AT392959B

AT392959B - Vorrichtung, die der bildung von ablagerungen in einem stroemungsmittelsystem entgegenwirkt

Info

Publication number: AT392959B
Application number: AT269/86A
Authority: AT
Original assignee: Envirecon Serv Ltd
Priority date: 1985-02-05
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1991-07-25
Also published as: DE3602333C2; GB2172589A; BE904161A; DE3602333A1; IE850276L; GB2172589B; GB8602652D0; FR2576919B1; JPS61194188A; US4820422A; ATA26986A; CH669983A5; FR2576919A1

Description

AT 392 959 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die der Bildung von Ablagerungen in einem Strömungsmittelsystem entgegenwirkt, mit einem Gehäuse, das an das Strömungsmittelsystem anschließbar ist und mit innerhalb des Gehäuses angeordneten metallischen Gegenständen, deren Oberfläche dem das Gehäuse durchfließenden Strömungsmittel ausgesetzt ist.

Das Problem der Bildung von Ablagerungen in Strömungsmittelleitungen, die mit Ölquellen, Wasserquellen, Wärmetauschersystemen und Dampfboilem verbunden sind, ist allgemein bekannt und insbesondere dann akut, wenn der Mineralgehalt der strömenden Flüssigkeiten hoch ist, da dies zu einer beträchtlichen Abscheidung in den Strömungsmittelleitungen, in Pumpen oder anderen zugehörigen Ausrüstungen führt

Vorschläge zur Lösung dieses Problems finden sich in der US-A-34 48 034, in der US-A-34 86 999 und in der DE-B-24 22 024 (der die IE-PS 39035 entspricht). Gemäß letzterem Vorschlag wird als metallischer Gegenstand innerhalb eines Gehäuses ein langgestreckter Stab verwendet, der sich als außerordentlich erfolgreich erwiesen hat Ein mit dieser bekannten Vorrichtung verknüpftes Problem besteht jedoch darin, daß der Stab nach einer bestimmten Benutzungsdauer selbst mit Ablagerungen bedeckt wird, wodurch seine Wirksamkeit vermindert wird und schließlich die angestrebte Wirkung verloren geht Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden in gewissen Heißwassersystemen, bei denen solche Stäbe benutzt werden, Rezirkulationspumpen benützt, um die Ablagerungen auf dem Stab zu vermindern, indem Wasser mit genügend hoher Geschwindigkeit gepumpt wird, um die Staboberfläche so zu beaufschlagen, daß Ablagerungen verhindert werden.

Der Grund dafür, warum der Stab mit Ablagerungen bedeckt wird, ist noch nicht völlig erforscht Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Stab solange der Bildung von Ablagerungen in Strömungsleitungen entgegenwirkt, bis er selbst mit Ablagerungen bedeckt ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der sowohl der Erzeugung von Ablagerungen in Strömungsmittelsystemen wirksam entgegengewirkt als auch die Bildung von Ablagerungen in der Vorrichtung selbst insbesondere an den dem Strömungsmittel im Gehäuse ausgesetzten metallischen Gegenständen, verhindert werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet daß das Gehäuse einen Einlaß und einen am entgegengesetzten Ende angeordneten Auslaß besitzt zwischen denen das Gehäuse eine Querschnittsfläche besitzt die größer ist als die von Einlaß und Auslaß, daß die metallischen Gegenstände eine Vielzahl von im wesentlichen sphärischen metallischen Körpern umfassen, die lose innerhalb des Gehäuses zwischen zwei perforierten Platten angeordnet sind, und daß wenigstens eine der Platten schwenkbar am Inneren des Gehäuses in der Weise angelenkt ist daß die sphärischen Körper entfernt und ersetzt werden können. Bei einer solchen Ausbildung können die sphärischen Körper während des Durchflusses des Strömungsmittels aneinander reiben, wodurch offenbar das Festsetzen von Ablagerungen vermieden wird. Im übrigen können erforderlichenfalls die sphärischen Körper leicht entnommen und durch neue ersetzt werden. Die Abmessungen des Gehäuses und das Gesamtvolumen der im wesentlichen sphärischen Körper werden daher insbesondere so gewählt daß jede wesentliche Verminderung des Druckes oder da* Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels verhindert wird, welches im Gebrauch das Gehäuse durchströmt.

Es sei erwähnt daß es aus der DE-A-20 35 289 bereits bekannt ist mit Hilfe von Vielzweckkörpem Oberflächeneinwirkungen in Strömungsmittelsystemen zu verhindern. Dabei sollen auch unerwünschte Abscheidungen oder Ablagerungen aus sich bewegenden Flüssigkeiten vermieden werden. Diese Vielzweckkörper können mannigfache Gestalt haben, z. B. auch kugelförmige Körper sein, jedoch befinden sie sich nicht wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem von der Flüssigkeit durchströmten Gehäuse, sondern sie werden den strömenden Flüssigkeiten zugemischt und mit diesen durch das gesamte Strömungssystem geleitet

Die im wesentlichen sphärischen Körper können aus irgendeinem Metall oder einer Legierung bestehen, das bzw. die geeignet ist bzw. sind, die Bildung von Ablagerungen in den Strömungsmittelleitungen zu verhindern oder zu vermindern, und dafür können beispielsweise all jene Legierungen Anwendung finden, die in den vorgenannten Literaturstellen beschrieben sind. Ferner kann reines metallisches Zink oder reines Kupfer verwendet werden. Allgemein umfassen die Legierungen eine Anzahl der folgenden Bestandteile: Kupfer, Zink Nickel, Zinn, Blei, Eisen, Antimon, Schwefel, Mangan und Silizium. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die sphärischen Körper aus einer Legierung aus Kupfer, Zink, Nickel und Zinn bestehen. Für die insbesondere schwenkbare Anbringung der perforierten Platten im Inneren des Gehäuses ist es auch von Vorteil, wenn jede der perforierten Platten gegenüber dem jeweiligen Ende des Gehäuses nach innen versetzt ist.

Um eine besonders intensive Wirkung bei der Verhinderung von Ablagerungen zu erzielen, ist es schließlich günstig, wenn das zylindrische Gehäuse vertikal stehend angeordnet ist, und daß der Einlaß am unteren Ende und der Auslaß am oberen Ende vorgesehen ist

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch weiter erläutert Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Zeichnung zeigt ein allgemein mit (10) gekennzeichnetes Behältnis, daß einen Einlaß (11) und einen Auslaß (12) an jeweils gegenüberliegenden Enden eines dazwischenliegenden Gehäuses (13) aufweist, dessen Querschnittsfläche größer ist als jene des Einlasses (11) und des Auslasses (12). Der Einlaß (11) und der Auslaß (12) haben einen geeigneten Durchmesser, um in herkömmlicher Weise in ein Strömungsmittelsystem eingebaut zu werden, beispielsweise in eine Ölleitung, in eine Wasserleitung oder in einen Dampfboiler. -2-

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Im Gehäuse (13) ist eine Vielzahl von im wesentlichen sphärischen metallischen Körpern (14) lose angeordnet, von denen jeder durch Sandguß aus einer Legierung von Kupfer, Zink, Nickel und Zinn hergestellt ist. Die Körper (14) bestehen vorzugsweise aus einer Legierung mit Prozentsätzen, wie sie für den langgestreckten Stab angegeben sind, welche in der DE-B-24 22 024 beschrieben ist. Stattdessen können die sphärischen Körper (14) aber auch aus reinem Zink oder Kupfer bestehen.

Die sphärischen Körper (14) werden innerhalb des Gehäuses (13) durch zwei in Abstand voneinander angeordnete perforierte Platten (15,16) gehalten. Die in der Zeichnung obere perforierte Platte (15) ist auf herkömmliche Weise im Gehäuse (13) festgelegt und dabei von der Auslaßöffnung (17) ein Stück nach innen zurückversetzt. Die andere, untere perforierte Platte (16) ist in gleicher Weise im Gehäuse (13) von der Einlaßöffnung (18) etwas zurückversetzt Überdies ist ein Ende (19) der perforierten Platte (16) mittels eines Scharniers (20) an der Innenwand (21) des Gehäuses (13) angelenkt Das freie Ende (22) der Platte (16) kann auf herkömmliche Weise an der Innenwand (21) direkt gegenüber dem Scharnier (20) festgelegt werden. Die ?erforierte Platte (16) kann demgemäß von der dargestellten horizontalen Schließstellung in eine Iffnungsstellung überführt werden, welche bei (16') dargestellt ist, so daß die Körper (14) in das Gehäuse (10) durch den Einlaß (11) und die Öffnung (18) eingebracht oder hieraus entfernt werden können. Es ist klar, daß die Form der perforierten Platte (16) durch die Form des Gehäuses (13) bestimmt ist Wenn das Gehäuse (13) beispielsweise kreisförmig in Richtung des Pfeiles (A) betrachtet ist, dann kann die perforierte Platte (16) oval oder in anderer Form ausgebildet werden, um ein Öffnen der Platte (16) zu ermöglichen.

Im Betrieb wird das Behältnis (10) an ein Strömungssystem (nicht dargestellt), beispielsweise an eine Öloder Wasserquelle, angeschlossen, oder in ein Wärmetauschersystem oder in einen Dampfboiler eingebaut, wobei das Gehäuse (13) im wesentlichen vertikal angeordnet wird, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, so daß das Strömungsmittel nach oben in Richtung des Pfeiles (B) durch das Gehäuse (13) gepumpt werden muß. Der Durchmess»' des Einlasses (11) und des Auslasses (12) entbricht dem Durchmess» der Leitung oder d» Rohre in dem Strömungsmittelsystem. Außerdem können der Einlaß (11) und der Auslaß (12) mit Außengewinden (nicht dargestellt) versehen sein, um das Behältnis (11) in dem Strömungsmittelsystem einbauen zu können, od» das Behältnis (10) kann in dem Strömungsmittelsystem auf irgendeine andere geeignete Art eingebaut werden.

Wenn das Strömungsmittel in das System einfließt, dann tritt es in den Einlaß (11) ein und strömt danach durch die Öffnung (18) in das Gehäuse (13). Dann fließt das unter Druck stehende Strömungsmittel durch die Räume zwischen den sphärischen Körpern (14), und diese versuchen im Gehäuse (13) aufzusteigen. Da das Gehäuse (13) im wesentlichen vertikal angeordnet ist, tendieren die sphärischen Körper (14) unter d» Wirkung der Schwerkraft nach unten zu fallen. So werden die sphärischen Körper (14) veranlaßt, gegeneinand» in zufällig» Weise zu reiben, während das Strömungsmittel durch das Behältnis (10) fließt Diese Reibwirkung der sphärischen Körper (14) aneinander verhindert, wie angenommen wird, daß die sphärischen Körp» (14) mit Ablagerung«! bedeckt werden.

Obgleich die Flüssigkeitsströmung im System allgemein laminar sein kann, wird angenommen, daß im Bereich der sphärischen Körper (14) die Flüssigkeitsströmung im wesentlichen turbulent ist, wodurch eine extensive Berührung zwischen der Flüssigkeit und der Oberfläche der sphärischen Körper (14) zustande kommt so daß eine wirksame Polarisierung der Mineralien in d» Flüssigkeit auftritt

Außerdem ergibt die im wesentlichen sphärische Gestalt der Köip» (14) kollektiv eine große Oberfläche für den Flüssigkeitskontakt. Es ist jedoch festzustellen, daß die Abmessungen des Gehäuses (13) und das kollektive Volumen der Körper (14) so gewählt sind, daß eine wesentliche Vermind«ung d» Strömungsgeschwindigkeit oder des Druckes d» das Gehäuse (10) durchströmenden Flüssigkeit verhindert wird.

Es wird angenommen, daß die turbulente Strömung im Bereich der sphärischen Körper (14) augenblickliche lokalisierte Druckverminderungen ergibt und es werden zusätzlich auch als Ergebnis der Potentialdifferenz zwischen dem reinen Zink, dem Kupfer und der Legierung, lokalisiote ph-Änderungen auf d» Oberfläche der Legierung verursacht wodurch Ablagerungstendenzen vermindert werden und in vorteilhaft» Weise die Größe der Ausfüllungen und ihre Tendenz oder Fähigkeit beeinflußt wird, sich auf Oberflächen abzusetzen.

Die Bewegung der sphärischen Körper (14) gegen die Innenwand (21) des Gehäuses (13) verhindert außerdem direkt den Aufbau von Ablagerungen auf jen» Oberfläche.

Gemäß einer Modifikation können die sphärischen Körp» (14) auch magnetisiert sein.

Die Erfindung besitzt die folgenden Vorteile:

Erstens wird durch die Benützung d» im wesentlichen sphärisch«) Körp» (14) die B«ührungsoberfläche mit d» Flüssigkeit wirksam «höht wodurch die Wirksamkeit d» Behandlung verbessert wird.

Zweitens können die sphärischen Körp» (14) leicht entfernt und durch neue ersetzt w»den, nachdem sie eine vorbestimmte Zeitdauer benützt word«i sind. Wenn die sphärischen Körp» (14) einmal doch mit Ablagerung«) überzogen worden sein sollten, etwa weil beispielsweise die Flüssigkeit während einer langen Zeitdauer stationär im System belassen wurde, dann können die Körper (14) leicht entfernt und in einem Säurebad von den Ablag«ungen befreit werden, bevor sie wieder in das Gehäuse (13) eingebracht werden.

Drittens können die sphärischen Körper (14) wegen der Reibung zwischen ihnen nicht durch Oxyde und kalkartige Ablag»ungen überzog«! werden. -3-

Claims

AT 392 959 B PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung, die der Bildung von Ablagerungen in einem Strömungsmittelsystem entgegenwirkt, mit einem Gehäuse, das an das Strömungsmittelsystem anschließbar ist und mit innerhalb des Gehäuses angeordneten metallischen Gegenständen, deren Oberfläche dem das Gehäuse durchfließenden Strömungsmittel ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Einlaß (11) und einen am entgegengesetzten Ende angeordneten Auslaß (12) besitzt, zwischen denen das Gehäuse (13) eine Querschnittsfläche besitzt, die größer ist als die von Einlaß und Auslaß, daß die metallischen Gegenstände eine Vielzahl von im wesentlichen sphärischen metallischen Körpern (14) umfassen, die lose innerhalb des Gehäuses (13) zwischen zwei perforierten Platten (15,16) angeordnet sind, und daß wenigstens eine der Platten (16) schwenkbar am Inneren des Gehäuses (13) in der Weise angelenkt ist, daß die sphärischen Körper (14) entfernt und ersetzt werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärischen Körper (14) aus einer Legierung aus Kupfer, Zink, Nickel und Zinn bestehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der perforierten Platten (15,16) gegenüber dem jeweiligen Ende des Gehäuses (13) nach innen versetzt ist
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (13) vertikal stehend angeordnet ist und daß der Einlaß (11) am unteren Ende und der Auslaß (12) am oberen Ende vorgesehen ist Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-