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Selbstentleerender Flüssigkeitsabscheider zum Abscheiden und Ableiten
von Flüssigkeit aus einem Gasstrom einer Druckleitung Die Erfindung betrifft einen
selbstentleerenden Flüssigkeitsabscheider zum Abscheiden und Ableiten von Flüssigkeit
aus einem Gasstrom einer Druckleitung.
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In Leitungen, die Druckluft enthalten, wird oft Wasser abgeschieden,
das man infolge seiner schädlichen Einwirkung wegleiten muß, z. B. dann, wenn Druckluft
zur Bildung eines ölnebels zur Schmierung von Wälzlagern usw. verwendet wird. Man
kann das Wasser selbstverständlich von .Zeit zu Zeit von Hand ablassen. Dies ist
jedoch mit Unzuträglichkeiten verbunden. Die Überwachung muß sorgfältig ausgeführt
werden, was Kosten verursacht, und dennoch kann es vorkommen, daß sich Wasser früher
als erwartet ansammelt oder daß das Ablassen vergessen wird. In beiden Fällen besteht
die Gefahr, daß das Wasser mit der Druckluft in die Maschine und in die Lager eindringt.
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Bei der Erfindung handelt es sich um ein Gerät zur Abscheidung und
Ableitung von Flüssigkeit aus einem Gasstrom in einer Druckleitung. Sie bezweckt,
einen selbstentleerenden Flüssigkeitsabscheider zu schaffen, der zuverlässig kontinuierlich
und selbsttätig die Flüssigkeit aus der Gasleitung abscheidet und ableitet. Das
Gerät nach der Erfindung besteht aus einer Flüssigkeitsabscheidungskammer zum Anschluß
an ein Druckleitungssystem und einer mit einem oder mehreren Abläufen versehenen
Druckregelkammer, die durch ein durch den Druck in der Regelkammer geregeltes
Druckminderventil
mit der Abscheidungskammer in Verbindung steht.
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Die Erfindung wird in den Zeichnungen veranschaulicht. Hier zeigt
Fig. i einen senkrechten Querschnitt durch eine Ausführungsform des Abscheiders,
Fig. 2 einen Teil eines anderen senkrechten Querschnittes, Fig. 3 einen entsprechenden
Querschnitt eines Gerätes, bei dem sich das Druckminderventil und der Ablauf unterhalb
eines Behälters befinden, und Fig. 4. eine Ausführungsform, die z. B. zum Anschluß
an einen bereits vorhandenen Behälter oder unmittelbar an ein Rohrsystem bestimmt
ist.
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Die einander entsprechenden Teile in den verschiedenen Figuren sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der Abscheider nach den Fig. i und 2 hat einen zylindrischen Behälter
i, der die Flüssigkeitsabscheidungskammer bildet, mit Einlauf 2 und Ablauf 3 für
den Gasstrom, auf dem die Flüssigkeit abgeschieden werden soll. Der Einlauf und
Ablauf können jedoch umgekehrt verwendet werden. Die obere Öffnung des Behälters
ist mit einer Kappe bedeckt, in welche ein zylindrischer Abscheider 5 eingeschraubt
ist, der in den Behälter herunterhängt. Wie aus Fig. i hervorgeht, ist der Abscheider
5 zwischen dem Einlauf 2 und dem Ablauf 3 angebracht, er läßt jedoch einen ringförmigenRaum
zwischen sich und der Wandung des Behälters frei. An den Abscheider 5 ist ein senkrechtes
Rohr 7 angeschlossen, das an seinem unteren Ende nahe am Boden des Behälters mit
einem Sieb 8 versehen ist. Der Abscheider 5 ist in der Mitte mit einer Bohrung 9
versehen, in welcher eine Druckfeder io und eine Kugel ii angebracht sind. Die Feder
io drückt die Kugel in der Richtung gegen die Mündung eines Kanals 12 in der Kappe
¢. Das Rohr 7 steht durch den Raum 13 zwischen den Teilen .I und 5 mit der Mündung
des Kanals 12 in Verbindung.
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Die Kappe 4. ist mit einer ringförmigen Druckregelkammer 14 versehen,
welche durch quer laufende Kanäle 15 in einem in der Mitte herausragenden Stutzen
16 der Kappe mit dem Kanal 12 in Verbindung steht. In der Kappe sind außerdem zwei
feine Löcher 17 und 18 vorhanden, die zusammen mit einem Rohr mit wesentlich größerem
Querschnitt einen Flüssigkeitsablauf bilden. Das vom Behälter kommende Wasser geht
normalerweise durch das Loch 17, das mit dem unteren Teil der Kammer 14 in Verbindung
steht. Das mit dem oberen Teil der Kammer in Verbindung stehende Loch 18 dient dazu,
das Strömen von Wasser und Luft durch den Ablauf auszugleichen. Es kann oben in
gewissen Fällen wegfallen.
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Der obere Teil des aus der Kappe herausragenden Stutzens 16 enthält
eine senkrechte Bohrung, in welcher ein Stift 2o geführt wird, der unten gegen die
Kugel i i und oben gegen eine Membran 21 anliegt; die Membran ist zwischen der oberen
ebenen Fläche der Kappe :I und einem Deckel 22 eingespannt, der durch Schrauben
23 mit dem Bekälter i verbunden ist. Der mittlere Teil des Deckels ist als ein Federgehäuse
2.4 ausgebildet, in welchem sich eine Feder 25 befindet, deren unteres Ende gegen
eine schalenförmige Scheibe 26 ruht, die gerade oberhalb des Stiftes 2o gegen die
Mitte der Membran anliegt. Die Kugel i i und der Stift 20 befinden sich zwischen
der Feder io und der :4Zembran 21. Die Lage der Feder 25 und der Kugel ist also
von der Lage der Membran abhängig, die ihrerseits auf dem Druck in der Kammer 14
beruht. Der Raum oberhalb der Membran steht mittels des Kanals 31 mit der Außenluft
in Verbindung. Das System wird so abgestimmt, daß die Kugel bei Atmosphärendruck
in der Kammer die Mündung des Kanals 12 offen hält, sie jedoch bei einem kleinen
Überdruck von beispielsweise 1/1o Atm. schließt. Damit dies ohne größere Verluste
an Druckluft möglich ist, müssen die Löcher 17 und 18 verhältnismäßig klein sein.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Das Gas strömt durch
die Öffnung 2 in die Flüssigkeitsabscheidungskammer i ein und trifft auf den Abscheider
5. Die im Gasstrom vorhandene Flüssigkeit rinnt in die Kammer i oder setzt sich
am Abscheider 5 ab, von welchem es zum Boden der Flüssigkeitsabscheidungskammer
i abtropft. Der Gasstrom teilt sich und strömt durch den Zwischenraum 6 zu beiden
Seiten des Abscheiders 5, worauf der Hauptteil durch die Öffnung 3 abgeht. Ein Teil
des Gases strömt jedoch durch das Rohr 7 nach oben an der Kugel i i vorbei, durch
die Kanäle 12 und 15 zur Druckregelkammer 1.4 und von hier durch die Löcher 17 und
18 zum Ablaufrohr i9. Steigt der Druck in der Kammer 14., dann hebt sich die Membran
21 gegen den Druck der Feder 25, so daß die Kugel i i sich der Mündung des Kanals
12 nähert und diese schließt. Sinkt der Druck dagegen, so wird die Verbindung zwischen
der Kammer 14. und dem Behälter i vergrößert. Die Kugel ii bildet somit ein Druckminderventil,
das den Druck an den Ablauflöchern 17 und 18 wesentlich vermindert. Diese können
daher größer gehalten werden und sind infolgedessen gegen Verstopfung weniger empfindlich,
während gleichzeitig die Druckluftverluste kleiner und unabhängig vom Primärdruck
werden.
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Wenn die abgeschiedene Flüssigkeit bis zum Sieb 8 gestiegen ist, dann
führt der durch das Rohr 7 aufsteigende Gasstrom die Flüssigkeit mit sich zur Kammer
1q., von welcher er durch das Loch 17 abläuft. Das Loch 18 ist insofern von Bedeutung,
also bei einer gelegentlichen, reichlichen Zufuhr von Flüssigkeit ein schnelles
Einströmen der Flüssigkeit in die Kammer 14 ermöglicht wird. Die Kammer wird dabei
ebenso schnell gefüllt, wie die Luft durch das Loch 18 ausströmen kann. Die Kammer
soll kein allzu kleines Volumen haben, damit sie gelegentlich eine größere Menge
Flüssigkeit aufnehmen kann, die allmählich durch das Loch 17 abläuft, während die
Luft gleichzeitig durch das Loch 18 ausströmt. Dadurch, daß das Loch 18 stets für
die Ausströmung der Luft offen ist. kommt eine Druckerhöhung in der Kammer 1.I
seltener
vor, und das Gerät arbeitet deshalb ruhiger.
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je nachdem sich Flüssigkeit im Behälter sammelt, wird diese durch
das Rohr 7 an der Kugel i i vorbei durch die Kammer 14 zum Ablaufrohr i9 befördert.
Die Flüssigkeit wird also kontinuierlich und selbsttätig ohne Überwachung abgeführt.
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Der Behälter hat unten ein Ablaufloch 27, das normalerweise durch
eine Kugel 28, die durch eine :Mutter 29 gegen das Loch 27 gepreßt wird, geschlossen
ist. Löst man die Mutter um einige Umdrehungen, wird das Loch 27 geöffnet, so daß
die im Behälter angesammelten Verunreinigungen an der Kugel vorbei und durch Löcher
30 in der Mutter abgehen können.
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In der Ausführungsform nach Fig. 3 befindet sich das Druckminderventil
und der Ablauf für die abgeschiedene Flüssigkeit unterhalb des Behälters i. Der
Ablauf 3 für die Luft ist oben angeordnet. Die Kappe ist hier durch einen Boden
34 ersetzt, der die gleiche Funktion wie die Kappe erfüllt. Die abgeschiedene Flüssigkeit
sammelt sich am Boden des Behälters und rinnt durch ein zylindrisches Sieb 38 zur
Kugel i i und von dort aus durch die Kanäle 12 und 15 zu der ringförmigen Kammer
14, von welcher sie durch die in verschiedener Höhe befindlichen Löcher 17 und 18
in der im Zusammenhang mit Fig. i beschriebenen Weise herausbefördert wird. Am Boden
des Behälters ist ein Pfropfen 35 mit einem Längskanal 36 und zwei Querkanälen 37
angeordnet. Wenn man den Pfropfen etwas löst, können die sich angesammelten Verunreinigungen
durch die Kanäle 36 und 37 abgelassen werden, ohne daß der Pfropfen vollständig
entfernt zu werden braucht.
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Die Ausführungsform nach Fig.4 unterscheidet sich von der Ausführungsform
nach Fig. 3 nur dadurch, daß der Behälter kleiner ist und kein Flüssigkeit abscheidendes
Organ besitzt. Der Behälter ist mit einem passenden Gewinde 39 versehen, so daß
er an einen bereits vorhandenen Behälter der gleichen Art oder z. B. unmittelbar
an ein Rohrsystem angeschlossen werden kann.
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Obgleich das Gerät hauptsächlich dazu bestimmt ist, Wasser aus Luft
abzuscheiden, kann es selbstverständlich auch dazu verwendet werden, andere Flüssigkeiten
von Luft oder Wasser oder von anderen Gasen abzuscheiden. Das Druckminderventil
kann an anderen Stellen angebracht werden, je nachdem wie dies für jeden einzelnen
Fall am besten paßt, z. B. an der Seite des Behälters. In gewissen Fällen kann ein
besonderer Behälter an die Kammer 14 angeschlossen werden, wodurch deren Raum erweitert
wird. Die Löcher 17 und i 8 sind dann in dem fraglichen Behälter anzubringen,
und zwar das Loch 17 am Boden und das Loch 18 im oberen Teil.