DD142500A1

DD142500A1 - Filtereinrichtung

Info

Publication number: DD142500A1
Application number: DD21175279A
Authority: DD
Inventors: Viktor I Pakki; Chingiz S Guseinov; Sabir Y Bogdanovich; Petr D Guzhin
Original assignee: Uk Nii Privodnykh Gazov
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1979-03-22
Publication date: 1980-07-02

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf technologische Ausrüstungen zur Reinigung von flüssigen Medien und betrifft eine Filtereinrichtung, Ziel ist es» die Filterelementverschmutzung zu verhindern und die Reinigungseffektivität zu erhöhen. Die Aufgabe besteht darin, durch konstruktive. Ausführung von Gehäuse und Filterelement eine derartige Strombildung des su reinigenden Mediums zu ermöglichen, daß das Eindringen von Beimengungen in die Poren des hydrophoben Belages auf der gesamten Filterelementenlänge ausgeschlossen wird. Die Filtereinrichtung enthält ein Drehkörpergehäuse» in dessen Eingangsöffnung ein Wirbler angeordnet ist. Im Gehäuse ist ein hohles Filterelement mit einem Spalt koaxial angeordnet» das als Triebwerksgerüst mit einem hydrophoben porigen Polymerisationsstoffbelag versehen ist. Am Gehäuseunterteil ist ein Abflußstutzen angeschlossen. Erfindungsgemäß ist die Durchmesserdifferenz zwischen Gehäuse und Filterelement an der Eingangsöffriung größer als an der.Ausgangsöffnung, wobei sich der zwischen Gehäuse· und Filterelement ausgebildete Spalt von der Eingangs* Öffnung zur Ausgangsöffnung.verengt. Anwendungsgebiet ist die Reinigung von Erdgas und Flüssigkeiten wie öl und ähnlichen Brennstoffen.

Description

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Berlin, den 23.8.1979 55 219/16

Filtereinric

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die vorliegende Erfindung besieht sich auf die konstruktive Ausführung einer technologischen Ausrüstung für die Reinigung von flüssigen Medien und betrifft insbesondere Filtereinrichtungen.

Am erfolgreichsten kann die Erfindung zur Reinigung des Erdgases von mechanischen Beimengungen, flüssigen Kohlenwasserstoffe inschlüssen und von im Gas in einem dispersen tropfbarflüssigen Zustand enthaltenen Wassers verwandet werden,, Weiterhin kann die erfindungsgemäße Einrichtung zur Reinigung und Separation von solchen Flüssigkeiten wie Öl und Brennstoff eingesetzt werden,

,ng en

Das Problem der Qualitat-Breinigung von Gasen und Flüssig« ketten bei großen Verbrauchssiengan ist bereits .längere Zeit bekannt, ohne daß-es bis je tat befriedigend gelöst werdeu konnte_c Zu beniei-kon ist, daß dieses Problem niemals a η Akt uo1i t ät ν er1οr e η h31, was αar a us ersiehtlieh ist, daß auf dem betreffenden Gebiet in verschiedenen Läxidern

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in der Zeit von 1965 bis 1978 eine große Anzahl von Patenten erteilt wurden. Von diesen bekannten Lösungen garantiert aber keine eine 1OO%-Keinigung der Gase von feindispersen mechanischen Beimengungen und Flüssigkeitsnebeln bei großem Verbrauch, obwohl der Bedarf an Einrichtungen zur garantiert vollständigen Eoinigung mit Entwicklung der Kernenergetili ständig wächst.

Die bisher bereits mehrmals unternommenen Versuche zur Lösung dieses Probleas wurden hauptsächlich in zwei Eichtungen geführt,, Insbesondere wurde noch vor 15 Jahren in einigen Ländern für die Reinigung von kleinen Brdgasmengen bei geringem Verbrauch ein Filter verwendet, der ein Hohlgehäuse mit Ein-« und Ausgangsstutzen enthält. Im Gehäusenhohlraum ist ein Filtereinsatz aus einem porigen Stoff angeordnet* Der Filtereinsatz ist dabei unter Berücksichtigung des bedeutenden Druckes des zu filtrierenden Gases aus einem porigen pulvermetallurgischen Stoff ausgeführt. Nach der Erkenntnis des Anmelders haben diese Filter aus einer Seihe von Gründen, die wesentliche Nachteile einer derartigen konstruktiven Lösung bedingen, keine Verwendung gefunden. Der erhebliche Nachteil dieser bekannten Konstruktion ist eine schnelle Verschmutzung von Poren des Filtereinsatzes durch mechanische Teilchen und Ablagerungen von schweren Fraktionen des Kohlenwasserstoff !condensates, was zur Erhöhung des Druckunterschiedes vor und hinter dem Filtereinsatz führt und gefährliche mechanische Spannungen im porigen Stoff verursacht» Die Filtereinsätze aus porigem. Stoff müssen deshalb oft gewechselt 'werden, wobei zur Gewährleistung einer derartigen Auswechselung Dublier-Reservesystenie der Filtration geschaffen werden müssen. Es ist auch zu bemerken, daß sogar die effektivsten

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der bekannten Regenerierverfahren für Filterstoffe keine vollständige Wiederherstellung ihrer ursprünglichen. Kenndaten gewährleistet. 3in weiterer bedeutender Nachteil der. Filter mit Einsätzen aus porigem Stoff besteht darin, daß die Reinigung mehrstufig erfolgen muß, d_ob. es müssen Filtereinsätze für grobe Reinigung und Filtereinsätze für feine Reinigung vorbanden sein. Offensichtlich ist der dynamische Widerstand eines derartigen Satzes poriger Einsätze außerordentlich groß und begrenzt das Leistungsvermögen der Reinigung (und in der extraktiven Gas Industrie die Ergiebigkeit der Bohrungen).

Eine andere Problemlösung besteht in der Verwendung von Gravitations- und Zentrifugalkräften für die Abtrennung mechanischer und anderer Beimengungen voni zu filtrierenden Medium. So sind z.B, bereits zentrifugale Filterseparationen allgemein bekannt (s. USA-PS Hr. 201924 und Frankreich-FS Hr.. 1252017). Eine derartige Einrichtung enthält ein Hohlgehäuse, einen Wirbler, der aus einem Laufrad oder einera schraubenförmigen Kanal besteht, und eine Errpansionskamraer. Das zu reinigende Gas wird in Drehbewegung versetzt, bei dsr mechanische Beimengungen und kleine Tropfen suspendierter Flüssigkeit unter Wirkung von Zentrifugalkräften zur Peripherie des Gehäusehohlraumes geschleudert und in der Expansionskammer aufgefangen werden_c

Die offensichtlichen Vorteile einer derartigen konstruktiveη Lösung .sind eine wesentlich höhere.Leistungsfähigkeit der. Reinigung, ein annehmbarer G-asstrc-mungswiäerstand, der von' Filtergeräten in Reinigungsanlagen erzeugt wird, und Betriobskonfort. Die mit? zentrifugalen Filterseparatoren erzielbere Seinigarigsqualität ist aber niedriger als die

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von Filtern mit Einsätzen aus porigem Stoff. Wie die Untersuchungen gezeigt haben, werden bei der Gasenreinigung die Teilchen mit einer Größe unter 100 um von den zentrifugalen Filterseparatoren fast nicht eliminiert.

Es ist ein Versuch bekannt, Vorteile beider oben betrachteten Typen von Filterseparatoren in einer Konstruktion au vereinigen (s. USA-PS Kr. 21988I9). Wie aus der Patentschrift ersichtlich ist, enthält diese bekannte Lösung ein zylindrisches Hohlgehäuse, einen Wirbler, ein Filterhohlelement und einen Abflußstutzen. Das Gehäuse hat eine Ein- und Ausgangsöffnung. Das zylindrische Filterelement ist im Gehäuse koaxial angeordnet und mit seinem offenen Ende in die Ausgangsöffnung eingeführt. Das genannte Filterelement enthält ein Gittertriebwerksgerüst, auf dem ein als Metallsieb ausgeführter Filterstoff angeordnet ist«

Während des Arbeitsprozesses wird der Strom des gereinigten Mediums einer fortschreitenden Drehbewegung im Gehäusehohlraum ausgesetzt. Dabei wird ein Teil der fremden Beimengungen unter der Wirkung von Zentrifugalkräften an die Gehäusewände geschleudert und durch den Abflußstutzen entfernt sowie der andere Teil, der aus feindispersen mechanischen Teilchen und im Aerosolzustand befindlicher Flüssigkeit besteht, vom Filterstoff aufgefangen« Dadurch wird es möglich, daß ein derartiges Filtergerät bei hoher Keinigungsleistung relativ lange Zeit ohne Auswechselung des Filterelementes arbeiten kann*

Jedoch genügt dieses Gerät trotz der genannten Vorteile auch nicht immer den Forderungen zur Erreichung der gewünschten Reinigungsqualität. Insbesondere ist die Möglich-

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keit des Eintretens von feindispersen Teilchen in das gereinigte Medium nicht ausgeschlossen und steigt mit zunehmender Verschmutzung des Filtereienientes, das ständig der .Wirkung des in der Randschicht turbulenten zu reinigenden Mediums ausgesetzt ist* Außerdem ist die Auswechselung von Filterelementen weiterbin notwendig, was aber z.B. bei der Gasenreinigung vom radioaktiven Staub mit bedeutenden Schwierigkeiten verbunden ist.

Die Verschmutzung des Filterelementes völlig auszuschließen, haben Autoren von Einrichtung für "nasse" Gasenreinigung versucht (s. üdS3.R-Urbeberschein Nr. 575118). Bekanntlich ist im Erdgas und einer Reihe anderer, gasförmiger Medien eine im tropfbarflussigen Zustand suspendierte Flüssigkeit enthalten, die.bei bestimmten Bedingungen einen dünnen Film auf Gehäusewänden und dem Filterelement bilden kann, der zwar das Durchdringen des Gases durch das Filterelement nicht verhindert, aber die feindispersen 'Teilchen festhält. Zur Realisierung dieses Reinigungsprinzips enthält die o.g. Einrichtung ein Hohlgehäuse, einen Wirbler und ein Filterhohlelement, wobei das genannte Filterelement als Zylindergerüst mit Fluorkunststoffbelag ausgeführt ist* Nach dieser Erfindung ist der Wirbler in der Eingangsöffnung des Gehäuses angeordnet und das offene Ende des Filterelementes in die Ausgangsöffnung eingeführt, Das: Gfjhause der Einrichtung und das Filterelement. sind als Eoaxislzylinder ausgeführt,und der zwischen ihnen ausgebildete Spalt ist auf der gesamten Länge des Filtereleinsntes konstant» .

Nach dsr Zielstellung der Erfindung seil der -Fluorkunst«- stoffbelag, der hydrophobe Eigenschaften and eine dynamisch

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glatte Oberfläche aufweist, beim Drehen des gereinigten Gases im Gehäusehohlraum-die Bildung eines Plüssigkeitsscbutzfilmes auf der gesamten äußeren Oberfläche des !Filterelementes gewährleisten und gleichzeitig das Durchdringen der Flüssigkeit in die Poren verhindern. Mit der Vergrößerung der Filmstärke soll die Flüssigkeit, indem sie vom Fluorkunststoffbelag losgerissen wird, festgehaltene feindisperse Teilchen und flüssige Beimengungen zu der Gehäuseperipherie mitreißen. Auf solche Weise könnte die Verschmutzung des Filterelementes ausgeschlossen werden, was zweifellos eine Lösung des bestehenden Problems ist.

Wie aber Untersuchungen und Versuchsprüfungen mit der beschriebenen Einrichtung gezeigt haben, konnte das Eindringen von feindispersen mechanischen Teilchen, Kohlenwasserst off kondensat und Feuchtigkeit in die Poren des hydrophoben Stoffes trotz genauester technischer Realisierung des Erfindungsgedankens nur auf einem an die Eingangsöffnung angrenzenden Teil des Filterelementes beseitigt werden. Außerdem zeigte die Analyse des gereinigten Gases, daß in ihm Kohlenwasserstoffkondensat und Feuchtigkeit enthalten ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist Verhinderung der Verschmutzung vom Filterelement und Erhöhung der Seinigungseffektivität.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung zu schaffen, in der die konstruktive Aus-

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führung vom Gehäuse und Filterelement eine derartige Strömt»ilaung des zu reinigenden Mediums ermöglichen, daß das Eindringen von Beimengungen in die Poren des hydrophoben Belages auf der gesamten Länge des Filterelementes· ausgeschlossen ist.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Filtereinrichtung, die ein als Drehkörper ausgeführtes und Ein- und Ausgangsöffnungen aufweisendes Hohlgehäuse, einen in der Eingangsöffnung angeordneten Wirbler, ein koaxial mit einem Spalt im Gehäuse angeordnetes Filter-? element mit einem geschlossenen Ende umfaßt, das mit dem offenen Ende dicht in die Ausgangsöffnung des genannten Gehäuses eingeführt und als Triebwerksgerüst mit Belag aus einem, hydrophoben porigen Polymerisationsstoff ausgeführt ist, sowie einen ara Unterteil des Gehäuses angeschlossenen Abflußstutzen enthält, erfindungsgemäß die Durcbmesserdiffarenz zwischen Gehäuse und Filterelement· bei der Eingangsöffnung größer als bei der Ausgangsöffnung ist und der zwischen dem Gehäuse und den Filterelement gebildete Spalt sich von der Eingangsöffnung'zur Ausgangsöffnung hin verengt. Eine derartige konstruktive Ausführung ermöglicht} die Umfangsgeschwindigkeit des drehenden Flüssigkeitsfilms in den Grenzen au halten, die für eine kontinuierliche Umströmung der porigen Oberfläche des Filterelementes auf der gesamten Länge ausreichend sind. Dos Vorhandensein des Fiüssigkeitsschutzfilms auf der gesamten Oberfläche des Filtsrelemantes verhindert die Porenverschmutzung des hydrophoben Stoffes,. Am ausdrücklichsten zeigt sich dieser positive Effekt bsi der iSrdgasre in igung«. Die abreißfreie Umströiuimg des Filterelemontes schließt völlig c.as Eindringen von I-Cohlenstof!kondensat, Feuchtigkeit αηα "iacDänischen BeiiaöLOgungen in die Ausgangsöffnung aus«

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Die obengenannten Faktoren ermöglichen,die Zwischenregenerationsbetriebsdauer des Filterelementes bis zur Zwiscbenreparaturlebensdauer der gesamten Filtereinrichtung zu vergrößern, wodurch sich der Arbeitsaufwand im Betrieb wesentlich verringert.

Die besten Ergebnisse werden bei solchen relativen Abmessungen der konstruktiven Elemente der Filtereinrichtung erzielt, bei denen das Verhältnis des Durchmessers des Gehäuses zu dem des Filterelementes bei der Eingangsöffnung 2 bis 3 und bei der Ausgangsöffnung 1 bis 2 beträgt.

Es ist auch eine derartige Ausführung der Filtereinrichtung möglich, nach der das Filterelement zylinderförmig und das Gehäuse kegelförmig, sich von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung hin verengend, ausgeführt ist.

Es ist ferner zweckmäßig, beim kegelförmigen Gehäuse und zylinderförmigen Filterelement als hydrophoben porigen Polymerisationsstoff Fluorkunststoff für den Belag zu verwenden.

Eine solche Ausführung wird bei der Reinigung von Medien

ρ unter einem Druck von 8 bis 10 kg/cm verwendet*

Nach einer anderen Ausführungsvariante der Filtereinrichtung ist das Gehäuse zylinderförmig und das Filterelement kegelförmig, sich von der Bingangsöffnung zur Ausgangsöffnung erweiternd, ausgeführt«,

Es ist auch vorteilhaft, beim zylinderförmigen Gehäuse und dem kegelförmigen Filterelement als hydrophoben porigen

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Polymerisationsstoff Polypropylen für den Belag zu verwenden.

Eine solche Ausführung kann bei der Reinigung von unter

einem Druck bis 150 kg/cm zugeführten Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden.

ifis ist aber auch eine solche Ausführungsforni der Filtereinrichtung möglich, bei der das Gehäuse als ein sich von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung einengender Kegel und das Filterelement als ein sich von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung erweiternder Kegel ausgeführt sind.

Beim Einsatz der Filtereinrichtung im Temperaturbereich von minus 15 bis plus 200 ⁰C ist es zweckmäßig, beim kegelförmigen Gehäuse und Filterelement das Polyäthylen als hydrophoben porigen Polymerisationsstoff zu. verwenden. Bei Verwendung der Filtereinrichtung für die Reinigung eines Mediums mit einer Temperatur über 200 ⁰C ist es zweckmäßig, beim kegelförmigen Gehäuse und dem Filterelement eine metallhaltige Organosiliziumverbindung als hydrophoben porigen Polymerisationsstoff einzusetzen.

Bei einer Länge des Filterelementes über 1 m ist es zweckmäßig, im einengenden Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Filterelement Leitschaufelgitter anzuordnen.

Zur Leistungserhöbung; der .Reinigung ist eine Modifikation dar Filtereinrichtung zweckmäßig, die einen gemeinsamen Mantel aufweist} in dem mindestens swei kegelförmige Gehäuse mit individuellen Filterelementen und Tirolern parallel angeordnet sind«

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Ausführung;s~beispiel

Das Wesen der vorliegenden Erfindung soll nunmehr an mehreren Aasführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

!"ig. 1: die erfindungsgemäße Filtereinricbtung im Längsschnitt;

Pig. 2: eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung mit zylinderförmigem Gehäuse und kegelförmigem Filterelement im Längsschnitt;

Fig. 3: eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung mit kegelförmigem Gehäuse und kegelförmigem Filterelement im Längsschnitt;

Fig. 4: eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung mit Leitschaufelgittern im Längsschnitt;

Fig. 5: die erfindungsgemäße Filtereinrichtung im Schnitt Y-Y nach Fig. 4;

Fig. 6: eine Leitschaufel des Gitters im Schnitt VI-TI nach Fig. 5;

Fig. 7i die erfindungsgemäße Filtsr.einrichtung im Schnitt VII-VII nach Fig. 5;

Fig. 8: eine Leitschaufel des Gitters im Schnitt VIII-VIII nach Fig. 7;

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Fig« 9« eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung mit mehreren Filterelementen und Wirblern im Längsschnitt;

Fig.10; eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung im Schnitt X-X nach Fig. 5.

Die Filtereinrichtung enthält ein Kohlgehäuse 1, einen Wirbler 2, ein Filterelement 3 und einen Abflußstutzen 4-, wie aus Fig. 1 der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Das Hohlgehäuse 1 ist als Drehkörper ausgeführt und hat eine Eingangsöffnucg; 5 tmd. eine Ausgangsöffnung 6. Der Wirbler 2 ist in der IDingangsöffnung 5 des Gehäuses 1 angeordnet und kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden. Insbesondere kann der Wirbler 2 als Gitter von auf dem Gehäuse 1 radial aufgestellten Leitschaufeln 7 ausgeführt werden. Als Wirbler 2 kann ein mit Drehantrieb verbundenes Flügelrad, ein Zylinderaufsatz mit Schraubenansätzen an den Wänden des inneren Kanals und andere Konstruktionen verwendet werden (in der Zeichnung nicht gezeigt).

Das Filterelement 3 ist als hohler Drehkörper ausgeführt und im Gehäuse 1 koaxial mit einem Spalt angeordnet. Das nach der Seite der Eingangsöffnung 5 gerichtete linde des Filterelementes 3 i^s"t ^m^ einem uinfließbaren Blindflansch 8 verschlossen« Das zweite offene Ende des Filterelementes 3 ist dicht in die Ausgangsöffnung 6 des Gehäuses 1 eingeführt „ Das Filterelement 3 enthält ein Triebvvsrksgerüst, das als perforiertes Eohr 9 mit öffnungen io in den Wandon ausgeführt ist* Auf die äuüere Oberfläche des perforierten Rohres 9 ist ein Belag 11 aus einem hydrophoben porigen Polymerisationsstoff, Z₄B. aus Fluorkunststoff, Polyäthylen,

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Polypropylen oder metallhaltiger Organosiliziumverbindung aufgetragen.

Der Abflußstatzen 4- ist am Unterteil des Gehäuses 1 angeschlossen, wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist.

Srfindungsgemaß sind das Gehäuse 1 und das Filterelement so ausgeführt, daß ihre Durchmesserdifferenz an der SingangsÖffnung 5 größer als an der Ausgangsöffnung 6 ist und sich der im Querschnitt ringförmige Spalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Filterelement 3 von der Eingangsöffnung 5 zu. der Ausgangsöffnung 6 bin verengt, Optimal sind solche relativen Parameter derIFiltereinrichtungj "bei denen das Durchmesserverhältnis des Gehäuses 1 zu dem. Filterelement .3 an der ISingangsöffnung 5 ^v°n 2 bis 3 ⁰¹¹Cl an der Ausgangsöffnung 6 von 1 bis 2 beträgt. Für die Einhaltung dieser Bedingungen sind drei Grundausführungen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung möglich. Insbesondere veranschaulicht Fig. 1 der Zeichnungen eine Ausführungsform der Filtereinrichtung, nach der das Filterelement 3 zylinderförmig und das Gehäuse 1 kegelförmig, sich von der Eingangsöffnung 5 zur Ausgangsöffnung 6 hin verengend, ausgeführt sind. In diesem Fall ist es zweckmäßig, porigen Fluorkunststoff für den Belag 11 zu verwenden.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung gezeigt. Diese Ausführung setzt ein zylinderförmiges Gehäuse 1 und ein kegelförmiges Filterelement 3 voraus. Dabei erweitert sich das Filterelement· 3 von der iiingangsöffnung 5 zur Ausgangsöffnung hin. In diesem Fall ist es zweckmäßig, poriges Polypropylen

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für den Belag 11 zu verwenden.

Bs ist aucb eine in Pig. 3 äer Zeichnungen gezeigte Ausführung der Einrichtung möglich, nach der das Gehäuse 1 und das Filterelement 3 kegelförmig ausgeführt sind. Dabei ist das Gehäuse 1 als ein sich von der Eingangsöffnung 5 zur Ausgangsöffnung 6 hin verengender Kegel und das Filterelement 3 als ein sich von der Eingangsöffnung 5 zur. Ausgangsöffnung 6 hin erweiternder Kegel ausgeführt. Bei der Verwendung dieser Ausführungsform zur Reinigung von Medien im Temperaturbereich von minus 15 bis plus 200 ⁰C ist es zweckmäßig, -poriges Polyäthylen als Belag 11 zu verwenden. Beim Botrieb der Einrichtung in einem breiteren Temperaturbereich sollte der porige Belag 11 des Filterelementes 3 vorzugsweise aus metallhaltigen Organosiliziumverbindungen, z.B. aus Polyalumoorganosiloxan oder Polytitanorganosiloxan., bestehen.

Es wird nunmehr auf Fig. 4- der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in der eine Ausführungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Filtereinricbtung gezeigt wird, wenn das Filterelement 3 die Länge von 1 m übersteigt. Für die Stabilisierung des Fiüss-igkeitsschutzfiliaes auf der Oberfläche des hydrophoben Belages 11 sind in dieser Ausführung zusätzliche Leitschaufelgitter 12 und 13 vorgesehen, die reihenförmig im verengenden Spalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Filterelement 3 angeordnet sind. Anschaulicher sind die Leitschaufelgitter 12 und 13 in Fig. 5 U-Qd Fig, 7 der Zeichnung dargestellt. Dort ist dargestellt, deß die Schaufeln 12 und 13 radial ausgerichtet und mit ihren Enden am Gehäuse 1 und dem perforierten Rohr 9 des Filterelementos 3 angeschlossen sind.

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Aus Pig. 6 und Pig. 8 der Zeichnungen ist ersichtlich, daß der Stellwinkel· der Schaufeln 12 für eine effektive ~?/irbelung des Stromes auf der gesamten Länge des Filterelementes 3 kleiner als der Stellwinkel ß der Schaufeln ist. <

Bei großen Verbrauchsmengen des zu reinigenden Mediums wird eine in Pig. 9 äer Zeichnungen gezeigte Ausführung der Einrichtung bevorzugt. Diese Ausführungsform. setzt erfindungsgemäß das Vorhandensein eines gemeinsamen Mantels 14 voraus, in dem mehrere (mindestens zwei) individuelle Kegelgehäuse parallel angeordnet sind. Jedes der Kegelgehäuse enthält individuelle Wirbler 17 und 18 sowie individuelle Filterelemente 19 und 20. In Pigc 10 der beigefügten- Zeichnung ist eine Anordnung von vier kegelförmigen Gehäusen 15; 16; 21 und 22 mit Filterelementen 19; 20; 23 und 24 im Mantel 14 dargestellt.

Bei der Reinigung von Gasen, die keine Feuchtigkeit oder flüssige feindisperse Beimengungen enthalten ist es zweckmäßig, am Eingang der Einrichtung einen z.B. als Zerstäuberdüse ausgeführten Feuchter aufzustellen (in der Zeichnung nicht gezeigt).

Die Arbeitsweise der beschriebenen Filtereinrichtung bei der Verwendung zur Erdgasreinigung, ist wie folgt:

Das gereinigte Gas geht durch die Eingangsöffnung 5 des Gehäuses 1 zum Wirbler 2_S der eine fortschreitende Drehbewegung im Spalt zwischen Gehäuse 1 und Filterelement 3 auf"ihn ausübt. Beim Drehen des Gases bildet dio in ihm in einem suspendierten tropfbarflüssigen Zustand enthaltene

ftf I -75 9 ' ²3·⁸

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Flüssigkeit auf der Oberfläche des Belages 11 einen drehenden Schutzfilm, Größere Flüssigkeitstropfen und Teilchen der mechanischen Beimengungen werden unter wirkung der Zentrifugalkräfte an die Peripherie auf die,innere Oberfläche der Wände des Gehäuses 1 geschleudert, wo sie auch einen drehenden Flüssigkeitsfilia bilden,- Die Verengung des Spaltes von der iiingangsöffnung 5 aur Ausga.ngsöffnung hin ermöglicht, eine lineare Geschwindigkeit des verwirbelten Stromes in den Grenzen zu halten, die für eine abreißfreie UmstrÖinung des Filterelementes 3 ^V0Xl1 drehenden Film 3uf. seiner gesamten Länge ausreichend sind. Der gebildete und ständig aufrechterhaltende Flüssigkeitsschutzfilüi dringt'wegen'der Hydrophobie des Stoffes von Belag 11 nicht in seine Poren ein, hält aber solche feindispersen Beimengungen wie den Nebel des Kohlenwasserstoffkondencates und mechanische Teilchen mit der Größe unter 50 /am. auf. Bei der Vergrößerung der Filmdicke auf dem Filterelement 3 reißt die Flüssigkeit vom hydrophoben Belag 11 ab und wird zu den Wänden des Gehäuses 1 geschleudert, wo sie die aufgehaltenen feindispersen Teilchen und flüssigen Beimengungen mitreißt. Durch den Abflußstutzen 4 wird die Flüssigkeit der Einrichtung ständig von Beimengungen befreit« Der drehende Schutzfilm, der die feindispersen Teilchen und Tropfen der flüssigen Beimengungen aufhält, verhindert nicht den Durchgang des gereinigten Gases durch die Poren dos Belages 11 und öffnung 10 des Filterelementes '}. Den Hohlraum des Filterelementes 3 verläßt das gereinigte Gas. durch die Ausgangsöffnung 6»

Bai der Eeinigung von industriellen Gasen, in denen Feuchtigkeit fehlt oder deren uien^e für Bildung eines stabilen Flussigksitsscbutzf jl-aes ungonügend ist, wird wasser oder

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die Lösung eines flüssigen Reaktanzen der Beimengungen adsorbiert und Bildung des Schutzfilmes gewährleistet, in die EiDgangsöffnung eingespritzt,

Bei der Gasreinigung mit Hilfe der in Pig« 4- der Zeichnung gezeigten Ausführung der Einrichtung wird die Umfangsgeschwindigkeit des Stromes nicht nur durch die Einengung des Spaltes zwischen dem Gehäuse 1 und dem Filterelement 3, sondern auch durch zusätzliche Gitter der Leitschaufeln 12 und 13 aufrechterhalten.

Die in Pig, 9 ¹¹Q^ Pig. 10 der. Zeichnungen dargestellte Ausbildung der Einrichtung arbeitet wie die oben beschrie- bene mit dem Unterschied, daß der Strom des zu reinigenden Mediums im gemeinsamen Mantel 14 zwischen individuellen Filterbaugruppen aufgeteilt wird,

Die beschriebene Einrichtung kann auch für Reinigung und Abtrennung der Flüssigkeiten von mechanischen Teilchen und flüssigen Beimengungen verwendet werden, wenn die Dichte der flüssigen Beimengungen gröi3er a3.s die Dichte der zu reinigenden Flüssigkeit ist (insbesondere bei Reinigung von Brennstoffen und Ölen von Wasser).

Selbstverständlich sind hier nur einige konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden, obwohl auch andere Ausführungen möglich sind, die die angeführten Patentansprüche der Erfindung nicht wesentlich verändern.

Claims

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Erf ind an s.sanspruch

1c Filtereinrichtung, die ein als Drehkörper ausgeführtes und Ein--und.Ausgangsöffnungen aufweisendes Hohlgehäuse, einen in der Eingangsöffnung angeordneten Wirbler, ein hohles im Gehäuse mit einem Spalt angeordnetes Filterelement mit einem geschlossenen Ende umfaßt, das mit dem offenen Ende dicht in die Ausgangsöffnung des genannten Gehäuses eingeführt und als ein Triebwerksgerüst mit einem Belag aus einem hydrophoben porigen Polymerisationsstoff ausgeführt ist, sowie einen am Unterteil des Gehäuses angeschlossenen Abflußstutzen enthält, gekennzeichnet dadurch, daß die Durchmesserdifferent zwischen Gehäuse (1) und Filterelement (3) bei der Eingangsöffnung (5) größer als bei dar ims-gangscffnung (6) ist und der zwischen dem Gehäuse (1) und dem Filterelement (3) gebildete Spalt sich von der Eingangsöffnung (5) zur Ausgangsöffnung. (6) hin verengt,
2, Filtereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Durchmesserverhältnis des Gehäuses (1) zu dem Filterelement (3) bei der Eingangsöffnung (5) 2 bis und bei der Ausgangsöffnung (6) 1 bis 2 beträgt,
3« Filtereinrichtung nach Punkt 1_$ gekennzeichnet dadurch, daß das Filterelement (3) zylinderförmig und das Gehäuse (1) kegelförmig, sich von der Eingangsöffnung (5) zur Ausgangsöffnung (6) hin verengend, ausgeführt ist,
4·. Filtoreirrichtung nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß bei kegelförmiger Ausführung des Gehäuses (1) und sylinderförmiger Ausführung des Fiiterelomentes (3)

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Fluorkunststoff als hydrophober poriger Polymerisations« stoff für den Belag 11 verwendet wird.
5. Filtere im? ichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gehäuse (1) zylinderförmig und das Filterelement (3) kegelförmig, sich von der Eingangsöffnung (5) zur Ausgangsöffnung (6) hin erweiternd, ausgeführt ist. .
6..Filtereinrichtung nach Punkt 5₅ gekennzeichnet dadurch, • daß bei zylinderförmiger Ausführung des Gehäuses (1) und kegelförmiger Ausführung-des Filterelementes (3) Polypropylen als hydrophober poriger Polymerisationsstoff für den Belag (11) verwendet wird,
7. Piltoreinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gehäuse (1) als ein sich von der iüingangsöffnung (5) zur Ausgangsöffnung (6) hin verengender Kegel und das Filterelement (3) als ein sich von der Eingangsöffnung (5) zur Ausgangsöffnung (6) hin erweiternder Kegel ausgeführt ist.
8. Filtereinrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß bei kegelförmiger Ausführung des Gehäuses (1) und des Filterelementes (3) Polyäthylen als hydrophober poriger Polymerisationsstoff für den Belag (11) verwendet wird.
9. Filtereinrichtung nach Punkt 7» gekennzeichnet dadurch, daß bei kegelförmiger Ausführung des Gehäuses (1) und des Filterelementes (3) für den Fall der Verwendung dieser Einrichtung zur Beinigung von flüssigen Gasen und aggressiven Medien eine metallhaltige Orga.nosilizium-

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verbindung als hydrophober poriger Polymerisationsstoff fiü? den Belag (11) -verwendet·' wird.
10, Filtereinri.chtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im verengenden Spalt zwischen dem Gehäuse (1) und dem Filterelement (3) Isitschaufelgitter (7) angeordnet
11. Filtereinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch? daß sis einen gemeinsamen Mantel (14) enthält, in dem mindestens zwei individuelle kegelförmige Gehäuse (15;15) mit individuellen .Filterelementen (19$20) und Wirblern (17;IS) parallel angeordnet sind.

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