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Wasserabscheider mit Fluidbed-Effekt und Wasserabscheider mit Sedimentationszonen für radial beengte Bauräume

IP.com Disclosure Number: IPCOM000248056D
Publication Date: 2016-Oct-21
Document File: 4 page(s) / 499K

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Abstract

Gemäß einem Aspekt wird ein Wasserabscheider mit Fluidbed-Effekt geschaffen, der sich dadurch auszeichnet, dass das hydrophile Coalescer-Medium in einem waagrecht ausgedehnten Gehäuse so positioniert ist, dass die Anströmung ebenso senkrecht, allerdings von unten nach oben durch das Coalescer-Medium erfolgt. Der hydrophobe Endabscheider befindet sich entsprechend oberhalb des Coalescer-Mediums und zwar so angeordnet, dass ebenfalls ein Sedimentationsraum durch einen Abstand zwischen den beiden gebildet wird. Die Sedimentationsrichtung wirkt bei dieser Anordnung gegen die Strömungsrichtung nach unten. Beim Durchdringen des Coalescer-Mediums mit Dieselwassergemisch wird sich das Medium zunächst mit Wasser sättigen, wodurch sich oberhalb davon nach und nach ein Wasserfilm ausbildet, der als Art Fluid-Bett wirkt, durch das die fein verteilten Wassertropfen aufgenommen werden. In einem anderen Aspekt wird ein Wasserabscheider mit Sedimentationszonen für radial beengte Bauräume geschaffen, der mehrstufig aufgebaut ist: Erste Stufe Partikelfiltration, zweite Stufe Koaleszenzer, dritte Stufe Zurückhalten der Wasserstropfen (Endabscheidung). Dabei werden die ersten beiden Stufen von innen nach außen durchströmt, die Strömung dann vertikal nach unten zur dritten Stufe umgelenkt. Zwischen der zweiten und dritten Stufe befindet sich ein Raum, der der Strömungsberuhigung dient, und in dem vergrößerte Wassertropfen senkrecht zur Hauptströmung nach unten in Richtung Wassersammelraum sedimentieren können. Oftmals ist es aufgrund des gegebenen Bauraums nicht möglich, alle 3 oben beschriebenen Stufen, einschließlich eines geeigneten Sedimentationsraums konzentrisch anzuordnen, da dies eine große radiale Ausdehnung des Filters zur Folge hat. Wird jedoch die 3. Stufe vertikal unter den ersten beiden Stufen angeordnet, so kann der Filter mit kleineren Durchmessern gefertigt werden. Zusätzlich wird durch die erzwungene Umlenkung, das vorhandene Wasser vollständig in Richtung des Wassersammelraums verbracht.

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Wasserabscheider mit Fluidbed-Effekt und Wasserabscheider mit Sedimentationszonen

für radial beengte Bauräume

Bekannter Stand der Technik (Fluidbed-Effekt)

Das heutige zweistufige Konzept für die Wasserabscheidung im Dieselkraftstoff-Kreislauf basiert auf einer Kombination aus einem mehrlagig aufgebauten hydrophilen Coalescer- Medium und einer hydrophoben Barriere (Hydrophober Endabscheider). Das Coalescer- Medium und der Endabscheider stehen in einem bestimmten Abstand zueinander, so dass zwischen den beiden ein sog. Sedimentationsraum vorhanden ist. Der Sedimentationsraum, in dem die coalescierten Wassertropfen aufgrund des Dichteunterschiedes nach unten sinken, ist mit einem Wassersammelraum verbunden, der beispielsweise über eine Wasserauslassschraube entleert werden kann. Sowohl Coalescer als auch Hydrophober Endabscheider sind in dem Gesamtwasserabscheider vertikal angeordnet, wobei der Diesel (mit den darin emulgierten Wasser-Tropfen) senkrecht auf die Coalesceroberfläche bzw. auf den Hydrophoben Endabscheider zuströmt. Die in dem Coalescer-Medium coalescierten und in den Sedimentationsraum eingetretenen Wassertropfen gehen teilweise mit der Strömung nach unten, wo sie idealerweise in den Wassersammelraum sedimentieren.

Die wesentlichen Nachteile des o. beschriebenen Wasserabscheiders bestehen darin, dass zum einen seine Wirkungsweise nur in vertikaler Position umsetzbar ist, d.h. dass das Zusammenwirken aus hydrophilem Coalescer, Sedimentationsraum und hydrophobem Endabscheider nur in entsprechend vertikalen Bauraumen unterzubringen ist (Einfluss der Schwerewirkung auf Sedimentation). Zum anderen finden die Anströmung bzw. die Strömungsrichtung des Diesels und der Sedimentationsweg der coalescierten Tropfen in die gleiche Richtung statt. Aufgrund des relativ geringen Abstandes zwischen dem Coalescer- Medium und hydrophobem Endabscheider können die Wassertropfen an den Endabscheider gedrückt werden und bei ggf. hohen Strömungsgeschwindigkeiten die Endbarriere passieren. Dieses Verhalten kann zur Verschlechterung der Abscheideleistung von Wasser führen.

Beschreibung der Erfindung

Es sollen die o. beschriebenen Nachteile eines vertikal wirkenden Dieselwasserabscheiders so verbessert werden, dass zum einen eine verbesserte Abscheideleistung realisiert werden kann. Zum anderen wäre eine horizontale Anordnung bzw. Ausdehnung des Dieselwasserabscheiders und somit horizontale Bauformen des Gesamtdieselwasserabscheiders möglich.

Hierfür wird das hydrophile Coalescer-Medium in einem waagrecht ausgedehnten Gehäuse so positioniert, dass die Anströmung zwar ebenso senkrecht, allerdings von unten nach oben durch das Coalescer-Medium erfolgt. Der hydrophobe Endabscheider befindet sich entsprechend oberhalb des Coalescer-Mediums und zwar so angeordnet, dass ebenfalls ein Sedimentationsraum durch einen Abstand zwischen den beiden gebildet wird. Die Sedimentationsrichtung wirkt bei dieser Anordnung gegen die Strömungsric...