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In vielen Gebieten der industriellen Technik besteht die Aufgabe, Schäume, die sich z. B. auf einer
Flüssigkeit bilden, zu verflüssigen, um so den Flüssigkeitsanteil des Schaumes zurückzugewinnen. Dieses Problem stellt sich z. B. in der Lebensmittelindustrie, etwa der Bierbrauerei, namentlich in Verbindung mit Unterdruckfiltern. Letztere arbeiten etwa so, dass die zu filtrierende Flüssigkeit einer rotierenden Filterwalze, die an ihrer Aussenseite den Filterkuchen trägt, aufgegeben und durch den innerhalb der Trommel herrschenden Unterdruck durch as eigentliche Filter in das Trommelinnere gesaugt wird.
Beim Durchtritt der Flüssigkeit durch den mikroporösen Filterkuchen entsteht Schaum, da der im Trommelinneren herrschende Unterdruck auch ein Einsaugen von Luft bewirkt, die sich mit der zu filternden Flüssigkeit unter Schaumentwicklung mischt. Dieser
Schaum kann durch Antischaummittel chemischer Art nicht beseitigt werden, da solche Stoffe in Nahrungsmitteln unstatthaft sind.
Nach bekannten Verfahren erfolgt die mechanische Entschäumung von in dieser Weise behandelten
Flüssigkeiten unter Anwendung von Zentrifugen, die jedoch teuere Apparate vorstellen und bisweilen einen ungünstigen Einfluss auf die Flüssigkeit haben. Ferner ist es bekannt, bei entspannten Flüssigkeiten den nach dem Entspannen gebildeten Schaum dadurch zu vernichten, dass dieser in ein stark beschleunigtes Hilfsmedium gegeben wird. Es ist auch bekannt, Schaum tangential in einen Zyklon einzuführen. Hiebei wird aber sehr viel Energie verbraucht. Weiterhin ist bekannt, in einer kreisenden Flüssigkeit die wirksamen Zentrifugalkräfte zur Zerstörung von gegebenenfalls in der Flüssigkeit vorhandenen Schaumblasen zu nutzen.
Schliesslich kann der Schaum dadurch vernichtet werden, dass man ihn den zentrifugalen Kräften und Schubspannungen aussetzt, die in einer Zyklonströmung eines Hilfsgases auftreten. Dazu wird gemäss der Erfindung der Schaum zentral in eine mit dem Hilfsgas erzeugte Zyklonströmung eingebracht.
Demgegenüber geht die, ein Entschäumen durch Anwenden von Unterdruck betreffende Erfindung einen andern Weg und sie kennzeichnet sich dadurch, dass zur Aufnahme der schaumführenden Flüssigkeit bzw. des Schaumes zwei in Fliessrichtung der Flüssigkeit bzw. des Schaumes unmittelbar hintereinander angeordnete Behälter, die gemeinsam das Unterdruckgefäss bilden, vorgesehen und über ein in Fliessrichtung öffnendes Ventil verbunden sind, wobei der erste Behälter dauernd und der zweite Behälter intermittierend und abwechselnd an eine Unterdruckquelle und an eine Druckgasquelle anschliessbar ist und über ein weiteres in der Fliessrichtung der Flüssigkeit öffnendes Ventil in eine Abführleitung mündet.
Zweckmässig wird diese Einrichtung so ausgelegt, dass zur Steuerung des in dem zweiten Behälter herrschenden Druckes in Abhängigkeit von der Höhe des in diesem Behälter befindlichen Schaumes in an sich bekannter Weise elektrische Fühlerkontakte in diesem Behälter angeordnet sind, die durch den hochsteigenden Schaum elektrisch überbrückt werden, wodurch ein Steuerstromweg geschlossen wird, welcher Steuerstrom dazu dient, die den genannten Behälter mit der Überdruck-bzw. Unterdruckquelle verbindenden Rohrleitungen, über in diesen angeordnete Ventile, unter Überdruck zu setzen.
Die schematische Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem Unterdruck-Drehfiker, ohne jedoch n die Verwendung dieser Filtertype oder überhaupt eines Filters gebunden zu sein.
Die Filtertrommel--l--besitzt in bekannter Weise einen etwa aus Drahtgewebe gebildeten Mantel
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über die Zweigleitung --14-- ebenfalls an die Vakuumleitung --12- angeschlossen ; diese Leitung enthält ein Steuerventil--15--, von dessen Zustand-offen oder geschlossen-es abhängt, ob in der zweiten Kammer --10b-- Unterdruck herrscht oder nicht. Des weiteren mündet in die zweite Kammer eine Überdruckleitung - -16-, die ebenfalls von einem periodisch arbeitenden Ventil --17-- beherrscht ist. Die Ober- und die Unterkammer--10a bzw. 10b--stehen miteinander durch eine Ventilklappe--18--in Verbindung.
Eine weitere Rückschlagklappe --20- ist in der Abführungsleitung--21--angeordnet. Diese Leitung mündet in den Flüssigkeitssammelbehälter, in dem sich die gefilterte Flüssigkeit sammelt. Für den Abzug der schaumlosen Flüssigkeit aus dem Inneren des Filters--l--kann eine weitere, nicht dargestellte Leitung vorgesehen sein.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt : Da in der ersten Kammer--10a--Unterdruck herrscht, wird der sich im Inneren des Filters sammelnde Schaum über das Steigrohr--23--und die Leitung--13--in die erste Kammer--10a--gefördert. Dabei ist die Klappe--18--geschlossen, weil in dieser Periode das Ventil --15-- geschlossen ist und folglich in der zweiten Kammer--10b--kein Unterdruck herrscht ; die Klappe --18-- wird daher unter dem Einfluss des in der ersten Kammer herrschenden Unterdruckes in die Schliesslage gezogen. Das Ventil--17--ist ebenfalls geschlossen.
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Nun öffnet das Ventil die Herstellung des Druckausgleiches zwischen der ersten und der zweiten Kammer bewirkt ein öffnen der Klappe --18-- und der Schaum gerät in die zweite Kammer-lOb-. Sobald dieser Vorgang beendet ist, schliesst das Ventil-15-und das Ventil--17-- öffnet. Die nunmehr in die Kammer eintretende Menge von unter Überdruck stehender Luft bewirkt eine augenblickliche Kompression der Schaumfüllung, der Schaum fällt in sich zusammen und wird verflüssigt. Die Druckluft bewirkt ausserdem ein Öffnen der Klappe --20-- und die entschäumte Flüssigkeit wird durch die Wirkung der Druckluft, allenfalls auch unter der Mitwirkung einer-nicht gezeichneten-weiteren Pumpe, in den Sammeltank gefördert.
Man erkennt, dass für das Arbeiten der Einrichtung die gegenseitig abgestimmte Funktion der Ventile - 15 und 17-- massgebend ist ; es sind dies zweckmässigerweise Elektroventile. Diese Steuerung kann nach einem fix eingestellten Programm ablaufen, oder man verwendet im Sinne des weiter oben erwähnten Merkmales der Erfindung eine Steuerung, die sich von der Spiegelhöhe ableitet, welche der Schaum bzw. die Flüssigkeit in der zweiten Kammer erreicht hat. Ein Abfühlen dieser Höhe kann durch Fühlerelektroden erfolgen, die in den Schaum reichen. Es ist bekannt, dass man elektronische Schaltungen bilden kann, die hinreichend empfindlich sind, um auf Leitfähigkeitsänderungen anzusprechen, die durch die überbrückung der Elektroden durch den Schaum zustandekommen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es durch eine schlagartige Beaufschlagung von Schäumen mit Gas- oder Druckluftstössen, oder auch Dampfstössen, möglich ist, den Schaum sehr schnell und nahezu restlos zusammenbrechen zu lassen. Auf diese Weise ist nicht nur eine sehr wirkungsvolle Entschäumung mit einem sehr einfachen Apparat, sondern auch eine schonende Behandlung der Flüssigkeit gewährleistet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Entschäumen von Flüssigkeiten durch Anwendung von Unterdruck, insbesondere zur
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schaumführenden Flüssigkeit bzw. des Schaumes zwei in Fliessrichtung der Flüssigkeit bzw. des Schaumes unmittelbar hintereinander angeordnete Behälter (10a, lOb), die gemeinsam das Unterdruckgefäss (10) bilden, vorgesehen und über ein in Fliessrichtung öffnendes Ventil (18) verbunden sind, wobei der erste Behälter (10a) dauernd und der zweite Behälter (lOb) intermittierend und abwechselnd an eine Unterdruckquelle (11) und an eine Druckgasquelle (16) anschliessbar ist und über ein weiteres in der Fliessrichtung der Flüssigkeit öffnendes Ventil (20) in eine Abführleitung (21) mündet.
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