DE102004029197A1

DE102004029197A1 - Ein Gerät zur Abscheidung mitgeführter Fremdstoffe aus Kreislaufmedien, -Schlammabscheider und Entgaser

Info

Publication number: DE102004029197A1
Application number: DE200410029197
Authority: DE
Inventors: Michael Waluga; Roman Waluga
Original assignee: Waluga Michael Dipl-Ing
Current assignee: Waluga Michael Dipl-Ing
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-01-12

Abstract

Ein Gerät zur Abscheidung mitgeführter Fremdstoffe aus einem Kreislaufmedium. Das Medium durchläuft in dem Gerät mehrere Separiermechanismen nacheinander: Die Sedimentation, die magnetische Separierung und die mechanische Filtration. Darüber hinaus wird durch den Geräteaufbau auch die Entgasung des durchströmenden Mediums gefördert. Nachdem das Medium die Separiersysteme durchlaufen hat, wird es vor dem Verlassen des Gerätes entsprechend seinem thermodynamischen Zustand entgast. Es ist möglich, diese Geräte unabhängig von der Durchflußrichtung sowohl an horizontale als auch an vertikale Rohrleitungen, durch ein allgemein in der Filtertechnik angewandtes Anschlußmodul anzukoppeln. DOLLAR A Die Komponenten des Schlammabscheiders können auf die jeweilige Verunreinigungsart des Mediums ausgelegt werden. Für die effektive Abscheidung der Feststofffracht gehören; die Verweildauer in der Sedimentationskammer und die Geschwindigkeit, mit der das Medium das Magnetfeld durchquert. Des weiteren besteht die Möglichkeit, durch die Größenwahl der Entgasungskammer auch diesen Prozeß nach Bedarf zu maximieren. DOLLAR A Es lassen sich entsprechende Gerätereihen für verschiedene Abscheidungsschwerpunkte bauen.

Description

2. Einleitung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach 1, wie im Oberbegriff des Anspruches 1 bezeichnet wurde. Die bisher bekannten Geräte in dem ein oder mehrere physikalische Separiersysteme realisiert werden, sind unter den Namen Schlammfang, Filter, Magnetfilter oder Mikrogasblasenabscheider bekannt. Oft spiegelt die Gerätebezeichnung das angewandte Verfahren wieder. In diesen Geräten werden die Sedimentation, die Wirkung des Magnetfeldes, die mechanische Filtration und die Entgasung an Desorptionskörpern angewandt. Die meisten können jedoch nur einige Funktionen übernehmen, damit decken sie nicht das breite Bedarfsspektrum eines Kreislaufsmediums ab. Weitere Nachteile zeigen sich oft in ihrer aufwendigen Montage. Z.B. das mustergeschützte Gerät (295 18 738.7) kann durch die innere Mediumsführung ausschließlich an horizontal geführte Rohre angeschlossen werden. Dies ist in der Installationspraxis mit sehr viel Aufwand verbunden. Da es in Technik-Zentralen oft an Platz mangelt, bereitet die Montage einen nicht unerheblichen Aufwand. Die Rohrleitungen an Mediumverteilern haben in der Regel einen vertikalen Verlauf. Darüber hinaus fehlen ihm einige Funktionen die sonst das Kreislaufmedium weiter veredeln können. In diesem Gerät z.B. werden zwar Luftblasen ausgeschieden, eine Ausgasung der aufgelösten Luft im thermodynamischen Grenzbereich (Druck/Temperatur) des Zirkulationsmediums ist aber nicht möglich. Die herkömmlichen Schmutzfänger funktionieren nach dem Prinzip eines mechanischen Filters mit allen seinen Vor- und Nachteilen wie, Bildung eines Filterkuchens in Folge dessen der Durchflußwiderstand bis zum Verstopfen zunehmen kann. Kombinierte Mikroluftblasen-/Schlammabscheider separieren keine kleineren Partikel als ca. 30–40 μm. Magnetfiltern wurde einer oder auch mehre Magnetstäbe eingebaut. Sie stellen eine Erweiterung des Schmutzfängers oder einer Schlammfalle dar um die feinsten magnetischen Partikel abzufangen. Ihre Aufnahmefähigkeit ist jedoch wegen der relativ kleinen wirksamen Magnetoberfläche eher begrenzt.

In dem neuen Gerät werden viele dieser vorerwähnten Nachteile aufgehoben. Darüber hinaus soll es mit dem Gerät möglich sein, den Gehalt an gelösten Gasen zu reduzieren. Es soll ein Gerät geschaffen werden, in dem das Kreislaufmedium auf vielfältige Art aufbereitet werden kann.

3. Beschreibung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung 1 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1: Einen Querschnitt durch die Vorrichtung, auf dem die Komponenten oder die einzelne Vorgänge gut erkennbar sind.

Schnitt A-A: Ansicht auf das Trennblech zwischen der Sedimentations – (3) und der Magnetfeldkammer (4), die aus der ersten Magnetenreihe (11 und 12) gebildet wird. Darüber hinaus sind Öffnungen (7) zu sehen, durch die das Medium aus der darunter liegenden Kammer (nach der Sedimentation) einströmt.

Schnitt B-B Zeigt die Entgasungskammer mit den Desorptionskörpern, die z.B. sternförmige Borsten bilden können.

Das geförderte Medium wird aus dem Kreislauf zur Separierung der groben Verunreinigungen als mögliche Sinkstoffe in die Sedimentationskammer (3) des Gerätes nach 1 eingeleitet. Die Verweildauer kann hier nach Bedarf des jeweiligen Einsatzes bzw. Mediums durch die Wahl der Kammergröße (3) bestimmt werden.

Im Weiteren strömt das Medium aus den Öffnungen (7) des Bodenbleches (6), dabei durchquert es das starke Magnetfeld der ersten Magnetenebene (11). Die Durchfluß – Geschwindigkeit mit der die Kammer (3) verlassen wird, kann nach der Nenngröße des Gerätes oder nach den Erfordernissen des zu reinigenden Mediums durch Bestimmung der Öffnungsgröße (7) gewählt werden.

In der Magnetfeldkammer (9) erfolgt durch die Querschnitterweiterung eine Durchflußberuhigung, was das Haften der feinsten Schwebstoffe an den Magneten (12) begünstigt. Nicht magnetische, undefinierte Verunreinigungen werden am Sieb (10) separiert. Auch hier besteht die Möglichkeit, durch die Wahl der Maschenweite die Filtrationsschärfe bzw. den Schutz zu bestimmen.

Zur Förderung der Mediumsentgasung befindet sich in der darüber liegenden Kammer (5) ein Geflechtskörper oder radial angesetzte Borsten (13). Diese (13) haben die Wirkung von Desorptionskeimen, um die feinverteilten, gelösten Gase aus dem Medium freizusetzen. Die Gase werden über die Entlüftungsmuffe (14) durch ein Entlüftungsventil herkömmlicher Bauart ins Freie abgeführt.

Das Medium kehrt durch das Anschlußstück (1) in den Kreislauf zurück.
Der Rückständeablaß erfolgt durch den Abschlammstutzen (15) an welchen ein Ventil herkömmlicher Bauart montiert werden kann.
Hier werden die Vorteile der nach den Hauptansprüchen gebauten Vorrichtung gezeigt:

– Ein Gerät, 1 das mehrere Aufbereitungsfunktionen eines Systemmediums inne hat.
– Der Eigendruckverlust ist und bleibt in seiner Betriebsdauer gering.
– Die meisten Kreislaufverunreinigungen werden im Vorfeld des mechanischen Siebes (10) separiert damit kein Filterkuchen entsteht. Weder wird die Standzeit beeinträchtigt noch nimmt der Druckverlust zu.
– Alle mitgeführten groben und feinkörnigen Fremdpartikel, die in der Bauzeit in die Rohre gelangt sind, oder die feinsten Schwebestoffe, die während des Betriebes entstehen, werden gleichermaßen aus dem Kreislaufsystem separiert.
– Verunreinigungen kleinerer Dichte, die weder aussedimentieren, noch an den Magneten haften bleiben, werden am Sieb (10) ausgefiltert: Von den kleinsten Partikel (kurz nach dem „Augenblick des Entstehens" um 1 μm) bis zu den sedimentierbaren Größen.
– Dieses Gerät funktioniert auch als Entgaser. Aus dem Medium wird je nach dem physikalischen Zustand (Druck und Temperatur) zum größten Teil das aufgelöste Gas freigesetzt.
– Es können auf den jeweiligen Fremdpartikel- oder Entgasungsbedarf optimalisierte Geräte gebaut werden.
– Chemischen Zusätze sind für die Mediumaufbereitung nicht erforderlich.
– Der Schlamm-/Gasabscheider wird über einen standarisierten Anschluß an beliebig verlaufende Rohrleitungen angeschlossen.

Claims

Eine Vorrichtung nach 1 zur Separierung von Fremdstoffen aus Kreislaufmedien nach mehreren physikalischen Mechanismen wirkend dadurch gekennzeichnet, daß das Medium vielfältig bearbeitet wird, und zwar in der Sedimentationskammer (3), in den Magnetfeldern (4, 9), am mechanischen Filter (10), darüber hinaus erfährt das durchströmende Medium eine Ausgasung an Desorptionskörpern (13) (Abscheidung von Mikroblasen).
Eine Vorrichtung nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium nach dem Eintritt (1) in die Vorrichtung nach 1 einer Beruhigungskammer (3) zur Aussedimentation zugeleitet wird.
Eine Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium bei Verlassen der Sedimentationskammer (3) durch die Öffnungen (7) ein starkes Magnetfeld (4) mit einer zweckmäßigen Geschwindigkeit kreuzt.
Eine Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im weiterem Verlauf durch eine Querschnittserweiterung, die Beruhigungskammer (9) mit einem rundum geschlossenen Magnetfeld durchströmt wird.
Eine Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium auf seinem Weg einen mechanischen Filter (10) passiert.
Eine Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium vor dem Verlassen der Vorrichtung eine Kammer mit Keimen (Desorptionskörpern) (13) zur Förderung der Ausgasung durchfließt.
Eine Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ohne einen besonderen Installationsaufwand über einen standarisierten Anschluß sowohl an eine vertikal als auch eine horizontal verlaufende Rohrleitung unabhängig von der Durchflußrichtung angeschlossen werden kann.
Eine Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium rein physikalisch behandelt wird.