DE1571769C3 - Abscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung und Verbesserung des Abscheiders für mitgeführte Flüssigkeilstropfen aus einem Gasstrom nach Patent 12 94 935. Bei dem Abscheider nach diesem Patent tritt der Gasstrom durch eine Anzahl nebeneinander angeordneter und zueinander praktisch parallel verlaufender, seillich von stehenden, gewellten Wänden begrenzter Strömungskanäle hindurch, welche in abwechselnder Folge luvseitige Prallflächen und leeseitige Leitflächen aufweisen und zusätzlich zu ihrer Wellung zumindest innerhalb eines Teiles der Prallflächen mit praktisch vertikal verlaufenden Rillen versehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Abscheider zur verläßlichen und wirksamen Abscheidung von Flüssigkeitsstropfen aus einem Gasstrom mit sehr geringen Druckverlusten auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Gases bis etwa 15 m/seczu erstellen.

Dies wird in der Hauptsache dadurch erreicht, daß die Rillungen jeder Trennwand aus Wellenbergen und Wellentälern bestehen und die Wellenberge eines gerillten Wandteiles seitlich einer theoretischen, an den Wellenbergen anliegenden Tangente, und zwar außerhalb des vor dem gewellten Wandteil der stromaufwärts liegenden weiteren Prallwand angeordneten Strömungskanals liegenden, weiteren Prallwand angeordneten Strömungskanals liegen, und daß kein Teil der Rillung des Prallwandteiles in den vor dem letzteren liegenden Strömungskanal hineinragt.

Vorzugsweise schließen die Rillungen unmittelbar an die gewellten Umlenkpartien der Trennwände an.

Der erfindungsgemäße Abscheider ist wirtschaftlich in der Herstellung und hat eine hohe Abscheidungsleistung. Da er für hohe Geschwindigkeiten des Gasstromes geeignet ist, können z. B. bei Verwendung des Abscheiders in einer Klimaanlage Strömungskanäle mit kleinerem Durchmesser vorgesehen werden. Durch Einbau des erfindungsgemäßen Abscheiders in eine bereits bestehende Klimaanlage kann die Geschwindigkeit des durch die Strömungskanäle der Anlage fließenden Gasstromes entsprechend erhöht werden.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Inder Zeichnung ist .

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines im wesentlichen vollständigen, erfindungsgemäßen Abscheiders mit Trennwänden gemäß Fig. 2, und zwar unter Weglassung eines Teiles des Gehäuses, um die innere bauliche Struktur zu zeigen; und

Fig. 2 eine schematische, detaillierte Ansicht dreier erfindungsgemäßer Trennwände, die zwei Strömungskanäle des Abscheiders von Fig. 1 bilden, im Horizontalschnitt.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abscheiders S in perspektivischer Ansicht dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit und zur Darstellung des inneren Aufbaues sind Teile Begrenzungswände 20<-; des Abscheidergehäuses 20 sowie Teile aus dem Mittelbereich der erfindungsgemäßen Trennwände 21 weggebrochen. Der Abscheider S enthält das Gehäuse 20, welches einen Hauptströmungskanal bzw. eine Kammer 23 für den Hauptgasstrom bildet. In dem Gehäuse 20 befindet sich eine Vielzahl von Trennwänden 21, die im wesentlichen aufrecht und in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Je zwei nebeneinanderliegende Trennwände 21 bilden einen Strömungskanal 24, der einen Gasstrom, z. B. Luft, mit Flüssigkeitsteilchen, z. B. Wasser, der in der durch Pfeile angegebenen Richtung fließt, in Teilströme aufbricht und diese Teilströme mehrere Male umlenkt (hier als 4fache Umlenkung gezeigt). Die Strömungskanäle 24 sind in der Regel nach oben und unten durch eine entsprechende Wand des Abscheidergehäuses abgegrenzt. Der unterste Teil 22 des Gehäuses 21 dient als Sammelbecken für die an den Trennwänden 21 niedergeschlagene Flüssigkeit und ist mit einer entsprechenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Abführungsleitung verbunden. Wenn nötig, kann der Abscheider außerdem mit einem Bohrungen aufweisenden Zwischenboden, einem sogenannten falschen Boden, versehen sein, auf dem die Trennwände 21 stehen, so daß unter diesem Zwischenboden bzw. dem falschen Boden eine Kammer entsteht, die als Sammelbecken für die abgeschiedene Flüssigkeit dient. Es ist vorteilhaft, ein Sammelbecken dieses Typus gegen den Gasstrom abzuschirmen. Der erfindungsgemäße Abscheider hat jedoch den Vorteil, daß ein solcher Zwischenboden bzw. ein falscher Boden nicht unbedingt notwendig ist, da in diesem Fall die Trennwände in den unteren Teil eingesenkt oder auf dem Boden des Gehäuses aufgestellt werden können, der als Sammelbecken 22 für die abgeschiedene Flüssigkeit dient, ohne daß dadurch eine Gefahr eines Aufwirbeins der abgeschiedenen Flüssigkeit bestünde. Aufgrund des im erfindungsgemäßen Abscheider erzielten Strömungsweges ist eine besondere Abschirmung des Sammelbeckens gegen den Gasstrom nicht nötig.

Fig.2, die einen Horizontalschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Anzahl von Trennwänden des erfindungsgemäßen Abscheiders darstellt, zeigt die Form dieser Trennfläche bzw. Trennwände, die im Gehäuse von Fig. 1 aufgestellt werden können, im Detail. Der Einfachheit halber zeigt Fig. 2 nur drei Trennwände 30, 46 und 47. Es wird jedoch darauf

hingewiesen, daß die Anzahl der Trennwände von der Breite des Luft- bzw. Gasströmungskanals 23 abhängt, in dem die Trennwände angeordnet sind. Es ist vorteilhaft, alle Trennwände gleich zu konstruieren, so daß der Abscheider S aus einer Vielzahl solcher Trennwände zusammengesetzt werden kann. Da die Trennwände gleich gebaut sind, ist die folgende Beschreibung vor allem auf die Einzelheiten des Aufbaues einer einzigen Trennwand konzentriert, z. B. Trennwand 30.

Genauer gesagt, enthält jede Trennwand 30, 46 und 47 von F i g. 2 einen blattähnlichen Hauptteil 60, z. B. aus galvanisiertem Blech, von dem nach dem Herstellungsprozeß alle öligen Stoffe, z. B. Fett, entfernt worden sind. Jede Trennwand weist Primärwellungen bzw. Rippen auf, die in der Zeichnung durch das Bezugszeichen P gekennzeichnet sind, eine Länge von ungefähr anderthalb Wellenlängen besitzen und im wesentlichen einer. Kosiunusfunktion bzw. einer Welle für den Winkelbereich von 0-540° entsprechen. Die Zeichnung zeigt weiter die Wellenlänge der Primärwellung L\, die Wellenhöhe bzw. -tiefe H] und den Krümmungsradius R\. Es ist weiter ersichtlich, daß die von den Trennwänden 30,46 und 47 gebildeten Strömungskanä-Ie 37 und 38 in den Bereichen 33,39,44 und 34,48,51 aus den Sekundärwellen U in der Form von wellenartigen Furchen, Rillen, Aussparungen, Rippen o. dgl. aufweisen, die im folgenden einfachheitshalber als Rillungen 61 bezeichnet werden. Die Wellenlänge bzw. der Abstand zwischen den Bergen zweier nebeneinanderliegender Sekundärrillungen 61 ist mit dem Bezugszeichen λ] und die Wellenhöhe bzw.,-tiefe mit dem Bezugszeichen h] bezeichnet. Ferner hängt die Anzahl der Sekundärrillungen 61 von der zu entfernenden Flüssigkeitsmenge, z. B. Wasser, ab, die ihrerseits durch die Höhe des Abscheiders gegeben ist. Der Abstand b zwischen den Trennwänden 30, 46, 47 etc. ist im rechten Winkel zu dem Pfeil 31 gemessen, der den einfließenden Gasstrom schematisch darstellt. Es ist ferner ersichtlich, daß jene Teile der Trennwände, die z. B. die Strömungskanalbereiche 33 und 39 bilden, in bezug auf die Einströmungsrichtung der durch den Abscheider fließenden Luft anders eingestellt bzw. geneigt sind. Dieser Neigungswinkel «i ist in beiden Richtungen aus der Zeichnung ersichtlich.

Erfindungsgemäße Trennwände, bei denen die oben angegebenen Werte, die die Form der Primär- und Sekundärwellungen bestimmen, zwischen den folgenden, für einen Abstand b zwischen 10 mni und 50 mm angegebenen Grenzwerten liegen, haben sich in der Praxis besonders bewährt: : r::; ;

55

0,04 b <	6
0,04 6 <
0,5 b <	b
0,8 b <
15° <
c-Ai <
c Λι '■'*
: Ä,
c //,<
ί «ι <
c 0,8
C 0,4
C 2,0
c 45°

Hier wird darauf hingewisen, daß die Parameter von R] und OCi für die gewünschte allmähliche Umlenkung des durch die Strömungskanäle fließenden Gasstromes entscheidend sind. ^{: ?} ·'■· '^;-^:; :■';'] ~-:=^ -\

Was die besonderen Einzelheiten des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Trennwände von' Fig.2 betrifft, ist es klar ersichtlich; daß der Gasstrom, z. B. Luft, in der Richtung des Pfeiles 31 fließt und in den einzelnen Strömungskanälen 37 und 38 in teilströme aufgeteilt wird. Wie" bereits erwähnt,¹ stehen die Trennwände 30, 46 und 47 in einem Abstand voneinander — im vorliegenden Fall wurde ein Abstand von 25 mm angenommen — und sind gleich konstruiert.

Bezüglich der Einzelheiten des Aufbaues einer besonderen Trennwand, z. B. der Trennwand 30, wird festgestellt, daß der erste Teil 32 dieser Trennwand an beiden Seiten glatt ist, d. h. keine Sekundärrillungen 61 aufweist. Dieser glatte Wandteil 32 besitzt eine schwächer werdende Krümmung und weist an seinem Beginn einen Tangentenabschnitt 32a auf, der im wesentlichen parallel zum Pfeil 31 verläuft. Dieser Tangentenabschnitt am Beginn des glatten Teiles bildet das Eintrittsende der entsprechenden Trennwand 30. Der Tangentenabschnitt 320 am Ende des glatten Teiles 32 besitzt in bezug auf die Richtung des Pfeiles 31 einen Neigungswinkel <xi, der mit 34° angenommen wird. Der Wandteil 62, der sich aus dem glatten Wandteil 32 und den dahinterliegenden Rillungen 32c zusammensetzt, weist also an seiner Vorderseite 626 die eigentliche Prallwand für den Strömungskanal 38 auf. Die Rückseite 62a des Wandteiles 62 bildet dagegen die Leitwand für den Strömungskanal 37. In dem hinter dem glatten Wandteil 32 der Trennwand 30 liegenden Abschnitt 34 des Strömungskanals 38 stößt der Gasstrom auf den gerillten Teil 32c mit Sekundärwellungen U. Die Wellungen 61 sind im wesentlichen sinusförmig und enthalten Wellenberge 49, die auf einer Linie mit der Wandoberfläche 62b liegen und den Prallwandteil bilden, sowie in die entgegengesetzte Richtung weisende Wellentäler 50. Wie ferner ersichtlich ist, liegen die Sekundärwellungen iinicht in der Mitte der Trennwände 30, so daß die Wellenberge 49 nicht über eine theoretische, an den Wellenbergen anliegende, strichlierte Begrenzungslinie bzw. Tangente 63 in den durch den entsprechenden Prallwandabschnitt begrenzten Strömungskanal 38 hineinragen. Mit anderen Worten: die einzelnen Rillungen 61 der Sekundärwellungen Uan der Vorderseite 62b der eine Prallwand bildenden Trennwand erstrecken sich nicht in den durch den Prallwandabschnitt begrenzten Strömungskanal 38. In dem betreffenden Prallwandabschnitt liegen die Wellenberge 49 auf einer Seite der Tangente 63, und zwar' außerhalb des Strömungskanals 38, und sind vom Prallwandabschnitt weggedreht. Diese Anordnung der Sekundärwellungen Uhat sich überraschenderweise als besonders wirksam für die Herabsetzung des Druckabfalles bzw. Druckverlustes erwiesen.

Auf jeden gerillten Abschnitt 32c in den Trennwänden 30,46 und 47 folgt ein entsprechender Abschnitt 70, 71, der die sogenannte Erweiterungszone darstellt. Die letztere Bezeichnung erklärt sich aus der Tatsache, daß der die entsprechende Erweiterungszorie des ' Strömungskanals begrenzende Wandteil 72 jeder obengenannten Trennwand glatt ist,- d.h.¹ keine Rillungen aufweist, so daß jeder Teilstrom in den entsprechenden Abschnitt 70, 71 fließen kann, welcher eine größere Querschnittsfläche' als die davorliegenden' Abschnitte 33, 34 des Strömungskanals, die mit gerillten¹ Abschnitten versehen sind, besitzt. Der Gasstrom kann sich also in diesen genannten⁵ Erweiterurigszpneri ausbreiten. Obwohl die Oberfläche 72a des' Wandabschriittes 72 tatsächlich auf den z. B. durch den Abschnitt 34 des Strömurigskahals fließenden Gasstroms eine "gewisse Prall wirkung ausübt, werden der glatte Wandabschnitt 32 und dör dahiriterliegende gerillte Wandabschnitt 32c als eigentlicher Prallwandabschnitt der Trennwand 30 betrachtet Hinter den⁴ eben besprochenen Erweiterungszonen 70 und 71 liegen die sogenannten

Umlenkstellen 73 und 74. Jede dieser Umlenkslellen ist von einem gebogenen Wandleil 35 mit einem Krümmungsradius begrenzt, dessen Größe — sowie die Größe des Winkels oc\ — so gewählt ist, daß der durch den entsprechenden Strömungskanal fließende Gasstrom allmählich umgelenkt wird. Obwohl durch die Vorderseite 35a der gebogenen Umlenkstelle 35 eine gewisse Prallwirkung in bezug auf den nächsten Prallwandabschnitt der Trennwand 30 ausgeübt wird — für die Beschreibung des folgenden Prallwandabschnittes werden dieselben Bezugszeichen unter Beifügung eines Striches für die entsprechenden Teile verwendet

— wird noch einmal darauf hingewiesen, daß der tatsächliche Prallwandabschnitt auch hier von jenem Wandteil 62' gebildet wird, der sich aus dem glatten Wandabschnitt 32' und dem dahinterliegenden gerillten Wandabschnitt 32c'zusammensetzt.

Diese Sekundärwellungen i/der Wandabschnitte 62 und 62' beginnen am besten dort, wo die Umlenkung der einströmenden Luft abgeschlossen ist. Diese Wellungen beginnen also am Ende des entsprechenden Prallwandabschnittes in der Richtung des Gasstromes, und zwar unmittelbar nach dem glatten Wandteil 32 bzw. 32'. Ferner enden die Sekundärwellungen des Wandabschnittes 62 vor der Krümmung der zweiten Umlenkstelle, nämlich dort, wo der Wandabschnitt 35 bzw. die Erweiterungszone 72 beginnt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Sekundärwellungen U eine Länge von 4 Wellenlängen, eine Höhe bzw. Tiefe h\ von 4,5 mm und eine Wellenlänge λ\ von 9 mm auf. Die Krümmung des glatten gebogenen Wandteiles 35 nimmt zunächst in der Strömungsrichtung gleichmäßig zu, nimmt jedoch anschließend — wie bereits erwähnt

— wieder ab. Dieser Wandteil 35 bildet auf der einen Seite 35a einen Teil des Prallwandabschnittes für den Strömungskanal 37 und auf der gegenüberliegenden Seite 356 einen Teil der Leitwand für den Strömungskanal 38. Wie bereits oben erklärt, enthält der folgende Abschnitt 39 des Strömungskanals einen Wandteil 32c', der Sekundärwellungen LJ mit Rillungen 61 aufweist, die dieselbe Form wie die Rillungen des Wandabschnittes 32c des Strömungskanalteiles 33 haben. Die Sekundärwellungen sind auch hier so angeordnet, daß sich die Wellenberge 49 nicht über die theoretische Tangente 40 in den Strömungskanal 37 erstrecken: Die Anordnung entspricht also hier genau der oben beschriebenen. Die theoretische Tangente 40 ist in bezug auf die Tangente 63 um den Winkel 2 α, =68° geneigt.

Nun folgt wieder auf die Strömungskanalteile 39 und 48 eine Erweiterungszone 70' bzw. 71'. Der glatte Wandteil 72' jeder Trennwand grenzt an die entsprechende Erweiterungszone an und besitzt eine Oberfläche 72a', die in bezug auf den Prallwandabschnitt, der durch die Oberfläche 726'des Wandteiles 62' begrenzt ist, eine gewisse Prallwirkung ausübt. Hinter den Erweiterungszonen 70'_; bzw. 71' liegen auch hier, Umlenkstelleh 73' bzw. 74', die von den entsprechenden gebogenen Wandteilen 35' begrenzt sind, wobei die letzteren in der oben in bezug auf die Umlenkstellen 73 bzw. 74beschriebenen Weise wirken. .-,. . .

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt der glatte Wandteil 35' hinter dem Wandabschnitt 72'. Die Krümmung des Wandteiles 35' nimmt zunächst in der Strömungsrichtung zu, fällt anschließend jedoch ab, bildet an ihrer Oberfläche 35a' eine Prallwand für den Strömungskanal 38 und an der Rückseite eine Leitwand für den Strömungskanal 37. Der Wandteil 35' geht in den darauffolgenden Bereich 42 über, der den Wandteil 42a enthält. Der Wandteil 42a ist glatt, in bezug auf die theoretische Begrenzungslinie bzw. Tangente 40 um einen Winkel 2 α, =68° geneigt und liegt im wesentlichen parallel zu der theoretischen ,Begrenzungslinie bzw. Tangente 63. Eine Oberfläche 426 dieses Wandteiles 42a bildet eine Prallwand für den durch die genannte Oberfläche 426 begrenzten Strömungskanal. Da jedoch an diesem Punkt der Großteil des Wassers bereits durch die davorliegenden, oben besprochenen

!O Prallwandteile abgeschieden wurde, ist an diesem Prallwandteil eine weitere Rillung nicht unbedingt nötig. Der Vorteil einer Prallwand ohne Rillung liegt in der Reduktion des Druckverlustes. Der glatte Wandteil 42a dieses Bereiches 42 des Strömungskanals geht anschließend in den . gebogenen Wandabschnitt 43a der Umlenkstelle 43 über, deren Krümmung in der Strömungsrichtung zunimmt. Der gekrümmte Wandteil 43a geht in einen weiteren Wandteil 44a des Bereiches 47 über. Der Wandteil 44a ist in bezug auf den Wandteil 42a des Bereiches 42 des Strömungskanals um einen Winkel oc\ =34° geneigt und ist im wesentlichen parallel zu der durch den Pfeil 31 gekennzeichneten Einströmungsrichtung des Gases angeordnet. Der Wandteil 44a des Abschnittes 44 weist wieder Sekundärwellungen U auf, die in der oben erklärten Weise an der theoretischen Tangente 45 anliegen, so daß die Rillingen 61 des Abschnittes nicht in den Strömungskanal 37 hineinragen. In den Rillungen 61 des Wandabschnittes 44a sammelt sich das an der Oberfläche 426 der davorliegenden Prallwand abgeschiedene Wasser, wodurch verhindert wird, daß das Wasser von dem austretenden Luftstrom aufgenommen wird.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß jeweils eine Oberfläche eines bestimmten Wandabschnittes einer Trennwand für den durch diese Trennwand begrenzten Strömungskanal als Prallwand wirkt und die gegenüberliegend angeordnete Oberfläche dieser Wand gleichzeitig als Leitwand für den danebenliegenden Strömungskanal dient. Diese Folge von Prallwandabschnitten und Leitwandabschnitten mit dazwischen angeordneten Umlenkstellen ist bei allen parallel angeordneten Trennwänden eines Abscheiders gleich. Weiter weisen zumindest einige Prallwandabschnitte in ihrem Endbereich eine Rillung auf.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Trennwand 30 kann angenommen werden, daß der mit dem Bezugszeichen χ bezeichnete Bereich die eigentliche Abscheidungszone darstellt. Hinter der letzteren Zone liegt der Abschnitt y der Trennwand 30, der eine sogenannte Gerade-Richtungszone darstellt. Diese Gerade-Richtungszone bzw. Einrichtungszone dient z. B. dazu, die Teilströme in die für ihren weiteren Strömungsweg korrekte Richtung zu lenken. Da auch am Endabschnitt 44a der Wand Sekundärwellungen in Form von Rillungen 61 angeordnet sind, stellt dieses Stück einen weiteren Prallwandabschnitt und an der Rückseite einen Leitwandabschnitt dar. .

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besteht jede einzelne Rille der Sekundärwellungen U aus einer

te ersten Wandfläche 65 und einer zweiten Wandfläche 66. Der Neigungswinkel der ersten Wandfläche 65 ist größer als der des gesamten Prallwandabschnittes, wodurch eine entsprechende Aufprallfläche für die vom Gasstrom mitgeführten Flüssigkeitsteilchen gebildet wird. Der Neigungswinkel der zweiten Wandfläche 66 ist kleiner als der des dazugehörigen Prallwandabschnittes, wodurch eine Vorrichtung zur Ableitung der gegen die Aufprallfläche der Rille geschleuderten Flüssigkeits-

teilchen geschaffen wird.

Ferner wird darauf hingewiesen, daß die Form der Wellungen P₁ t/in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, z. B. durch die folgenden Werte, bestimmt vyird:

b = 25 mm
λ, =0,36 6
Λι = 0,18 6
R\ = \,2b

H) =Ί,2 6 ιό

α, = 34°

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Abscheiders S ist folgende: Die Luft strömt in der Richtung des Pfeiles 31 in die nebeneihanderliegenden Strömungskanäle 37 und 38. Durch den gebogenen Wandteil 32 der Trennwand 30 wird der Luftstrom in den Strömungskanälen entsprechend umgelenkt. Die Luftinasse und die von' ihr .mitgeführten Wässertröpfchen haben die Tendenz, in ihrer ursprünglichen Richtung weiterzuströmen. Im Strömurigskanal 38 konzentriert bzw. verdichtet sich der Strom an der Trennwand'30, während sich an der Trennwand 46 weniger Luft ansammelt. Die im Luftstrom mitgeführten Wassertröpfchen prallen gegen den gebogenen Teil 32 der Trennwand 30. Da die'25 Trennwände nach der Herstellung von Fett befreit werden, bildet sich an der Oberfläche 626 ein zusammenhängender Film aus abgeschiedenen Wassertröpfchen. Die Bildung dieses Filmes ist von entscheidender Bedeutung. Die Glätte des Trennwandteiles 32, durch den der Luftstrom umgelenkt wird, vermindert den Druckverlust -im Abscheider erheblich. Der Luftstrom verschiebt den Wasserfilm in den Bereich 34 des Strömungskanals, in dem der Wandteil 32c mit Sekundärwellungen U in Form von Rillungen 61 versehen ist. Da sich die Sekundärwellungen U in diesem Bereich 34 — wie bereits erwähnt — nicht in den Strömungskanal 38 erstrecken, wird der gleitende Luftstrom fast nicht von diesen Sekundärwellungen an der Oberfläche 626 entlang des Teiles 32c dieses Wandbereiches 34 beeinflußt und fließt so, als ob die theoretische Linie 63 die Wand darstellte. Es entsteht daher in den Wellentälern 50 der Sekundärwellungen U fast keine Turbulenz und es werden daher keine Wassertröpfchen aus dem Wasserfilm aufgewirbelt.

Es ist wichtig, daß die Wellenberge der Rillungen 61 abgerundet sind und keine Kanten aufweisen. Auf diese Weise wird erreicht, daß der fließende Luftstrom keine Wassertröpfchen mitnimmt, was bei kantigen Wellenbergen der Fall wäre. Die Wellentäler der Rillungen 61 können stark gekrümmt sein. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen jedoch die Wellenberge 49 und die Wellentäler 50 denselben Krümmungsradius auf. Durch die entgegengesetzte Krümmung der Wellenberge und -täler unterliegt der Flüssigkeitsfilm entgegengesetzten Schubspannungssektoren, die im Wasserfilm eine Druckdifferenz zwischen den Wellenbergen und Wellentälern erzeugen. Durch diese Druckdifferenz wird der Wasserfilm in die Wellentäler 50 gesaugt. Das Wasser fließt anschließend durch die Wirkung der Schwerkraft in den vertikalen Rillungen 61 nach unten; wenn die erste Rille gefüllt ist, fließt das Wasser in der Richtung des Luftstromes über und wird von der nächsten Rille angesaugt. Je nach der Menge des abgeschiedenen Wassers und der Höhe des Abscheiders wird die Ableitung des Wassers mittels einer einzigen Rille, zweier Rillen oder aller vier Rillen 61 durchgeführt.

Da die Rillungen 61 der Sekundärwellungen U im Leitwandabschnitt 67 der Trennwand 46 über die Ebene dieser Trennwand 46 hinausragen, verringert sich der Querschnitt des Strömungskanals 38 um ungefähr 20%, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in diesem Abschnitt um ungefähr denselben Prozentsatz zunimmt. Da die Sekundärwellungen bereits vor dem Beginn der Umlenkstelle 68, nämlich bei der Erweiterungszone 71, enden, und der Strömungskanal daher seinen ursprünglichen Querschnitt aufweist; fällt die Geschwindigkeit des Luftstromes vor der Umlenkstelle 74 wieder ab. Der Druckverlust wird daher noch einmal wesentlich herabgesetzt. Überdies erzielt man durch die allmähliche Umlenkung des Luftstromes durch die leicht gebogenen Primärwellungen P, die keine scharfen Biegungen aufweisen, eine verbesserte Abscheidungsleistung unter wesentlich geringerem Druckverlust. Alle diese Maßnahmen sind von besonderer Bedeutung, da der erfindungsgemäße Abscheider auch für Reinigüngsmaschineri verwendet werden kann, die mit höhen Luftgeschwindigkeiten bis zu 15/sec arbeiten. ··'■■'■■■.-'■

Im Abschnitt 35 der Trennwand 46* wird' der Luftstrom uni einen Winkel 2 ~aj=68° umgelenkt;. Die kleineren Wassertröpfchen, die im Wandabschnitt 32 während der ersten Umlenkung um den Winkel άι =34° nicht aus dem Gasstrom entfernt wurden, prallen gegen den nächsten Prallwandabschnitt einschließlich des Abschnittes 32' der Trennwand 46. Hier bilden sie einen Wasserfilm, der durch den Luftstrom in die Richtung des Wandabschnittes 32' verschoben wird, der Sekundärwellungen U aufweist, die den Wellungen in dem von den Trennwänden 30 und 47 begrenzten Abschnitt 39 des Strömungskanals entsprechen. Durch die Krümmung der Sekundärwellungen U bilden sich hier wieder Oberflächenspannungen, durch die der Wasserfilm in die Rillungen 61 gesaugt wird. Anschließend kann das Wasser unter der Wirkung der Schwerkraft in diesen Rillungen nach unten fließen.

Im Abschnitt 32c'der Trennwand 30 erstrecken sich die Sekundärwellungen U dieser Trennwand in den Strömungskanal 38. Dies hat jedoch keinen nennenswerten Einfluß auf die durch den Strömungskanal 38 fließende Luft, da der Luftstrom in diesem Abschnitt vor allem gegen den Prallwandabschnitt 32', 32c' der Trennwand 46 gerichtet ist und nur mit geringerer Schubkraft gegen den Leitwandabschnitt der Trennwand 30 drückt. Eventuell noch im Luftstrom verbliebene, größere Wassertröpfchen können in dem oben beschriebenen, anschließenden, ungerillten Prallwandteil jedes Strömungskanals 37,38 abgeschieden werden. Die abgeschiedenen Wassertröpfchen bewegen sich auf einem durch die Verschiebungskraft des Luftstromes und die Schwerkraft bestimmten Weg. Die Schwerkraft wirkt auf den Kanalbereich 44, in dem die Wassertröpfchen in den Rillungen 61 der Sekundärwellungen U abfließen können.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung, z. B. in Klimaanlagen, ist es u. U. erwünscht, daß kleine Wassertröpfchen, die auch nach Verlassen des Abscheiders noch verdunsten können, nicht abgeschieden werden. In diesem Fall kann der erfindungsgemäße Abscheider so gebaut und betätigt werden, daß zwar größere Flüssigkeitsteilchen abgeschieden werden, sehr kleine Tröpfchen jedoch in dem Luftstrom verbleiben und darin einen Flüssigkeitsnebel bilden. Dies kann bei Wasserabscheidern, bei welchen eine Nachsättigung des Gases gewünscht wird, vorteilhaft sein.

Als Werkstoff für die Trennwände des erfindungsge-

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mäßen Abscheiders kann Metall, insbesondere Eisen, gegebenenfalls mit entsprechenden Schutzüberzügen, z. B. Phosphatüberzügen, galvanischen Überzügen, etc. verwendet werden. Kunststoff sowie mineralische Materialien, die sich zu gewellten bzw. gerillten Platten verarbeiten lassen, sind jedoch ebenso geeignet. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß zumindest die Oberflächen der Trennwände aus einem Material bestehen müssen, das von der abzuscheidenden Flüssigkeit benetzbar ist. Die Trennwände können entweder nur an ihrer Oberfläche oder aber vollständig aus einem derartigen Material bestehen. In jedem Falle muß die abzuscheidende Flüssigkeit an der Trennwandoberfläche einen Film bilden können. Wasser und mit Wasser mischbare Flüssigkeiten, z. B. niedermolekulare Alkohole, bilden z. B. auf Metallen, mineralischen bzw. keramischen Werkstoffen u.dgl. Filme, wobei eine entsprechende Entfettung derartiger Trennwandoberflächen die Abscheidungsleistung im allgemeinen verbessert. Stark verölte oder mit Fett überzogene Trennwandbleche sind daher für die Abscheidung von Wasser zu entfetten.

Es kann vorteilhaft sein, die Benetzbarkeit der Trennwandoberfläche durch entsprechende Beschichtungen der Trennwand zu verbessern. Eine gewisse Oberflächenrauhigkeit oder sogar Porosität des Trennwandmaterials kann vorteilhaft sein, wenn dies die Benetzbarkeit bzw. Filmbildungsfähigkeit unter den gegebenen Bedingungen verbessert. Es ist fernerhin zweckmäßig, die Tiefe und Form der Rillungen so zu wählen, daß die an den Trennwänden abgeschiedene Flüssigkeit möglichst leicht nach unten strömen kann. Die gesamte an den Trennwänden abgeschiedene Flüssigkeit strömt am unteren Ende der Rillungen ab.

ίο Die Rillungen und insbesondere die näher am Austrittsende des Abscheiders (in Richtung der Gasströmung betrachtet) gelegenen Rillungen sind daher an ihrem oberen Ende weniger mit Flüssigkeit belastet und besitzen unter Umständen oben eine größere Abscheidungswirkung als unten. Dieser Umstand kann vorteilhaft durch Verwendung von Trennwänden genützt werden, die an der Austrittsseite des Abscheiders eine geringere Höhe als an der Eintrittsseite aufweisen. Die Trennwände können,.' von einer geeigneten Stelle am Oberende des Abscheiders ausgehend, nach unten zu·in Richtung des Austrittsendes entsprechend zugespitzt werden. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht in einer Verringerung des Druckabfalles bzw. Gesamtströmungswiderstandes des Abscheiders und in einer gewissen Materialersparnis. .

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Abscheider für mitgeführte Flüssigkeitstropfen aus einem Gasstrom, der durch eine Anzahl nebeneinander angeordneter und zueinander praktisch parallel verlaufender und seitlich von stehenden, gewellten Wänden begrenzter Strömungskanä-Ie hindurchtritt, die in abwechselnder Folge luvseitige Prallflächen und leeseitige Leitflächen aufweisen und zusätzlich zu ihrer Wellung zumindest innerhalb eines Teils der Prallflächen mit praktisch vertikal verlaufenden Rillen versehen sind, nach Patent 12 94 935, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillungen (61, 32c, 32c',) jeder Trennwand aus Wellenbergen (49) und -tälern (50) bestehen und die Wellenberge eines gerillten Wandteiles seitlich einer theoretischen, an den Wellenbergen anliegenden Tangente (40, 45, 63), und zwar außerhalb des vor dem gerillten Wandteil der stromaufwärts liegenden, weiteren Prallwand angeordneten Strömungskanals liegen, und daß kein Teil der Rillung des Prallwandteiles in den vor dem letzteren liegenden Ströniungskanal hineinragt.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillungen unmittelbar an die gewellten Umlenkpartien der Trennwand anschließen.