1. Andras Veres, Hans-Joachim Schmid Andras.Veres@upb.de
Untersuchung und Optimierung der Entgasungs- und
Wasserabscheidungseinheit für Öl-Zentralschmieranlagen
Projektpartner: Förderung:
Motivation
Konzept 1: Zentrifugal-Abscheider
Ziel: Abtrennung der Luftblasen aus Schmieröl
Lösungsweg:
 Abtrennung durch Zentrifugal-Kraft
Fokuspunkt:
 Luftblasen ab 200 µm
Optional:
 Abtrennung von Wassertropfen
 Abtrennung von Feststoffpartikeln
Konzept 2: Faser-Abscheider
Ziel 1: Koaleszenz der Luftblasen und Wassertropfen
Ziel 2: Abtrennung von Schmieröl
Verhalten an Oberflächen: Benetzbarkeit
 Young`sche Gleichung
 Wenzel und Cassie-Baxter Theorie
cosΘ =
𝛔 𝐅Ö−𝛔 𝐋𝐅
𝛔 𝐋Ö
Abbildung 1.1: Luftblasen im Zentrifugal-Feld
Ergebnisse zum Zentrifugal-Abscheider
1. Abtrennung der Luftblasen:
 Ab 280 µm vollständig
 Abscheidegrad (η)=97,8%
Ergebnisse zum Faser-Abscheider
1. Benetzbarkeit: Fasern und Nano-Beschichtungen
2. Koaleszenz und Abtrennung der Luftblasen
Zentrifugal-
Abscheider
Xmax bei
Einleitung
Xmax nach
Abtrennung
Luftgehalt
bei
Einleitung
Luftgehalt
nach
Abtrennung
Abscheidegrad
(η)
Variante 1 4000 µm 900 µm 1% 0,154% 84,6%
Variante 2 2500 µm 600 µm 1% 0,071% 92,9%
Variante 3 2500 µm 780 µm 1% 0,074% 92,6%
Variante 4 2500 µm 280 µm 1% 0,022% 97,8%
Luftblasengröße
(Intervall)
Anzahlveränderung
der Luftblasen
10-20 µm -50,9%
20-30 µm -57,3%
30-40 µm -53,1%
40-50 µm -47%
50-100 µm -36,7%
100-200 µm -31,5%
200-400 µm -29,6%
Abbildung 2.3: Benetzung der PTFE-Fasern von
Schmieröl (links) und von Wasser (rechts)
Abbildung 2.4: Benetzung der Edelstahl-Fasern
von Schmieröl ohne (links) und mit Beschichtung
(rechts)
1. Einleitung 2. Koaleszenz 3. Abtrennung
Abbildung 1.4: Phänomene im Zentrifugal-Abscheider
Tabelle 2.1: Anzahlveränderung der Luftblasen nach
Koaleszenz im Faser-Abscheider
Der Ölrücklauf in Zentralschmieranlagen enthält:
 Luftblasen
 Wassertropfen
Ziel: Schmierwirkung der Schmieröle erhalten
 Abtrennung der Luftblasen und Wassertropfen
Abbildung 2.6: Veränderung der Luftblasengrößenverteilung
nach Abtrennung
Abbildung 2.2: Kontaktwinkel von Fasern ohne und mit Nano-Beschichtungen
Abscheidegrad der Luftblasen:
η=36,61%Abbildung 1.2: Veränderung der Luftblasengrößenverteilungen
bei Variante 4
Abbildung 1.3: Trenngrade der Varianten des
Zentrifugal-Abscheiders
Tabelle 1.1: Ergebnisse der Varianten des Zentrifugal-Abscheiders
Abbildung 2.1: PTFE-Faserschicht im
Schmierölumgebung
2. Teilnahme an Wettbewerb:
„Deutscher Preis für Wissenschaftsfotografie 2014“
Kategorie:
 Mikro/Makrofotografie
 Einzelfoto
Abbildung 2.5: Veränderung der Luftblasengrößenverteilung
nach Koaleszenz
Verfahren:
Luftblasen bei Anlageschmierung nach einer Förderpumpe
Luftblasen bei Getriebeschmierung in einem Öltank
Überschreitung des kritischen Luftgehalts bei
Anlageschmierung
Hafenstrasse 2
97877 Wertheim
Deutschland
Eugen WOERNER GmbH & Co. KG
Zentralschmieranlagen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Trenngrad/-
Luftblasengröße / µm
T(x) Variante 2
T(x) Variante 3
T(x) Variante 4
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500
Summenverteilungen/-
Luftblasengröße / µm
Q3(x) vor Abtrennung
Q0(x) vor Abtrennung
Q3(x) nach Abtrennung
Q0(x) nach Abrennung
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Summenverteilungen/-
Luftblasengröße / µm
Q3(x) vor Koaleszenz
Q3(x) nach Koaleszenz
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Summenverteilungen/-
Luftblasengröße / µm
Q3(x) vor Abtrennung
Q3(x) nach Abrennung
0
20
40
60
80
100
120
Kontaktwinkel/°
Wasser
Schmieröl
Hydrophilie
Oleophobe