DE1961711A1 - Verfahren zur Reinigung von Luft und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwalt· DIpL-Ir/'. \^po2tzIi. 233-15.2o;3P(15.2o4h) 9.12.1969 Dipl.-In.v. . ....,-ncht Münchan 22, SioInBcJoifelr. 10

TATRA , narodrd podnik, Kop^ivnice (Tschechoslowakei)

Verfahren zur Reinigung von Luft und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Luft unter Anwendung einer Flüssigkeit, z. B. Öl und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gemäß einem bisher bekannten Verfahren zur Reinigung von Luft unter Anwendung einer Flüssigkeit kommt di© Luft nur einmal während des Reinigungsprozesses mit der Flüssigkeit in Berührung, wenn sie durch ein in der Reinigungseinrichtung angeordnetes Flüssigkeitsbad strömt oder wenn die Luft durch Wirkung der Trägheits- oder Fliehkraft darüber hinwegstreicht.

Der Nachteil dieses Verfahrens zur Reinigung der Luft besteht darin, daß sich die in der Luft enthaltenen

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Verunreinigungen im Flüssigkeitsbad abscheiden und daß ein wesentlicher Teil von ihnen bis zu den Filterelementen der Reinigungsanlage dringt, in denen ein Teil von ihnen verbleibt. Aus diesem Grunde müssen die Filterelemente oft gereinigt werden₀

Eine bekannte Einrichtung zur Durchführung des heft

schriebenen Verfahrens zur Reinigung der Luft mit einem Flüssigkeitsbad weist ein Gehäuse auf, das mit einem Kanal, durch den Luft einströmt, versehen ist. Dieser Kanal läuft entweder durch die Mitte oder die Seite des Gehäuses und führt die Luft zu dem in einem Vorratsbehälter angeordneten Flüssigkeitsbad. TJm einen höheren Wirkungsgrad des Stroms der verunreinigten Luft auf das Flüssigkeitsbad zu erzielen, werden verschiedene schaufelförinige Verteiler oder Steuerungen angewendet, durch welche die Fliehkraft gesteigert werden soll. Die Luft wird durch den Kanal zum Flüssigkeitsbad geführt, welches sie entweder durchströmt oder nur durch Wirkung der Trägheits- oder Fliehkraft überstreicht. Nach dem"Kontakt mit dem Flüssigkeitsbad wird der Luftstrom gebrochen und tritt durch Filterelemente, in denen Flüssigkeitströpfchen und Reste der Verunreinigungen abgefangen werden, Die Flüssigkeit mit den Verunreinigungen fließt von den Filterelementen wieder in den Vorratsbehälter zurück. Ein Teil der Verunreinigungen wird jedoch in den Elementen abgefangen, die infolgedessen regeneriert werden müssen. Diese Filterelemente werden gewöhnlich aus einem besonderen Material hergestellt, z₃ B₉ aus Kokosfäden, Sie besitzen eine komplizierte Form; bei der Reinigungseinrichtung mit einem durch die Mitte laufenden Kanal muß das Filterelement z. B. kreisringförmig gestaltet sein. Ein weiterer

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BAD ORJGiNAL

Nachteil bekannter Reinigungseinrichtungen besteht darin, daß infolge der Anordnung der Durchströmungskanäle in der Mitte die Geeamtabmessungeii groß ausfallen, wodurch die Anbringung der Elemente in Fahrzeugen und Aggregaten erschwert wird.

Ee sind bereits auch andere Verfahren bekannt, z. B. die sogenannte aerodynamische Zerstäubung, wobei die zerstäubte Flüssigkeit durch sehr schnell strömende Gase mitgerissen wird. Dadurch wird eine wesentlich intensivere Wirkung erzielt. Dies kann durch eine Vorrichtung er- "

reicht werden, deren Gasaustritt die Form eines radialen Ringspaltes besitzt, in den Ringdüsen münden. Hinter diesem Spalt folgt ein ringförmiger Raum (Torus), der bei mancher Ausführung den Ringspalt umgeht·

Es sind auch Einrichtungen mit auswechselbaren Düsenträgern bekannt, deren Größe den Betriebsbedingungen angepaßt ist. Hier muß jedoch der Betrieb beim Auswechseln unterbrochen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile des bekannten Standes der Reinigung von Luft unter Anwendung einer Flüssigkeit zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in der Reinigungseinrichtung eintretende verunreinigte Luft infolge von Unterdruck beim Ansaugen bereits vor dem Eintritt in das Flüssigkeitsbad duich einen aus feinen Flüssigkeitströpfchen bestehenden Nebel angefeuchtet wird, wobei diese Tröpfchen durch Mitreißen der Flüssigkeit aus einem innerhalb oder außerhalb der Reinigungseinrichtung angeordneten Flüssigkeitsbad durch

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die durch die Reinigungseinrichtung strömende Luft entstehen.

Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß im Saugstutzen der Kammer der Reinigungseinrichtung ein Zarstäuber in der Form einer Düse angeordnet ist, dar im oberen Teil mit einer Öffnung versehen ist und mit dam im Vorratsbehälter angeordneten Flüssigkeitsbad in Verbindung steht, wobei über dem Vorratsbehälter ein Abscheider angeordnet ist, der mit als Aufprallflächen wirkenden Einschnitten oder mit einem anderen für die Abscheidung geeigneten Material, z. B. mit einem Netzwerk oder mit einem perforiertem Blech, versehen 1st· Der Zerstäuber kann auch in der Form eines hohlen, im oberen Teil mit Spalten versehenen Rings ausgebildet werden, der unmittelbar in der Kammer der Reinigungseinrichtung über dem Flüssigkeitsbad im Vorratsbehälter angeordnet ist, wobei am Abscheider eine runde, ringförmige Zwischenwand derart befestigt ist, daß zwischen dem oberen Rand des Zerstäubers und dem unteren Rand der Zwischenwand ein Spalt entsteht, der sich in Richtung vom Saugstutzen erweitert·

Eine weitere konstruktive Lösung der erfindungsgemäßen Einrichtung, die eine kontinuierliche, selbsttätige Regelung der vorteilhaften Menge des Nebels für eine beliebige Menge von durch die Reinigungseinrichtung strömender Luft ermöglicht, ist erfindungsgemäß derart ausgeführt, daß am Rohr des Zerstäubers eine drehbar· und regulierbare Zerstäubungsdüse mit einer schrägen oberen Kante angeordnet ist, die mit einem Flügel ver-

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sehen und durch eine Feder abgefedert ist und die in Abhängigkeit von dem im Saugstutzen herrschenden Unterdruck gedreht wird, wodurch die wirksame Dosis der zerstäubten Flüssigkeit in Abhängigkeit vom Drehwinkel der regulierbaren Düse geändert wird.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinigung von Luft und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bestehen darin, daß die in die Kammer der Reinigungseinrichtung eintretende Luft bereits vor dem "

Durchgang durch das Flüssigkeitsbad durch einen aus feinen Flüssigkeitstropfen bestehenden Nebel angefeuchtet wird, wobei dieser Nebel durch Mitreißen einer Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter entsteht und Verunreinigungen aus der Luft abfängt, die sich zusammen mit den Tröpfchen an den Aufprallflächen des Abscheiders niedergeschlagen haben und unmittelbar in das Flüssigkeitsbad abfließen» Die Luft gibt die Verunreinigungen weiter in bereits bekannter und beschriebener ¥eise an das Flüssigkeitsbad ab, so daß beim weiteren Strömen über bzw. durch das Abscheideelement in der Luft dann keine wesentliche Menge von Verunreinigungen enthalten ist und dieses Ab- ,

Scheideelement nur die fast reine Flüssigkeit abfängt, so daß es nicht oft regeneriert werden muß. Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung ist im Vergleich mit bekannten Einrichtungen wesentlich höher.

Die Erfindung soll nun mit Hilfe der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden? darin zeigern

Fig. 1 einen vertikalen Axialschnitt durch die Reinigungseinrichtung mit einem düsenförmigen Zerstäuber}

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Fig. 2 den gleichen Schnitt durch die erwähnte Einrichtung mit einem ringförmigen Zerstäuber;

Fig. 3 eine Ausführung der Reinigungseinrichtung" mit drehbarer, mit einem Flügel versehener Regulierdüse;

Figo H- die Lage der Düse im Falle, daß sich die Einrichtung im Ruhezustand oder beim Passieren einer minimalen Luftmenge befindet; und

Fig. 5 die Lage der Düse beim Passieren einer maximalen Luftmenge,

Wie aus Fig» 1 ersichtlich ist, wird die verunreinigte Luft in die Kammer 1 durch den Saugstutzen 5 geleitet, in dem ein Zerstäuber lh angeordnet ist, dessen unterer Teil mit dem Flüssigkeitsbad 4 verbunden ist. Dieses Flüssigkeitsbad k ist im Vorratsbehälter 2 der Flüssigkeit untergebracht, dessen unterer Teil den Beruhigungsraum 3 der Flüssigkeit bildet, auf dessen Boden sich die abgefangenen Verunreinigungen absetzen« Über dem Flüssigkeitsbad k ist in der Kammer ein kegelförmiger Abscheider 6 angeordnet, der an der Außenseite mit Einschnitten 7 versehen ist. Der untere Rand des Abscheiders 6 weist eine Erweiterung 8 auf. Im oberen Teil der Kammer 1 über dem Abscheider 6 befindet sich vor der Luftaustrittsöffnung 11 (vgl„ Fig. 2) ein Abscheideelement 10»

Fig. 2 illustriert die Reinigungseinrichtung mit einem ringförmigen Zerstäuber i4*, der in der Kammer 1

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angeordnet 1st. Dieser ringförmige Zerstäuber lh* ist an seiner oberen Kante mit engen Spalten 12 ausgerüstet. Bei dieser Form der Ausführung des Zerstäubers 1^' ist im oberen Teil des Abscheiders 6 eine ringförmige Scheidewand 9 befestigt, zwischen deren unterem Rand und dem oberen Rand des ringförmigen Zerstäubers 14* ein Spalt aC entsteht, der sich in Richtung vom Luft-Saugstutzen 5 erweitert.

Die beschriebene Einrichtung funktioniert auf fol- -

gende Weiset

Luft gelangt in die Kammer 1 in Richtung des Pfeils A durchden Saugstutzen 5 und stößt entweder auf den düsenförmlgen Zerstäuber lh oder den ringförmigen Zerstäuber 14', dessen unterer Teil mit dem Flüssigkeitsbad k verbunden ist. Der z. B. durch den Saugunterdruck hervorgerufene Luftstrom strömt an der Öffnung 15 oder dem Spalt 12 de· Zerstäubers I^ bzw. lh¹ vorbei, reißt von dort Tröpfchen der Flüssigkeit aus dem Bad k mit und bildet aus diesen Tröpfchen einen Nebel 13. Bei der weiteren Strömung vermischt sich die Luft mit dem Nebel 13 und trifft auf die als Einschnitte 7 des Abscheiders 6 ge- i

stalteten Aufprallflächen auf· Bei diesem Aufprallen schlägt sich der Nebel 13 an der Wand des Abscheiders nieder, von wo dann die Flüssigkeit in das Bad k zurücktropft. Gleichzeitig werden dabei die Verunreinigungen mitgenommen, die sich in Beruhigungsraum 3 am Boden der Kaaoaer absetzen. Auf dies· Weise wird die strömende Luft bereits vor Berührung mit der Flüssigkeit im Bad h, durch das sie in Richtung des Pfeils A* strömt, von einem wesentlichen Teil der Verunreinigungen befreit. Nach dem Durchgang durch das Bad k_t wo die Luft ein zweites Mal

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gereinigt wurde, gelangt »sie, von der Flüssigkeit angefeuchtet, aber wesentlich rein, zum Abscheideelement 10 und durch dieses hindurch und strömt dann in Richtung des Pfeils A" zur Austrittsöffnung 11 und weiter zur Anwendungsstelle. Aus dem Abscheideelement tropft die abgefangene Flüssigkeit, aber bereite ebenfalls rein, in das Bad k ab. Das eigentliche Element 10 (Filter) wird viel weniger von den Verunreinigungen versehmutzt, als es in bekannten Reinigungseinrichtungen der Fall ist, da ein . wesentlicher Teil der Verunreinigungen bereits vor der unmittelbaren Berührung mit dem Flüssigkeitsbad k beseitigt wurde.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine weitere Ausführungsart der Reinigungseinrichtung. An dem im Saugstutzen 5 angeordneten und mit dem Flüssigkeitsbad k verbundenen Zerstäuberrohr 1^" ist eine Zeratäubungs-RegulierdUse 16 mit einer schräg abgeschnittenen oberen Kante 17 angebracht, die mit einem Flügel 18 versehen und durch die Feder 19 abgefedert ist. Die Zerstäubungs-Regulierdüse 16 dreht sich mehr oder weniger, je naoh dem Unterdruck im Saugstutzen 5· Dadurch ändert sich die wirksame Dosis der zerstäubten Flüssigkeit in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Regulierdüse.

Diese Ausführung funktioniert auf folgende Weiset

Befindet sich die Einrichtung im Ruhezustand oder strömt durch den Saugstutzen 5 ihrer Kammer 1 eine minimale Luftmenge, so ist die obere Kante 17 der drehbaren Regulierdüse 16 in der in Fig. h dargestellten Lage, wo das Absaugen des Flüssigkeitsnebels beginnt« Strömt durch den Saugstutzen 5 eine maximale Luftmenge, befindet sich

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die obere Kante 17 der drehbaren Regulierdüse 16 in der in Fig. 5 dargestellten Lage, in der die Menge des Flüssigkeitsnebels für die Filtrierung am günstigsten ist. In diese Lage wird die Düse 16 kontinuierlich und selbsttätig unter Einfluß des im Saugstutzen 5 herrschenden Unterdruckes mittels des mit dieser Düse 16 fest verbundenen Flügels 18 gedreht. Dadurch ändert sich die wirksame Dosis der zerstäubten Flüssigkeit in Abhängigkeit vom ürehwinkel der Regulierdüse. Sinkt der Unterdruck im Saugstutzen 5» so sinkt auch die durch die Reinigungseinrichtung strömende Luftmenge, und die Feder 19 bringt die drehbare Zerstäubungs-Regulierdüse 16 in die ursprüngliche Lage zurück«

Die Vorteile dieser Ausführung bestehen darin, daß sie es ermöglicht, die unter gewissen Bedingungen vorteilhafteste mitgerissene Menge des Flüssigkeitsnebels derart zu regulieren, daß die Abscheidung einer maximalen Menge von Verunreinigungen aus der strömenden Luft, die in verschiedenen Mengen durch die Reinigungseinrichtung strömt, gesichert ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung eignen sich insbesondere bei der Reinigung von Verbrennungsräumen in Motoren und Generatoren zugeführter Luft.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   1 ,ί Verfahren zur Reinigung von Luft unter Anwendung einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeich net, daß die in die Reinigungseinrichtung eintretende verunreinigte Luft infolge von Unterdruck beim Ansaugen bereits vor dem Eintritt in ein Flüssigkeitsbad durch einen aus feinen Flüssigkeitströpfehen bestehenden Nebel angefeuchtet wird, wobei diese Flussigkeitstropfoben durch Mitreißen der Flüssigkeit aus einem innerhalb oder außerhalb der Reinigungseinrichtung angeordneten Flüssigkeitsbad durch die durch die Reinigungseinrichtung strömende Luft entstehen.
2. 2. Einrichtung zur Reinigung von Luft unter Anwendung einer Flüssigkeit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Saugstutzen (5) einer Kammer (i) der Reinigungseinrichtung ein düsenförmiger Zerstäuber (i4) angeordnet ist, der im oberen Teil mit einer Öffnung (15) versehen und mit dem Flüssigkeitsbad (4) verbunden ist, das in einem Vorratsbehälter (2) angeordnet ist, über dem ein mit Einschnitten (7) versehener Abscheider (6) vorgesehen ist.

   3» Abänderung der Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber (1^^!) die Form eines hohlen Ringes besitzt, der im oberen Teil mit Spalten (12) versehen ist und unmittelbar in der Kammer (1) der Reinigungseinrichtung über dem im Vorratsbehälter (2)

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   angeordneten Flüssigkeitsbad (k) liegt, wobei am Abscheider (6) eine runde, ringförmige Zwischenwand (9) derart befestigt ist, daß zwischen der oberen Kante des Zerstäubers (i*t') und dem unteren Rand der Zwischenwand (9) ein Spalt (öC) ausgebildet ist, der sich in Richtung vom Saugstutzen (5) erweitert.

   k, Abänderung der Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Zerβtäuberrohr (1^^M) eine drehbare Zerstäubungs-Regulierdüse (16) mit einer schrägen oberen Kante (17) angeordnet ist, die mit einem Flügel (18) versehen und durch eine Feder (19) abgefedert ist und deren Drehlage von dem im Saugstutzen (5) herrschenden Unterdruck abhängt·

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