters (92) strömt, werden die Verunreinigungen zerstäubt und der Abluftstrom entspannt. Ein Teil der flüssigen Verunreinigungen verdampft in den sich entspannenden Gasstrom und strömt durch die gasdurchlässige Seitenwand (100). Der Rest der Verunreinigungen gelangt auf die Innenoberfläche der Seitenwand (100) und kann in diese eindringen. Ein Teil der Verunreinigungen, der in die Seitenwand (100) eindringt, kann in die umgebende Atmosphäre verdampfen/verdunsten, wobei dies von der Flüchtigkeit der Verunreinigung abhängt. Verunreinigungen, wie Wasser, verdampfen/verdunsten zum Beispiel leicht aus der Seitenwand (100), wohingegen andere Verunreinigungen, wie Kohlenwasserstoffe, dies nicht oder nur unvollständig tun.
• Als Ergebnis des Entspannens des Gases und des Verdampfens von einem Teil der flüssigen Verunreinigungen, die die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) verlassen, wird der Innenraum (98) des Behälters (92) gekühlt. Nachdem die Seitenwand (100) befeuchtet ist, wird diese Kühlwirkung zudem selbst dann aufrechterhalten, wenn der Strom aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) unterbrochen ist, da eine Verdampfungskühlung stattfindet, wenn ein Teil der Verunreinigungen aus der Seitenwand (100) verdampft. Auf diese Weise wirkt der Behälter (92) als Wärmefalle und kann als Kühleinrichtung benutzt werden. Außerdem kann der Behälter (92) auch als Abscheider für Verunreinigungen verwendet werden, da die flüssigen Verunreinigungen beim Verlassen der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) zerstäubt und abgetrennt werden.
• Bei einer Variante wurde festgestellt, daß eine Länge eines Plastikrohrs mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm ebenfalls eine ausreichende Strömungsbeschränkungseinrichtung liefert. Ein solches Plastikrohr hat den Vorteil, daß dessen Länge und Durchmesser im Hinblick auf die Strömungsrate und andere Bedingungen ausgewählt werden können, damit der Druckabfall erreicht wird, der bei einer gegebenen Installation erforderlich ist. Das Rohr kann typischerweise 30 mm lang sein und einen Durchmesser von 0,4 mm haben, obwohl bei anderen Installationen Abweichungen davon vorgenommen werden können. Die wie oben aufgeführte Verwendung eines Rohrs hat gegenüber einer Öffnungsplatte den weiteren Vorteil, daß es schwerer blockiert, da die Strömungsbeschränkung über eine größere Länge eines Rohrs mit einem relativ weiten Durchmesser erfolgt, und daß auch die Abmessungen des Rohrs leichter zu ändern sind als im Falle einer Öffnungsplatte, wodurch eine größere Flexibilität bei der Anpassung an eine stromaufwärtige Vorrichtung gegeben ist. Alternativ kann auch eine geformte Zerstäubungsdüse, wie die von Lurmark Limited Longstanton, Cambridge gelieferte, als Strömungsbeschränkungseinrichtung verwendet werden und hat den Vorteil, daß sie relativ billig ist und sich leicht ersetzen läßt, sollte sie mit Abfall blockiert sein. Diese Zerstäubungsdüsen haben auch den Vorteil, daß ein definiertes Sprühmuster und eine definierte Tropfengröße erzeugt werden. Bei einer weiteren Abänderung kann als Strömungsbeschränkungseinrichtung ein Druckreduzierventil allein oder in Kombination mit einer anderen Strömungsbeschränkungseinrichtung verwendet werden. Das hat den Vorteil, daß die Austrittsgeschwindigkeit der Verunreinigungen geregelt werden kann, indem das Ventil eingestellt wird, ohne daß die Strömungsbeschränkungseinrichtung ersetzt werden muß.
• Fig. 2 zeigt den Behälter (92) von Fig. 1 bei der Verwendung in einem Kompressorsystem, wodurch eine Kühlung und die Trennung des Abflusses bereitgestellt werden. Der komprimierte Luftstrom durch das System ist mit den mit F bezeichneten Pfeilen angegeben. Die gleichen Teile des Behälters, wie die in Fig. 1 gezeigten, tragen die gleiche Bezugsziffer.
• In Fig. 2 ist ein Kompressor (nicht gezeigt) in einem schalldichten Gehäuse angeordnet, das allgemein die Bezugsziffer (50) trägt, das einen Lufteinlaß aufweist, der allgemein die Bezugsziffer (201) trägt, durch den die Luft von einem Kühlventilator (123) für den Kompressormotor gezogen wird. Der in der Atmosphärenluft enthaltene Dampf kondensiert, wenn die Luft komprimiert wird, und führt zu einer flüssigen Verunreinigung des komprimierten Luftstroms. Andere Verunreinigungen, wie Öl und Abfall, der durch den Verschleiß des Kompressors erzeugt wird, kann ebenfalls den abgegebenen komprimierten Luftstrom verunreinigen.
• Der komprimierte Luftstrom aus dem Kompressorgehäuse (50) wird durch die Leitung (73) in die Filterkammer (79) eingeführt. Die Filterkammer (79) umfaßt einen Filter vom Typ "von innen nach außen" (83), durch den der komprimierte Luftstrom und die flüssigen Verunreinigungen strömen. Der Filter (83) trennt die flüssigen Verunreinigungen vom komprimierten Luftstrom, diese Verunreinigungen werden im unteren Teil der Filterkammer (79) gesammelt und durch die Leitung (90a) und einen zwischengeschalteten Filter (203) bei einer geringen Entnahme des komprimierten Luftstroms, typischerweise weniger als 6 Vol.-%, der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) zugeführt. Der zwischengeschaltete Filter (203) ist vorgesehen, um irgendwelchen festen, partikelförmigen Abfall aus der flüssigen Verunreinigung zu entfernen, der die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) blockieren könnte. Ein automatisches Entleerungsventil (nicht gezeigt) kann am unteren Teil der Filterkammer (79) eingesetzt werden, um den Strom der Verunreinigungen zur Strömungsbeschränkungseinrichtung zu regeln. Außerdem können Rückschlagventile (nicht gezeigt) in den Leitungen (90a und 90b) vorgesehen sein, die den Vorratstank (125) und die Filterkammer (79) mit dem zwischengeschalteten Filter (203) verbinden, so daß gesichert ist, daß der einzige Ausgang für die Verunreinigungen die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) ist.
• Der gereinigte komprimierte Luftstrom, der die Filterkammer (79) durch die Leitung (84) verläßt, wird in den Vorratstank (125) geleitet, der mit dem Kompressor verbunden ist oder einen Teil davon bildet und bei einem Überdruck, typischerweise 5 bis 7 bar, gehalten wird. Der komprimierte Luftstrom betritt den Tank (125) aufgrund des Wärmeverlustes durch die Wand des Vorratstanks (125) gewöhnlich mit einer erhöhten Temperatur - verglichen mit der Temperatur der Luft im Tank (125). Dadurch kühlt der ankommende komprimierte Luftstrom, und zusätzlicher Dampf kondensiert, wodurch im unteren Teil des Vorratstanks (125) ein Pool (205) gebildet wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird diese flüssige Verunreinigung durch ein automatisches Schwimmerventil (207) aus dem Vorratstank (125) entfernt und durch die Leitung (90b) und den zwischengeschalteten Filter (203) der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) zugeführt. Der Zweck der Bereitstellung eines Filters (203) getrennt vom Gehäuse (79) besteht darin, zu ermöglichen, daß ein einziger Filter die flüssigen Ströme sowohl in der Leitung (90a) als auch in der Leitung (90b) behandelt.
• In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die den zwischengeschalteten Filter (203) verlassenden Verunreinigungen hauptsächlich Wasser und Kohlenwasserstoffe aus dem Schmieröl des Kompressors. Wenn der Abluftstrom und die Verunreinigungen die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) verlassen, werden das Wässer und die Kohlenwasserstoffe zerstäubt, und der Abluftstrom wird entspannt, was zu einer Verringerung seiner relativen Feuchte führt. Diese Verringerung der relativen Feuchte erlaubt, daß ein Teil des zerstäubten Wassers verdampft. Irgendwelches nicht verflüchtigtes Wasser und nicht verflüchtigte Kohlenwasserstoffe treffen auf die Innenoberfläche der Seitenwand (100), wie es bereits beschrieben wurde.
• In der vorliegenden Ausführungsform besteht der Zweck der Seitenwand (100) darin zu ermöglichen, daß Luft und Dampf ungehindert hindurchgelangen und daß das Wasser zurückgehalten wird und auf das Wasser eine Dochtwirkung zur Außenoberfläche ausgeübt wird, wodurch das Wasser wieder verdampfen kann. Deshalb umfaßt das gasdurchlässige Medium vorzugsweise ein Absorptionsmittel-Laminatmaterial des Typs, der in der europäischen Patentveröffentlichung Nr. EP 0151018 offenbart ist, der eine hydrophile Schicht aus zum Beispiel natürlich vorkommenden Zellulosefasern umfaßt, die von einem wasserdurchlässigen Faserflor aus zum Beispiel Polyester-Nadelfilz getragen werden. Ein solches Material hat die Fähigkeit, die große Menge Wasser festzuhalten, die in die umgebende Atmosphäre verdampfen/verdunsten kann. Um eine signifikante wasserabsorbierende Wirkung auszuüben, umfassen die Cellulose- oder anderen hydrophilen Fasern vorteilhafterweise mehr als 10 Gew.-% des Gewichtes der gasdurchlässigen Wand (100). Vorteilhafterweise kondensiert Wasser unter normalen Bedingungen nicht erneut, wenn es den Behälter einmal verlassen hat.
• Das verwendete gasdurchlässige Medium kann eben sein, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, es ist jedoch vorzugsweise geriffelt, damit die darin gespeicherte Wassermenge auf einen Höchstwert gebracht werden kann und damit die Außenoberfläche maximiert wird, von der Wasser verdampfen kann. Eine Riffelung kann auf folgende Weise erreicht werden: i) Imprägnieren des Filtermaterials mit einem wärmehärtbaren Harz, zum Beispiel einem Silicon- oder Phenolharz, ii) Vorwärmen des mit Harz imprägnierten Materials, damit das Harz weich wird, iii) Falten des erwärmten, mit Harz imprägnierten Materials, um die Rippen zu bilden, die eine Tiefe von 4, 5 bis 15 mm haben können, iv) Schneiden und Formen des geriffelten Materials zur gewünschten Form und v) Härten des Harzes, damit die Rippen an Ort und Stelle bleiben, zum Beispiel durch Brennen der geriffelten Struktur in einem Ofen. Außerdem kann das gasdurchlässige Medium der Wand (100) in einer an sich bekannten Weise mit einem Germizid, zum Beispiel 6T 86-06, von Actifresh, Ashby-de-1a-Zouch, Leicestershire, geliefert, behandelt werden, um das Wachstum unerwünschter Mikroorganismen zu verzögern.
• Die Kohlenwasserstoffe, die auf die Innenoberfläche des gasdurchlässigen Mediums gelangen, können darin eindringen, im Gegensatz zu Wasser verdampft oder verdunstet das Öl jedoch nicht leicht in die umgebende Atmosphäre und baut sich folglich im gasdurchlässigen Medium auf. Durch Beschichten der Fasern des gasdurchlässigen Mediums mit einer ölabweisenden Beschichtung ist es jedoch möglich, das Absorbieren des Öls im Medium zu behindern oder zu verhindern. Dadurch bauen sich die Kohlenwasserstoffe auf der Innenseite des Behälters (92) auf. Auf diese Weise wird die Verunreinigungsmischung aus Wasser und Kohlenwasserstoffen getrennt, wobei das Wasser aus der Seitenwand (100) des Behälters (92) verdampfen kann, die Kohlenwasserstoffe jedoch im Behälter (92) eingeschlossen bleiben.
• Wie vorstehend beschrieben, wirkt der Behälter auch als Wärmefalle und kann benutzt werden, um eine gewisse zusätzliche Kühlung für die Kompressoranlage zu liefern, indem er im Lufteinlaß des Kühlventilators (123) für den Kompressormotor angeordnet wird.
• Fig. 3 zeigt schematisch, wie eine zweite Form des Behälters, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden soll, benutzt werden kann, um das von einem Kompressor abgegebene komprimierte Gas abzukühlen und gleichzeitig Luft und Verunreinigungen zu trennen. In dieser Figur ist ein Kompressorsystem gezeigt, bei dem der Strom der komprimierten Luft durch das System durch die Pfeile F dargestellt wird. Die Kompressoranlage (51) mit einem externen schalldichten Gehäuse (50) hat einen Ansaugfilter (71), durch den Luft mit Umgebungstemperatur von etwa 17,5ºC in den Kompressor (51) gelangt, wobei der Filter zum Beispiel eine Sperre bzw. Absperrung für feste Partikel mit etwa 1 um absolut aufweist, obwohl wirksamere Filter verwendet werden können. Der Filter (71) basiert auf einem geriffelten Medium, um das ein Vorfilter mit einer Absperrung für 17 um nominell gewickelt ist. Es wurde festgestellt, daß ein solcher Vorfilter und ein hoch wirksamer Partikelfilter den Staub deutlich verringern, der sonst in den Kompressor gelangt und zu Problemen, wie einem Überhitzen der Lager und blockierten Öffnungen und Ventilen, führt.
• Der Kompressor (51) enthält eine Kompressionskammer, die mit der Bezugsziffer (72) schematisch dargestellt ist, aus der die Luft in die Leitung (73) gelangt, die aus einem korrosionsbeständigen Material ist und vorzugsweise ein guter Wärmeleiter, zum Beispiel Kunststoff, rostfreier Stahl oder Kupfer ist, das bevorzugt sein kann, da es ein besseres Wärmeleitvermögen hat. Der komprimierte Gasstrom, der in diesem Fall eine Temperatur von etwa 37ºC hat, betritt eine erste Gruppe von Kühlschlangen (78), die ein Ende des Kompressors (51) umgeben, und eine zweite Gruppe spiralförmig angeordneter Schlangen (75), die im Einzug eines Kühlventilators angeordnet sind, der einen Teil des Kompressors (51) bildet. Der Luftstrom, der den Kompressormotor und die Oberteile des Kompressors kühlt, kühlt folglich den Luftstrom stark, der durch die Schlange (75) strömt, wobei die Schlangen (78) auch natürlich kühlen.
• Der stromabwärtige Teil (73a) der Leitung (73) enthält in diesem Fall Luft mit etwa 19ºC, die durch eine Kühlschlange (77) im Innenraum (98) des Behälters (92) strömt. Eine Luftstromleitung (73b) führt einen Strom komprimierter Luft mit einer Temperatur von etwa 16,50C aus dem Behälter, der in die Filterkammer (79) eingeführt wird, die einen Filter (83) enthält, der von einem Schild oder Prallblech (82) abgeschirmt wird. Die Luft aus der Leitung (73b) gelangt in die Kammer (79), sie ist mit Wassertropfen und anderen Verunreinigungen verunreinigt, die durch das Schild oder Prallblech (82) von einem direkten Kontakt mit dem Filter (83) abgelenkt werden. In der vorliegenden Ausführungsform verläuft der Luftstrom durch den Filter (83) in der Richtung "von außen nach innen", obwohl ein Filter vom Typ "von innen nach außen" verwendet werden kann. In einem ölfreien Kompressor ist wie in der vorliegenden Ausführungsform ein Filter (83) vom Typ "von außen nach innen" in Kombination mit dem Schild oder Prallblech (82) bevorzugt, da er verhindert, daß das Filtermedium (nicht gezeigt) mit Wasser und anderen flüssigen Verunreinigungen befeuchtet wird. Wenn das Medium des Filters (83) feucht wird, nimmt der Druckabfall innerhalb des Filters zu, was zu einer geringeren Wirksamkeit des Systems führt.
• Wenn die Luft vom Schild oder Prallblech (82) abgelenkt ist, betritt sie die Unterseite des Filters (83) durch einen ringförmigen Spalt (nicht gezeigt) in dessen unterem Teil. Der Filter (83) kann ein geriffeltes oder geformtes Glasfiltermedium verwenden und hat typischerweise einen Wirkungsgrad von 99,9999% gegenüber Verunreinigungen mit 0,3 Mikron. Der Filter (83) wird durch den Schirm oder das Prallblech (82) im allgemeinen trocken gehalten, und ein Strom mit relativ sauberer, trockener (in dem Sinn, daß kein Wasser in der flüssigen Phase vorliegt), komprimierter Luft strömt durch die Leitung (84), in diesem Fall mit einer Temperatur von etwa 17ºC. Die komprimierte Luft enthält zu diesem Zeitpunkt noch Wasserdampf und ist typischerweise bei etwa 90% relative Feuchte (RH). Der Temperaturanstieg im durch die Leitung (84) strömenden Gas ist das Ergebnis einer leichten externen Erwärmung, die durch die Umgebungsluft hervorgerufen wird.
• Wasser und andere Verunreinigungen neigen dazu, sich im unteren Teil der Filterkammer (79) zu sammeln, von wo sie bei einer geringen Entnahme eines Luftstroms durch die Leitung (90) zur Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) geleitet werden, die in der Abschlußwand (94) des Behälters (92) angeordnet ist. Der Abgasstrom wird gezwungen, vom Innenraum der Filterkammer (79) durch einen Filter (84) in die Leitung (90) zu strömen, wobei der Filter vorzugsweise ein an sich bekannter extrem wirksamer Filter ist, dessen Zweck darin besteht zu verhindern, daß Feststoffe (zum Beispiel Abrieb und Verschleißprodukte des Kompressors) die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) erreichen und blockieren.
• Die mit Wasser verunreinigte Abluft strömt aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) in den Innenraum (98) des Behälters (92), wo sie mit der Schlange (77) in Kontakt kommt. Das im Gasstrom enthaltene Wasser wird zerstäubt und teilweise verdampft und irgendwelches unverdampftes Wasser gelangt auf die Innenoberfläche der Wände (94, 96 und 100), wo es eventuell bis zur Außenoberfläche des permeablen Mediums (100) dringt und in die umgebende Atmosphäre verdampft/verdunstet. Es ist bevorzugt, daß der Wärmeaustauschbehälter (92) nicht in einer solchen Weise eingeschlossen ist, daß die Luftbewegung entlang des Behälters (92) begrenzt ist, da dies die Gefahr erhöht, daß die umgebende Atmosphäre mit Wasser gesättigt wird, das anschließend kondensieren kann.
• Bei einer Variante, bei der der Kompressor mit Öl geschmiert ist, ist der Abfluß in der Leitung (90) unvermeidlich mit Schmieröl und möglichen Fraktionen davon verunreinigt. Unter diesen Bedingungen wird das Öl an der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) ebenfalls zerstäubt und kann in die permeable Seitenwand (100) eindringen. Im Gegensatz zu Wasser verdampft oder verdunstet das Öl jedoch nicht leicht in die umgebende Atmosphäre und baut sich deshalb im Medium der Wand (100) auf. Mit der Zeit und ohne irgendeine Behandlung mit einem hydrophoben Material, wie einem Fluorkohlenwasserstoff, kann das Öl Tropfen bilden, die ausreichend schwer sind, um sich aufgrund der Schwerkraft auf der Unterseite des Wärmeaustauschbehälters (92) abzusetzen. Wenn das Vorhandensein von Öl von außen festgestellt werden kann, kann der Wärmeaustauschbehälter (92) ersetzt oder ein neues permeables Medium (100) kann darin eingesetzt werden oder die Vorrichtung, einschließlich des Wärmeaustauschbehälters (92) kann weiterlaufen und irgendwelches an der Außenseite des Behälters erscheinendes Öl kann aufgefangen werden. Wenn der Kompressor (51) arbeitet, nimmt das in der Seitenwand (100) gespeicherte Öl zu, und die Wassermenge, die gespeichert und verdampft werden kann, nimmt ab. Dieser Verlust der Fähigkeit, Wasser zu speichern und zu verdampfen, führt dazu, daß der Behälter (92) weniger geeignet ist, Wärme aus der Schlange (77) abzuleiten.
• Folglich ist es im Falle eines mit Öl geschmierten Kompressors bevorzugt, die Fasern, die das gasdurchlässige Material bilden, mit einer ölabweisenden Beschichtung zu überziehen, damit verhindert wird, daß das Öl, jedoch nicht das Wasser, in die Fasern dieses Materials absorbiert wird. In diesem Fall bildet der Großteil des Kompressoröls Kügelchen auf der Innenoberfläche des gasdurchlässigen Mediums, die sich aufgrund der Schwerkraft vereinigen können, wodurch ein Ölsee erzeugt wird, der im Behälter zurückgehalten wird. Auf diese Weise kann die Wassermenge, die gespeichert werden kann und aus der Seitenwand (100) verdampfen/verdunsten kann, bei einem vernünftigen konstanten Wert gehalten werden, vorausgesetzt, daß das Volumen des vorhandenen flüssigen Öls nicht zu groß werden kann.
• Wenn der Abluftstrom die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) verläßt, führt die Druckänderung zu einer Verringerung des Prozentsatzes der RH (relative Feuchte) der Abluft, zum Beispiel 95% RH auf 20% RH, wodurch ein schnelles Verdampfen des zerstäubten Wassers möglich wird, das von der Wärme von der Schlange (77) unterstützt wird. Das Wasser, das nicht verdampft wurde, strömt auf die Innenoberfläche der Wand (100), wo es eventuell in die umgebende Atmosphäre gelangt, wie es bereits beschrieben wurde.
• Die plötzliche Expansion des Abgasstroms und das Verdampfen des zerstäubten Wassers führen zu einer signifikanten Abkühlung im Raum (98). Wenn das Material im Medium der Seitenwand (100) feucht ist, führt zudem eine Unterbrechung der Strömung aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) nicht notwendigerweise zu einer Unterbrechung der Kühlwirkung. Wenn die Abgabe aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) unterbrochen wird, erwärmt sich der Behälter (92) aufgrund der durch die Schlange (77) strömenden warmen Luft. Das Erwärmen ist jedoch sehr langsam, da der Behälter (92) aufgrund der in der Seitenwand (100) gespeicherten Wassermasse eine "Trägheit" hat. Wenn der Behälter (92) so angeordnet ist, daß die Seitenwand (100) im Einzug liegt, geht zudem aufgrund der Zwangskühlung, die sich durch das Verdampfen/Verdunsten des Wassers aus der Seitenwand (100) ergibt, irgendwelche Wärme, die durch Leiten, Konvektion, Strahlung usw. von der Schlange (77) zur Seitenwand (100) des Behälters (92) geleitet wird, schnell an die umgebende Atmosphäre verloren. Auf diese Weise kann die Kühlwirkung aufrechterhalten werden, selbst wenn die Abgabe aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) unterbrochen ist.
• Es wurde festgestellt, daß dieser kombinierte Zerstäubungs- und Dochtwirkungsmechanismus beim Kühlen der Schlange (77) wirksamer als der Verdampfungsmechanismus ist, der in der internationalen Veröffentlichung WO93/18843 beschrieben ist, und daß im Vergleich mit etwa 17% in dem System, das in dieser internationalen Veröffentlichung beschrieben ist, weniger als 10% der komprimierten Luft in der Leitung (73) durch die Leitung (90) zum Behälter (92) zurückgeführt werden müssen.
• Es ist wichtig, daß das durch die Schlange (77) strömende Gas etwa auf die, jedoch vorzugsweise unter die Umgebungstemperatur zwangsgekühlt werden sollte, so daß der Großteil des Wassers nicht in der Leitung (84) stromabwärts der Filterkammer (79) erscheint. Das Nichtvorhandensein des Wassers kann außerdem dadurch gesichert werden, daß die Leitung (84), die die Filterkammer (79) verläßt, um den Kompressor gelegt wird, so daß die Luft darin erwärmt wird. Das kann als eine Alternative zu oder in Kombination mit dem Druckreduzierventil (nicht gezeigt) in der Leitung (84) erfolgen, so daß die relative Feuchte der aus der Filterkammer (79) strömenden Luft vermindert wird und die Gefahr minimiert wird, daß Wasser stromabwärts der Filterkammer (79) erneut kondensiert.
• Fig. 4 ist eine Perspektivansicht, die die bevorzugte Arbeitsposition der dritten Form des Behälters (92) im Verhältnis zum Kompressor (51) und eine auseinandergezogene, teilweise geschnitte Perspektivansicht des Behälters (92) zeigt. Die gleichen Teile der Vorrichtung wie die in Fig. 3 gezeigten tragen die gleichen Bezugsziffern und deren Wirkung wird nicht erneut beschrieben.
• In Fig. 4 ist der Kompressor (51) auf der Oberseite eines Vorratstanks (125) angebracht und so angeordnet, daß er komprimierte Luft in diesen einführt. Der Kompressor (51) umfaßt einen Kompressormotor (121), einen Kühlventilator (123) für den Kompressormotor und zwei Zylinderköpfe (72). Diese beiden Zylinderköpfe (72) haben einen getrennten Ansaugfilter (nicht gezeigt), und deren Ausgänge sind durch einen Verteiler miteinander verbunden, wodurch eine einzige Auslaßleitung (73) gebildet wird. Der Kompressor (51) ist vorzugsweise so angeordnet, daß er diskontinuierlich arbeitet, so daß im Vorratstank (125) ein Druck von zum Beispiel 5 bis 7 bar erhalten bleibt. In dieser Ausführungsform sind die primären Schlangen (75, 78) durch eine einzige Schlange (76) ersetzt, die spiralförmig um den Wärmeaustauschbehälter (92) gewickelt ist, die an einem Ende mit der Ausgangsleitung (73) des Kompressors und am anderen durch die Leitung (73a) mit der Schlange (77) verbunden ist. Wie bei dem in Fig. 3 gezeigten Kompressorsystem wird die Abgabe aus der Schlange 77 durch die Leitung (73b) in die Filterkammer (79) geleitet, worin die flüssigen Verunreinigungen abgetrennt werden, und zur Strömungsbeschränkungseinrichtung (nicht gezeigt) im Ende des Behälters (92) zurückgeführt. Die relativ trockene, komprimierte Luft in der Leitung (84) wird in einem gewundenen bzw. gewickelten Bereich (84a), der in einem relativ warmen Bereich unterhalb des Kompressormotors (nicht gezeigt) angeordnet ist, erwärmt und in den Vorratstank (125) geleitet. Die komprimierte Luft kann dann je nach Bedarf und falls erforderlich durch eine Auslaßleitung (nicht gezeigt) dem Tank (125) entnommen werden.
• An jedem Ende des Behälters (92) befindet sich eine Schraube (81, 82), die es erlaubt, den Behälter (92) in Befestigungsklammern (127, 129) im. Einzug des Kühlventilators (123) des Kompressormotors zu befestigen. Muttern (131, 133) sind vorgesehen, die auf die entsprechende Schraube (81, 82) des Behälters (92) passen, um den Behälter (92) an den Befestigungsklammern (127. 129) zu befestigen. Außerdem sind eine Mutter (131) und eine Schraube (81), die wie gezeigt ein axiales Loch hat, so angeordnet, daß sie das Rohr (91) aus dem unteren Teil der Filterkammer (79) in einer an sich bekannten Weise mit der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) verbinden.
• Es gibt verschiedene Vorteile, daß der Behälter (92) und die primäre Schlange (76) auf diese Weise angeordnet sind. Erstens befindet sich die gesamte primäre Schlange (76) im Einzug des Kühlventilators (123) des Kompressormotors, wodurch deren Kühlung verbessert wird; zweitens verbessert der Einzug das Verdampfen des Wassers von der Oberfläche des Behälters (92); drittens wird die durch den Kanister (92) von den Zylinderköpfen (72) gewonnene Strahlungswärme verringert; und schließlich ist die zum Kühlen des Kompressors (51) zugeführte Luft aufgrund der Kühlwirkung des Behälters (92) kühler als die Umgebung.
• In dem unwahrscheinlichen Fall, daß weitere flüssige Verunreinigungen im Vorratstank (125) auftauchen, kann eine Leitung zur Entnahme der Verunreinigungen vom Vorratstank (125) mit der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) oder einer anderen getrennten Strömungsbeschränkungseinrichtung verbunden werden, die mit der Innenseite des Behälters (92) in Verbindung steht.
• Wie vorstehend beschrieben, kann der Behälter (92) gut mit einem Kompressor arbeiten, der diskontinuierlich zwischen einem Druck des Behälters von zum Beispiel 5 bis 7 bar pendelt. Das Entlüften durch die Leitung (90) kann diskontinuierlich statt kontinuierlich sein. Das kann erreicht werden, indem in der Leitung (90) zwischen der Kammer (79) und der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) ein Stromregelventil (nicht gezeigt) angeordnet wird. Folglich gibt es bei Verwendung einen ausreichenden Wassergehalt im Filtermedium (100), der Strom der verunreinigten Abluft durch die Leitung (90) kann unterbrochen werden, und das Verdampfen des Wasser im Medium (100) hält die Temperatur des Innenraums (98) des Filterbehälters relativ gering, wodurch auf das durch die Schlange (77) strömende Gas weiterhin eine Kühlwirkung ausgeübt wird. Die Unterbrechung kann so vorgesehen sein, daß sie unter manueller Steuerung oder zyklisch auf zeitgesteuerter Basis oder entsprechend des Wasseraufbaus in der Kammer (79) oder der gemessenen Trockenheit des Mediums (100) oder der gemessenen Temperatur des Gases in diesem Raum (98) erfolgt. Da die erforderliche kontinuierliche Entnahme von Luft vermieden wird, wird der Wirkungsgrad des Verfahrens verbessert.
• Die Leitung (73b) zwischen dem Filter (79) und dem Wärmeaustauschbehälter (92) ist vorzugsweise relativ kurz und aus einem nichtleitenden Kunststoffmaterial, um die Gefahr der Wiedererwärmung der Luft zu minimieren. Es ist erwünscht, eine Wiedererwärmung der Luft, die in der Schlange (77) gekühlt worden ist, vor ihrem Eintritt in die Kammer (79) zu vermeiden, so daß es nur eine minimale erneute Verdampfung des Wassers gibt und die Abtrennung des Wassers in der Kammer (79) möglichst vollständig ist. Der Wärmeaustauscher (92) muß nicht direkt am Kompressor sein, sondern kann sich weiter stromabwärts befinden. Seine Achse muß auch nicht horizontal sein, wie es in den dargestellten Ausführungsformen gezeigt ist, die Achse des Wärmeaustauschbehälters (92) kann senkrecht oder in irgendeinem gewünschten Winkel ausgerichtet sein.
• Fig. 5 zeigt eine Perspektivansicht eines Behälters (139), in dem der Behälter (92) und die primäre Kühlschlange (76) angeordnet werden können. Der Behälter (139) ist vorzugsweise eine leichte luftundurchlässige Leitung aus Kunststoff mit einem oder mehreren Löchern (145) entlang seines Umfangs, durch die Luft gelangen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Löcher (145) gleichmäßig um den Umfang des Behälters (139) verteilt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Der Behälter (92) wird mittels Endstopfen (141, 143) im Behälter (139) gehalten, die so angeordnet sind, daß sie mit zum Beispiel Kolbendichtungen (146) in Form eines O-Ringes sicher in den entsprechenden Enden des Behälters sitzen, und die Löcher (142, 144) haben, die so angeordnet sind, daß sie die entsprechenden Schrauben (81, 82) des Behälters (92) aufnehmen. Der Behälter (139) hat eine Öffnung (147), wie einen rechtwinkligen Schlitz, und eine Befestigungsanordnung, wie einen erhöhten Rand (148), der um den Umfang des Schlitzes (147) verläuft. Der erhöhte Rand (148) ist so angeordnet, daß er entlang seines Umfangs eine komplementäre zweite Befestigungsanordnung (149) aufnimmt, die ein Paar Befestigungsschrauben (151, 153) aufweist, um die zweite Befestigungsanordnung in einer im wesentlichen luftdichten Weise an dem erhöhten Rand (148) anzubringen. Ein Ende einer Abdeckung (155) ist auf im wesentlichen luftdichte Weise an die zweite Befestigungsanordnung (149) angebracht, und das andere Ende weist eine Länge einer Schnur oder eines "Klettverschlusses" (157) auf, die angebracht ist, um die Abdeckung (150) am Lufteinlaß des Kühlventilators für den Kompressor zu befestigen.
• Wenn der Behälter (139) und die Abdeckung (155) in der vorstehend beschriebenen Weise an die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung angebracht sind, gelangt aufgrund des Betriebs des Kühlventilators (173) des Kompressormotors Luft durch die Löcher (145) im Umfang des Behälters (139) und strömt durch den rechtwinkligen Schlitz (147) im Behälter und der Abdeckung (155) in den Kühlventilator (123) des Kompressors. Als Folge der gleichmäßigen Verteilung der Löcher (145) um den Behälter (139) wird der Luftstrom über die Oberfläche des Behälters (92) gleichmäßiger konzentriert, d. h. der gesamte in den Ventilator gelangende Luftstrom muß zuerst durch oder über den Behälter (92) strömen - verglichen mit dem Luftstrom, falls ein solcher Behälter nicht vorhanden ist - und deshalb wird mehr Wasser aus der Seitenwand (100) des Behälters (92) verdampft/verdunstet, wodurch eine bessere Kühlwirkung erreicht wird. Der Fachmann erkennt, daß der gleiche gleichmäßige Luftstrom entlang des Behälters (92) bei vielen anderen Konfigurationen erreicht werden kann, wenn zum Beispiel die Löcher (145) in der Seite des Behälters diametral entgegengesetzt zum rechtwinkligen Schlitz (147) ausgebildet werden. Die Erfinder haben experimentell festgestellt, daß durch Verstärken des Verdampfens/Verdunstens des Wassers aus der Seitenwand (100) des Behälters (92) die Menge der entnommenen Luft, die zum Filter (79) zurückgeführt werden muß, um die gleiche Kühlwirkung aufrechtzuerhalten, unter 6% der komprimierten Luft in der Leitung (73) verringert wird.
• In den vorstehenden Ausführungsformen ist der Behälter an den Kühlventilator des Kompressors angrenzend befestigt, um das aus dem Behälter (92) verdampfende Wasser zu maximieren. In den Ausführungsformen, bei denen es keinen Kühlventilator des Kompressors gibt, muß jedoch, falls die gleiche Leistung erforderlich ist, ein getrennter Kühlventilator vorgesehen werden. Fig. 6 zeigt, wie ein solcher Kühlventilator an den Behälter für den Behälter (92) angebracht sein kann. Insbesondere zeigt Fig. 6 einen undurchlässigen Kunststoffbehälter (180), der den Behälter (92) aufnimmt, und einen elektrischen Ventilator (181), der in luftdichter Weise mit einem Ende (183) des undurchlässigen Kunststoffbehälters (180) verbunden ist. Das andere Ende (185) des Behälters ist offen, so daß beim Einschalten des Ventilators die Luft durch den Behälter (92) entweder geblasen oder gezogen wird, wodurch das Verdampfen des Wassers aus dem Behälter (92) gefördert wird.
• Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht einer bevorzugten Struktur einer weiteren Form des Behälters (92), die den Austausch des zylindrischen, gasdurchlässigen Mediums (100) erlaubt. Teile des Behälters (92), die die gleichen wie die in Fig. 1 sind, tragen die gleichen Bezugsziffern, und deren Wirkung wird nicht erneut beschrieben. Der Behälter (92) umfaßt zwei Hauptteile, einen mittleren Teil, der die zylindrische Schlange (77) und falls zutreffend die primäre Schlange (nicht gezeigt) hält, und eine entnehmbare, zylindrische, gasdurchlässige Hülse, die im allgemeinen die Bezugsziffer (160) trägt. Der mittlere Teil (159) wird von einer zylindrischen, durchlöcherten Metallhülse (169) gehalten und hat an jedem Ende eine gasundurchlässige Endabdeckung (161, 163), durch die die entsprechenden Enden der Schlange (77) gehen. Die entnehmbare, zylindrische, gasdurchlässige Hülse (160) umfaßt ein geriffeltes, gasdurchlässiges und Flüssigkeit vereinendes Medium (100) und eine ringförmige, gasundurchlässige Endabdeckung an jedem Ende (165, 167). Zu Haltezwecken ist auch eine durchlöcherte Hülse (102) aus Metall vorgesehen, die an die Innenwand des gasdurchlässigen Mediums (100) angrenzt.
• Die Endabdeckungen (161, 163) sind so angeordnet, daß sie in einer im wesentlichen luftdichten Weise in das entsprechende Loch der ringförmigen Endabdeckungen (165, 167) passen, für diesen Zweck wird eine Dichtung mittels eines O-Ringes (171, 173) vorgesehen. Die Endabdeckung (161) hat um ihren Umfang einen Flansch (175), der als Stopper wirkt, wenn die gasdurchlässige Hülse (160) auf den mittleren Teil (159) eingepaßt wird. Die ringförmige Endabdeckung (167) hat eine Nut (177), die so angeordnet ist, daß sie den Flansch (175) der Endabdeckung (161) aufnimmt, so daß eine bündige Oberfläche entsteht, wenn die Hülse (160) in der korrekten Position ist. Die Leitung, die die primäre Schlange (nicht gezeigt) mit der Schlange (77) verbindet, ist in einer an sich bekannten Weise angeordnet, so daß sie von der Schlange (77) getrennt werden kann, damit ein Austausch der gasdurchlässigen Hülse (160) möglich ist.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Behandeln eines komprimierten Gases, welche umfaßt:

Eine Einrichtung (50, 73) zum Zuführen eines Stroms des komprimierten Gases, das mit Wasser verunreinigt ist,

eine Filterkammer (79) mit einem Einlaß für den komprimierten Gasstrom, einem Filter (83) zum Filtrieren des flüssigen Wassers aus dem komprimierten Gasstrom, einem unteren Teil, in dem sich das flüssige Wasser sammelt, einem ersten Auslaß über dem unteren Teil für komprimiertes Gas mit vermindertem Wassergehalt und einem zweiten Auslaß an dem unteren Teil für den Abfallstrom (90a) aus komprimiertem Gas und flüssigem Wasser,

einen hohlen Behälter (92) mit einer Strömungsbeschränkungseinrichtung (80), um den Abfallstrom aufzunehmen und zu ermöglichen, daß sich das komprimierte Gas auf Atmosphärendruck ausdehnt und das flüssige Wasser zerstäubt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (92) geschlossen ist und mindestens eine gas- und dampfdurchlässige Wand (100) aus einem flüssiges Wasser festhaltenden Material umfaßt, und daß die Wand für eine Dochtwirkung für Wasser zu ihrer Außenoberfläche geeignet ist, so daß es in die umgebende Atmosphäre verdampft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem einen Vorratstank (125) umfaßt, der mit dem komprimierten Gas mit vermindertem Wassergehalt (84) gespeist wird und an seiner Unterseite einen Auslaß aufweist, damit ein Abfallstrom (90b) für die Strömungsbeschränkungseinrichtung bereitgestellt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem einen Kühlventilator (123) zum Kühlen des Filterbehälters (92) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kühlventilator einen Teil eines Gaskompressors (50) bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Behälter in eine Luftleitung paßt, die zum Kühlventilator (123) führt, so daß Luft hinter die durchlässige Wand (100) und in den Kühlventilator gezogen wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Kompressor (50) ein Luftkompressor ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Kompressor (50) ein mit 41 geschmierter Kompressor ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Kompressor eine Luftansaugung und einen Ansaugfilter (71) aufweist, wobei eine Absperrung für feste Partikel mit etwa 1 um an die Luftansaugung angebracht ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die außerdem einen Wärmeaustauscher (75) zum Abkühlen des komprimierten Gasstroms zwischen der Zufuhreinrichtung (50) und der Filterkammer (79) umfaßt, wobei zumindest ein Teil (77) des Wärmeaustauschers im Inneren des Behälters angeordnet ist, wodurch ein Wärmeaustausch mit dem Gas und der Flüssigkeit, die aus der Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) austritt, erfolgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Behälter als erstes und zweites komplementäres Teil (160, 159) ausgebildet ist, wobei das erste Teil (159) den Teil (77) des Wärmeaustauschers enthält, der im Inneren des Behälters angeordnet ist und lösbar in den zweiten Teil (160) eingepaßt ist, der die durchlässige Wand (100) trägt, und entsorgt werden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei ein weitere Teil (76) des Wärmeaustauschers an der Außenseite des Behälters an die durchlässige Wand (100) angrenzend angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter rohrförmig, mit gasundurchlässigen Abschlusswänden (94, 96) und einer Seitenwand ist, die die durchlässige Wand (100) bereitstellt, wobei die Strömungsbeschränkungseinrichtung (80) in einer Abschlusswand (94) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die durchlässige Wand (100) zumindest teilweise aus einem Cellulosematerial ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die durchlässige Wand (100) geriffelt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die durchlässige Wand (100) geformt oder aus einer ummantelten Bahn ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die durchlässige Wand (100) aus einem fasrigen Material ist, in dem die Fasern mit einem oleophoben Material behandelt sind, das bewirkt, daß der Eintritt von Kohlenwasserstoffen in die Wand behindert wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Fasern mit einer Fluorchemikalie behandelt sind.

18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die durchlässige Wand (100) mit einem Germizid behandelt ist.

19. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Behandeln eines komprimierten Gasstroms, um Wasser und andere Verunreinigungen zu entfernen.

20. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, um Verunreinigungen aus einem Druckluftstrom aus einem Luftkompressor zu entfernen, wobei das Wasser des Abfallstroms innerhalb des Behälters verdampft und aus dem Filtermedium verdunstet, und Öl und andere Verunreinigungen, die nicht verdampfen, vom Behälter (92) festgehalten werden.