專利名稱：用于將液滴從氣體中分離出來的多級裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將液滴從氣體中分離出來的裝置，尤其是一種空氣除油元件。用于將液滴從氣體中分離的分離器比如用于將水和/或油從空氣中分離出來。所述分離器尤其用于在壓縮機中給空氣除油。
背景技術(shù)：
與液體接觸的氣流會富集液滴。液滴會以機械方式比如在氣體流經(jīng)液體時或者在液體上面導(dǎo)引氣流時被帶走。在螺旋式壓縮機中，比如空氣與油接觸。在此，油用于對壓縮機進行密封、冷卻和潤滑。液滴也會在氣流中因冷凝而形成，比如因冷凝在蒸汽流中產(chǎn)生液滴。在制造壓縮空氣時，會出現(xiàn)大約200℃的溫度。比如在使用螺旋式壓縮機時輸入的油的一部分會因這種溫度而蒸發(fā)。在隨后冷卻時油蒸汽冷凝成小液滴及霧。此時，螺旋式壓縮機的小油滴具有大約0.01微米到100微米的數(shù)量級的直徑。
液滴分離器用于將液滴從氣體中分離出來。液滴分離器可以將液相與氣相分開。液滴分離器可以用于對廢氣流進行凈化。利用液滴分離器可以將一同攜帶的液滴從過程氣流中分離出來。通過分離，可以減少設(shè)備部件的腐蝕或侵蝕，或者也可以減少在設(shè)備部件上的附著物或沉積物。液滴分離器比如用于給壓縮空氣除油。
液滴分離器可以是慣性分離器。在慣性分離器中利用液滴的慣性，用于在壁體上分離液滴。慣性分離器特別適合于較大的、大多數(shù)直徑在大約20微米以上的液滴。液滴分離器的一種簡單形式就是一種擋板。使用擋板時，將夾雜著液滴的氣流導(dǎo)向一塊板，使得該氣流改變方向。由于慣性，包含在氣流中的液滴會保持其方向，撞擊該板并且從那里排出。另一種慣性分離則利用了離心力。在使用離心分離器時，氣流被導(dǎo)向彎曲的軌道上。由于離心力，液滴被以盡可能大的彎曲半徑在外面的軌道上導(dǎo)向。由此，液滴就會集中在這個外面的區(qū)域中。而后，液滴例如可以在沿著氣流的外部區(qū)域的壁體上分離出來。液滴可以從該壁體上排出。作為替代方案，也可以僅僅將氣體從氣流的具有較低液滴濃度的內(nèi)部區(qū)域中取出。作為離心分離器可以比如使用不同類型的旋風分離器。
液滴分離器可以是排流元件。使用排流元件時，將夾雜著液滴的氣流導(dǎo)引穿過網(wǎng)狀的和/或多細孔的排流結(jié)構(gòu)。比如金屬絲編織網(wǎng)或者比如由塑料或玻璃纖維制成的纖維網(wǎng)可以用作排流結(jié)構(gòu)。液滴穿過排流結(jié)構(gòu)的速度比氣流慢。液滴因重力而移向該排流結(jié)構(gòu)的在大地測量學(xué)上處于下面的區(qū)域，聚集起來并且可以排出。
由氣流攜帶的液滴越大，所述慣性分離就越有效。聚結(jié)元件用于增大液滴。在聚結(jié)元件中，氣流被導(dǎo)引穿過網(wǎng)狀的和/或多細孔的聚結(jié)結(jié)構(gòu)。比如金屬絲編織網(wǎng)或者比如由塑料或玻璃纖維制成的纖維網(wǎng)可以用作聚結(jié)結(jié)構(gòu)。氣流跟隨流線。流滴也可以不跟隨流線并且附著在所述聚結(jié)結(jié)構(gòu)的分界面上。在該聚結(jié)結(jié)構(gòu)上形成一層液膜。小液滴聚合成更大的液滴，也就是說它們聚結(jié)起來。增大的液滴離開所述聚結(jié)結(jié)構(gòu)。聚結(jié)元件也可以顯示出一種排流效應(yīng)。在此，所述液滴在該聚結(jié)結(jié)構(gòu)上形成液膜，移向在大地測量學(xué)上處于下面的區(qū)域，并且可以從那里排出。因此，可以構(gòu)造出一種組合式的聚結(jié)及排流元件。離開所述聚結(jié)結(jié)構(gòu)的較大的并且由此較重的液滴在氣流中落下并且也可以由此從氣流中去除。
根據(jù)使用領(lǐng)域，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟悉用于將液體從氣體中分離出來的排流及聚結(jié)元件以及慣性分離器的不同組合。在給來自壓縮機的壓縮空氣除油方面，已經(jīng)公開了下述系統(tǒng)。在壓力容器中，在上端部上放入圓柱形的導(dǎo)流板。由該導(dǎo)流板形成的圓筒向下朝壓力容器內(nèi)部敞開。壓縮空氣按切線方向流到該導(dǎo)流板及壓力容器壁體之間，由此在壓力容器壁體上實現(xiàn)了油的粗分離，被分離出來的油回輸?shù)剿鰤嚎s機中。壓縮空氣從下面流進所述空氣除油元件中，該空氣除油元件處于由所述導(dǎo)流板構(gòu)成的圓筒內(nèi)部。該空氣除油元件包括一個或多個聚結(jié)和/或排流級，比如由硼硅鹽玻璃纖維制成的聚結(jié)結(jié)構(gòu)以及由聚酯纖維網(wǎng)制成的排流結(jié)構(gòu)。這種由硼硅鹽玻璃纖維制成的纖維網(wǎng)以及這種聚酯纖維網(wǎng)分別套到由金屬制成的支撐體上?？諝獬驮粡耐庀蚶锿鳌Ｐ∫旱卧诰劢Y(jié)結(jié)構(gòu)中聚合成更大的液滴，并且部分地在聚結(jié)結(jié)構(gòu)中沉降下來。更大的、離開該聚結(jié)結(jié)構(gòu)的液滴則進一步在排流結(jié)構(gòu)中沉降下來，并且聚集在該空氣除油元件的底部。聚集在該空氣除油元件底部上的油通過排流管路回輸給壓縮機。經(jīng)過除油的壓縮空氣由壓力容器輸送到蓄壓容器中。
所說明的用于空氣除油的、比如用在螺旋式壓縮機中的系統(tǒng)的缺點是，要單獨構(gòu)造出所述的排流管路。該排流管路是一種管子，該管子自由地在多數(shù)情況下放置在所述空氣除油元件的中間，并且與該空氣除油元件固定在一起。所述排流管路在多數(shù)情況下向上從所述空氣除油元件中引出并且而后必須與管路比如與通往壓縮機的軟管相連接，以便能夠?qū)⒂突剌?。因此，所述排流管路對力作用是敏感的，所述力作用會在所述排流管路從空氣除油元件中引出的區(qū)域中施加給該管路。在制造所述空氣除油元件的過程中會出現(xiàn)錯誤定位。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于將液體從氣體中分離出來的裝置，該裝置在制造技術(shù)方面實現(xiàn)了所述排流管路更加容易的定位。
另一項任務(wù)是提供一種用于將液體從氣體中分離出來的裝置，在該裝置中所述排流管路對力作用的敏感性較小。
這些以及其它的任務(wù)通過一種用于將液體從氣體中分離出來的裝置得到解決，在該裝置中將排流管路集成安裝在支撐管上。將所述排流管路安裝在支撐管上，由此省去在制造時所述排流管路的自身定位。將所述排流管路安裝在支撐管上，由此還可以使所述排流管路更好地經(jīng)受機械負荷。
所述排流管路可以焊接、噴注在支撐管上或者與支撐管制造成一體。所述排流管路也可以插入所述支撐管的管狀固定座中或者也可以夾在支撐管上。通過不同的固定方案，可以優(yōu)化制造所述用于將液體從氣體中分離出來的裝置。
優(yōu)選在所述支撐體上設(shè)置一個空隙，所述排流管路可以放入該空隙中。該空隙比如可以是安裝在支撐體上的管道，所述排流管路可以插入該管道中。如果所述支撐體由多個模塊組成，那么所述排流管路也可以一體地從多個模塊的管狀空隙中穿過，由此就不需要在所述支撐體模塊之間對所述排流管路進行密封。
本發(fā)明優(yōu)選的改進方案的這些以及其它特征除了由權(quán)利要求中獲得以外，還由說明書及附圖中獲得，其中所述單個的特征可以分別單獨地或多個特征以組合的形式在本發(fā)明的實施方式中和在其它領(lǐng)域得到實現(xiàn)，并且是優(yōu)選的以及可以得到保護的實施方式，這里對這些實施方式來說要求進行保護。


圖1a是一種用于將液體從氣體中分離出來的裝置，該裝置如可以在具有螺旋式壓縮機的空氣壓縮系統(tǒng)中用于空氣除油，圖1b是圖1a所示的裝置，其中該裝置被分解成多個組成部分，圖2是一種用于將液體從氣體中分離出來的作為替代方案的裝置，具有可以由多根支撐管組成的主分離器，該裝置如可以在具有螺旋式壓縮機的空氣壓縮系統(tǒng)中用于空氣除油。
具體實施例方式
在具有螺旋式壓縮機的空氣壓縮系統(tǒng)中，在螺旋式壓縮機中產(chǎn)生壓縮空氣的時候輸送具有大約5千克油/立方米空氣的空氣。這里的油不僅用于對壓縮機進行潤滑而且用于密封。傳統(tǒng)的空氣壓縮系統(tǒng)用于提供所謂的無油的壓縮空氣，也就是說，應(yīng)該提供具有大約1到3毫克/立方米空氣的油含量的壓縮空氣，在這種空氣壓縮系統(tǒng)中，必須對含油的壓縮空氣進行除油處理。在傳統(tǒng)的空氣壓縮系統(tǒng)中，在壓力容器中進行粗分離。含油空氣切向流進該壓力容器中，以此實現(xiàn)粗分離。在該過程中，空氣圍繞著壓力容器中的圓柱形嵌件流動，在該壓力容器中布置了用于進一步對油進行分離的空氣除油元件。通過切向流入以及在作為擋板的壓力容器壁體上對油進行的分離，可以在壓力容器中將到達所述空氣除油元件處的壓縮空氣中的油濃度降低到大約2到5克/立方米空氣。分離出來的油重新輸送給該壓縮機。在圖1a和b所示的本發(fā)明的實施方式中，所述含油的空氣任意地流入所述壓力容器中。含油的空氣在壓力容器中從下面流過用作粗分離器的內(nèi)嵌式旋風分離器的導(dǎo)向器10。該導(dǎo)向器10用密封唇11僅僅不完全地相對于壓力容器壁體密封，使得油可以沿著壓力容器的壁體往下流。所述壓力容器由此被分成原始空氣區(qū)域和粗分離器區(qū)域。通過一種如此構(gòu)造的粗分離器，可以將油濃度降低到0.5克/立方米空氣以下。在壁體上或者在粗分離器上分離出來的油在壓力容器的下部區(qū)域中聚集起來，并且可以從那里用返油管路回輸給壓縮機。通過與傳統(tǒng)的用于空氣除油的系統(tǒng)相比更低的油濃度，就為主分離器14和/或精分離器15的設(shè)計提供了自由度，因為必須達到較低的分離率。空氣從所述粗分離器區(qū)域流過主分離器，該主分離器在圖1a的實施方式中構(gòu)造為放置在支撐管12上的、由硼硅鹽玻璃纖維制成的、作為聚結(jié)結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)13。在流經(jīng)該纖維網(wǎng)13時，較小的油滴連接成較大的油滴，與此同時這些油滴在所述聚結(jié)結(jié)構(gòu)中滴落。落下的油滴在第一凹槽16中與大的油滴聚合，所述大的油滴從所述聚結(jié)結(jié)構(gòu)中滲出并且在所述支撐管12內(nèi)部按照大地測量學(xué)上的觀點在氣流中向下下落。通過第一排流管路17將分離出來的油從所述凹槽16中回輸。所述第一排流管路17在圖1a和1b中焊接在支撐管12上。從主分離器14流向精分離器15的空氣流現(xiàn)在基本上包括較大的油滴，這些較大的油滴可以在精分離器15中被分離出來。在圖1a和1b所示的實施方式中，反向旋風分離器18用于精分離。在該反向旋風分離器中，空氣被置于旋轉(zhuǎn)之中，使得油滴在該反向旋風分離器18的壁體19上分離出來。這些油滴在該反向旋風分離器18的壁體19上滑進第二凹槽20中，并且通過第二排流管路21又從該第二凹槽20回輸給壓縮機。所述第二排流管路21在圖1a和1b所示的實施方式中與所述第一排流管路17相耦合，但它也可以獨立敷設(shè)。所述精分離器15包括間隔墊塊22，在該間隔墊塊22的上端上安裝了一個緊固環(huán)。所述用于將液體從氣體中分離的裝置可以用該緊固環(huán)23固定在壓力容器中。安裝在主分離器14的上端上的隔板25用密封件24相對于壓力容器密封。該隔板25將所述粗分離器氣體區(qū)域與已除油的、離開所述精分離器15的空氣隔開。
在圖1b中，示出了所述用于將液體從氣體中分離出來的裝置的模塊式結(jié)構(gòu)。所述構(gòu)造為內(nèi)嵌式旋風分離器10的粗分離器10、主分離器14以及精分離器15構(gòu)造為標準組件。這些標準組件可以比如用卡口式連接件并合在一起。軸頸26和用于軸頸26的卡口27用于將所述精分離器15耦聯(lián)到主分離器14上。當然也可以設(shè)想其它的插接連接件、定位連接件或螺紋連接件。同樣所述標準組件可以焊接在一起。圖1b所示的單個標準組件可以全部由塑料制成，尤其可以由玻璃纖維增強型聚酰胺制成。所述第一排流管路17可以借助于振動焊接、超聲焊接或鏡光反射焊接(Spiegelschweiβen)固定在支撐管上。所需要的密封件11、26或者其它密封件可以噴注而成或者作為O型密封圈放入槽中。通過模塊式的結(jié)構(gòu)可以使不同的用于標準組件的元件彼此互換。由此，比如可使用螺旋式旋風分離器或第二內(nèi)嵌式旋風分離器代替反向旋風分離器18?？梢允褂镁哂胁煌叨鹊闹鞣蛛x器，這樣的主分離器的聚結(jié)結(jié)構(gòu)具有不同大小的表面。如果所述標準組件粗分離器、主分離器和精分離器以可分開的方式彼此連接，那么在保養(yǎng)時也可以僅僅更換一個單個的標準組件。比如可以將所述內(nèi)嵌式旋風分離器10及精分離器15構(gòu)造為耐用部件，并且僅僅更換所述具有纖維網(wǎng)13的主分離器14。
在圖2中示出了所述用于將液體從氣體中分離出來的裝置的一種實施方式，其中該裝置具有可以由多根支撐管組成的主分離器，并且該裝置被分解成其零件。在圖2的實施方式中，內(nèi)嵌式旋風分離器30用作粗分離器。所述內(nèi)嵌式旋風分離器30可以通過間距塊31用定位連接件37與集油凹槽32以可分開的方式相連接。所述集油凹槽32可以通過插接連接件38與第一支撐管33相連接。與所述第一支撐管33結(jié)構(gòu)相同的第二支撐管34可以用插接連接件38插到所述第一支撐管33上。這里可以補加其它附加的未示出的支撐管。在圖2的示意圖中沒有示出將該支撐管包圍的纖維網(wǎng)。該纖維網(wǎng)可以卷繞在所述支撐體上并且與閉鎖件35粘合在一起。在將纖維網(wǎng)卷與所述閉鎖件粘合在一起時，排流管路17的一部分與該排流管路的另一部分并且/或者與該排流管路的連接件粘合在一起，用于在閉鎖件35上連接到壓力容器上。而后又可以通過插接連接件將閉鎖件35套裝到所述第二支撐管34上。在該閉鎖件35中可以裝入螺旋式旋風分離器36作為精分離器。在圖2的實施方式中，所述螺旋式旋風分離器36用卡口式連接件39以可分開的方式安裝在所述閉鎖件35上。在插接在一起的支撐管33、34上可以夾上所述第一排流管路17。作為替代方案，所述排流管路17可以插入在支撐體模塊33和34上的空隙中。優(yōu)選將單構(gòu)件的排流管路17插入所述支撐體模塊33、34的管狀空隙中。但也可以將排流管路17安裝在所述單個的支撐體模塊33、34上，而后在組裝所述支撐體模決33、34時使其彼此密封。
權(quán)利要求
1.空氣除油元件，其包括用于將分離的液體從所述裝置中排出的排流管路，其中所述排流管路集成地安裝在支撐體上。
2.按權(quán)利要求1所述的用于空氣壓縮機尤其用于螺旋式壓縮機的裝置。
3.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述排流管路焊接、卡夾、粘結(jié)、噴注在支撐管上，與支撐管制成一體或者裝入支撐管的固定座中。
4.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述排流管路裝入所述支撐體的空隙中。
5.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述排流管路插入所述支撐體的管狀空隙中。
6.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述集成安裝的排流管路在將卷粘合在所述支撐體上時與端圓盤相連接。
7.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中單構(gòu)件的排流管路安裝在由多個構(gòu)件組成的支撐體上。
8.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝入壓力容器中的空氣除油元件。
9.包括按權(quán)利要求1到8中任一項所述的空氣除油元件的空氣壓縮設(shè)備。
全文摘要
具有用于將分離出來的液體排出的排流管路的空氣除油元件，其中所述排流管路集成安裝在支撐體上。
文檔編號B01D50/00GK101073735SQ20071009700
公開日2007年11月21日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者S·貝克, C·施帕斯, W·?？财? T·紐曼, A·斯蒂芬 申請人:曼·胡默爾有限公司