Vorrichtung zum Dosieren von Zusätzen zu einem in einer Leitung strömenden gasförmigen oder flüssigen Medium, insbesondere für die Zecke der Wasserreinigung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zum Dosieren von Zusätzen zu einem in einer Leitung strömenden Medium, insbesondere für .die Zwecke der Wasser reinigung, mit einem Drosselorgan zur Her vorbringung eines Druckgefälles in der Lei tung.
Querschnittsverengungen von Leitungen für Flüssigkeiten oder .dergl. verursachen be kanntlich Potentialgefälle. die sich mit der Str'ömungs.geschwindigkeit ändern. Diese Erscheinung wird vielfach in der Technik ausgenutzt,
um in einer Umgehungsleitung die Strömungsgeschwindigkeit eines Neben- stremes für die Dosierung erforderlicher Zu satzstoffe im Verhältnis zum Hauptstrom nutzbar zu machen. Die bekannten Vorrich tungen, z. B. Venturirohre, haben den Nach teil, dass das Druckgefälle mit abnehmender Strömungsgeschwindigkeit bezw. abnehmen dem Strömungsdruck zu rasch abfällt.
Der Druckunterschied wird bei langsamer Strö- mung zu gering, um Strömungswiderstände in der Nebenleitung zu überwinden.
Die Erfindung besteht darin, da3 das verstellbare Drosselorgan mit einer sowohl von .dem Strömungsdruck vor dem Druckge fälle, als auch von dem Strömungsidruck hin ter dem Druckgefälle beeinflussten,Steuerein- richtung durch ein Organ in Verbindung steht, und @dass,
dieses Organ mit dem oder den der Umgehungsleitung zugeordneten Dosierungsventilen gekuppelt ist.
Als Drosselorgan können: eine in einem Konus verschiebbare Scheibenblende, eine in einem zylindrischen Rohr angeordnete Iris blende oder eine in einem mit entsprechen der Einschnürung versehenen Rohr angeord- nete Kegelblende verwendet werden.
Zweckmässig besteht die Steuereinrich tung aus einem elastischen Element, z. B. einer an ihren Rändern eingespannten Mem= brav, welche mit der Blende durch ein Ge stänge in Verbindung steht, das seinerseits durch eine Hebelübersetzung mit der Dosier- einrichtung gekuppelt ist.
Vorzugsweise wird diese Membran noch zusä.tzlieh durch ein gegtbenenfalla a.usc@-e ch- selbares Gewicht belastet.
Die neue Vorrichtung mit @teuereinricb- tung. Blende und Posiereinriehtung kann in einem besonderen Gehäuse untergebracht sein. welches in die Leitung eingebaut. ist..
Vorzugsweise besitzt das Crelinuse linie- form, welches an sieh bei Armaturen bekamit ist, aber im vorliegenden Falle eine besondere Vereinfachung im Aufbau des Gehäuses ein schliesslich Steuereinrichtung und Dosiervor- richtung mit sich bringt.
Man kann die Steuereinrichtung in einem liniefort@satz un terbringen, welcher senkrecht nach unten hängt, und die Steuereinrichtung als ge wichtsbelastete Membran ausbilden, welche an ihren Rändern eingespannt ist und von oben her dem durch das Druckgefälle gemin derten Druck ausgesetzt ist, von unten leer dem vor dem Druckgefälle in der Leitung herrschenden Druck, und zwar durch Verbin- dung der letztgenannten Stelle der Leitung mittels eines Rohres oder Schlauches finit dem Raum hinter der Membrane,
in welchem auch das Gewicht geführt ist.
Die Verbindung von Drosselorgan und Membrane einschliesslich Gewicht kann dureli eine in dem Gehäuse senkrecht geführte Spindel erfolgen, welche beispielsweise über einen zweiarmigen Hebel ihre jeweilige Höheneinstellung auf einen Ventilkörper des Dosierungsventils der Nebenleitung über trägt. Es können auch mehrere doppelarmige Hebel und mehrere Ventilkörper und Neben- leitungen vorgesehen sein.
Inder Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dar gestellt. Die Figur ist schematisch gehalten und zeigt zum grössten Teil im senkrechten Mittelschnitt eine in eine Leitung eingebaut. Dosiervorrichtung.
Das Gehäuse<I>a</I> ist in die Leitung <I>b</I> ein gebaut, welche von einem Medium, insbeson- dere flüssiger, gas- oder luftförmiger Art, in der Pfeilrichtung P durchströmt wird.
Bei
EMI0002.0060
dein <SEP> Durcliströnien <SEP> cler <SEP> Leiturig <SEP> !, <SEP> trifft <SEP> die
<tb> Flüssigkeit, <SEP> das <SEP> Gas <SEP> oder <SEP> die <SEP> Luft <SEP> auf <SEP> eine
<tb> (@uerschnittsverenbung, <SEP> eine- <SEP> Einsehniiraiig.
<tb> die <SEP> rin <SEP> @usführtinsbeispiel <SEP> durch <SEP> den <SEP> jewei ligen <SEP> lichten <SEP> Dnrehniesser <SEP> des <SEP> konischen <SEP> (le häuseteils <SEP> c <SEP> un(l <SEP> don <SEP> Aussendurchmesser <SEP> einer
<tb> runden <SEP> Seheile. <SEP> einer <SEP> sogenannten <SEP> verstell baren <SEP> Blende <SEP> d <SEP> gebildet <SEP> wird.
<tb>
Mit <SEP> P1 <SEP> ist <SEP> der <SEP> Draxel: <SEP> in <SEP> der <SEP> Leitung <SEP> vor
<tb> und <SEP> mit <SEP> P., <SEP> der <SEP> Druck <SEP> hinter <SEP> dem <SEP> )riicl@ gefälle <SEP> lxzeicbnet. <SEP> Wenn <SEP> das <SEP> Druckgefälle
<tb> selbst <SEP> finit <SEP> I1 <SEP> bezeichnet <SEP> wird, <SEP> so <SEP> ist
<tb> Il<I>= <SEP> P,</I> <SEP> I'_, <SEP> und <SEP> diese <SEP> Differenz <SEP> soll <SEP> 1)111i
<tb> bei <SEP> \veeliselnden <SEP> Drucken <SEP> bez@i-. <SEP> Striiinmigs gescliwinrligl@eiten <SEP> konstant <SEP> gehalten <SEP> @-#-erdeti.
<tb> Zur <SEP> Erreiebiuig <SEP> dieser <SEP> Absieht <SEP> ist <SEP> eine <SEP> Nein brane <SEP> c <SEP> vorgesehen, <SEP> die <SEP> durch <SEP> ein <SEP> Gewicht <SEP> y
<tb> belastet <SEP> und <SEP> durch <SEP> eine <SEP> bei <SEP> s <SEP> und <SEP> f <SEP> im <SEP> Ge häu:
se <SEP> geführte <SEP> Stange <SEP> 1>ezw. <SEP> Spindel <SEP> 1r. <SEP> mit
<tb> der <SEP> Blende <SEP> d <SEP> verbunden <SEP> ist.
<tb>
An <SEP> die <SEP> Leit.img <SEP> b <SEP> ist. <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Druchge fälle <SEP> ein <SEP> Rohr <SEP> oder <SEP> ein <SEP> Sehlauch <SEP> -i. <SEP> ange schloss <SEP> en. <SEP> der <SEP> zu <SEP> dem <SEP> Raum <SEP> r <SEP> hinter <SEP> der
<tb> Dlembi@ane <SEP> c <SEP> führt. <SEP> Der <SEP> Raum <SEP> r <SEP> ist <SEP> in <SEP> seinem
<tb> untern <SEP> Teil <SEP> <I>a.</I> <SEP> der <SEP> Aussenform <SEP> des <SEP> CTeR-iehteL
<tb> y <SEP> angepasst, <SEP> -,wobei <SEP> der <SEP> Raum <SEP> r <SEP> und <SEP> der <SEP> Teil
<tb> <I>rt</I> <SEP> zweck.. <SEP> L"nt@rlirin <SEP> gun@r <SEP> grösserer <SEP> CTewiclite
<tb> oder <SEP> kleinerer <SEP> 1_@ewichte <SEP> grösser <SEP> oder <SEP> kleiner
<tb> ausgestaltet <SEP> ,.ein <SEP> kann.
<tb>
Eine <SEP> Nebenleitung <SEP> <I>k, <SEP> irr.</I> <SEP> in <SEP> welche <SEP> eia
<tb> sseh:ilt.er <SEP> l <SEP> eingeschaltet <SEP> ist. <SEP> ist <SEP> mit <SEP> der <SEP> Ui tung <SEP> b <SEP> a.n <SEP> einer <SEP> Stelle <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Druckgefälle
<tb> und <SEP> an <SEP> einer <SEP> Stelle <SEP> hinter <SEP> dem <SEP> Druckgefälle
<tb> verbunden. <SEP> wobei <SEP> an <SEP> letzterer <SEP> Stelle <SEP> die
<tb> Dosiereinriehtung <SEP> f, <SEP> ri<B>,</B> <SEP> angebracht <SEP> ist. <SEP> Die
<tb> Dosiereinrichtung <SEP> <I>f, <SEP> ia</I> <SEP> könnte <SEP> aber <SEP> auch <SEP> an
<tb> anderer <SEP> Stelle <SEP> der <SEP> Leitung <SEP> <I>k, <SEP> -iii</I> <SEP> zugeordnet
<tb> sein.
<SEP> Die <SEP> Nebenleitung <SEP> k <SEP> wird <SEP> in <SEP> der <SEP> Pfeil rieletung <SEP> 7 <SEP> durchströmt <SEP> und <SEP> nimmt <SEP> bei <SEP> die sem <SEP> Durchströmen <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Behälter <SEP> 1
<tb> irgendwelche <SEP> Zusatzstoffe, <SEP> Chemikalien.
<tb> Gase. <SEP> oder <SEP> dergl. <SEP> mit. <SEP> Die <SEP> Dosiervorrichtung
<tb> besteht <SEP> aus <SEP> einem <SEP> Ventilkörper <SEP> mit <SEP> konischer
<tb> Spitze <SEP> )i, <SEP> welche <SEP> gegenüber <SEP> dem <SEP> betreffenden
<tb> Stutzen <SEP> f <SEP> beweglich <SEP> und <SEP> in <SEP> den <SEP> Lagern <SEP> <I>)il</I>
<tb> im <SEP> Gehäuse <SEP> a <SEP> geführt <SEP> ist. <SEP> Die <SEP> Einstellung
<tb> der <SEP> Dosiernadel <SEP> n <SEP> wird <SEP> selbsttätig <SEP> geregelt
<tb> durch <SEP> die <SEP> Einstellung <SEP> der <SEP> Blende <SEP> d.
<SEP> Zu <SEP> die- sein Zweck ist ein doppelarmiger Hebel o vorgesehen, der bei 2i, schwenkbar gelagert ist und einerseits an der Stange oder Spindel lz, anderseits an der Nadel i2. angreift.<I>x</I> ist ein Lagerschild, welches die Lager n1 und die Lagerung der Drehstelle w trägt.
Stellt man sich vor, dass das Rohr i fehlte und in der Leitung b keine Strömung vor handen wäre, so erkennt man, dass, sich in diesem gedachten. Falle die Blende d unter ihrem Eigengewicht und dem Gewicht des Gestänges h, o nach unten bewegt. Die Lei tung wäre an der ,Stelle der Einschnürung dann verschlossen und würfle auch nicht auf gehen. selbst wenn nun in Pfeilrichtung P eine Druckwirkung auf die Blende d aus geübt wird.
Durch Verbindung der Leitung b vor der Einsehnürung e mit dem Raum r wirkt auf die Flächeneinheit der Membrane genau derselbe Druck wie auf die Flächenein heit der Blende<I>d, d.</I> h. im Raum r herrscht der Druck P1, und auf der andern Seite der Membrane e der Druck P..
Jede Veränderung der @Strömungsge- schwindigkeit des in der Leitung b fliessen den Stromes hätte eine Änderung des Diffe renzdruckes H zur Folge, wenn der freie Durchtrittsquerschnitt F im Bereich der Ein schnürung c unverändert bliebe. Eine Ände rung von H in diesem Sinne wird aber sofort wieder durch Verschiebung der Blende d aus geglichen, so da.B der Differenzdruck H seinen ursprünglichen Wert wenigstens an genähert behält.
Nach,der Gleichung:
EMI0003.0042
bestimmt sich das Mischungsverhältnis zwischen Zusatz strom und Hauptstrom unter Berücksichti gung eines Ausflussbeiwertes für f.
Es ist ohne weiteres auch möglich, meh rere Düsen mit gleichen oder verschiedenen Mischungsverhältnissen durch ,den Differenz- druckregleT zu steuern, also mehrere Chemi kalienlösungen gleichzeitig, aber getrennt zu dosieren.
Zweckmässig wird der Druck zum Regeln möglichst an den Stellen des grössten und kleinsten Querschnittes entnommen:. An Stelle von Scheibenblenden können Keil- oder Irisblenden verwendet wenden, welche in einfachster Weise eine Quersehnittsver- enb,-ung gestatten, ohne die Stelle .des engsten Querschnittes zu verlegen.
Grundsätzlich wird beim Erfindungs gegenstand also der durch die Querschnitts- verengung erreichte und im wesentlichen von der Strömungsgeschwindigkeit abhängende Impuls verwendet, mittels einer selbsttätigen Steuerung ,den Grad der Querschnittsver- engung zu verändern. Im einfachsten Falle wird, -v#,ie im vorliegenden Atmführungsbei- spiel,
der Querschnitt dauernd so eingestellt, dass trotz sich ändernder Strömungsgeschwin- digkeit in den erforderlichen. dem Betrieb angepassten Grenzen, ein immer gleiches Druckgefälle aufrecht erhalten wird.
Durch das hierzu erforderliche Steuerorgan (1' em- brane) wird dann seinerseits wieder ein Steuerimpuls auf die Widerstandshöhe in der Nebenleitung derart ausgeübt, dass der Nebenstrom trotz des nun gleichbleibenden Druckgefälles in weiten Grenzen der Ge schwindigkeit des Hauptstromes angepasst wird.
Mit,dem Erfindungsgegenstand wird also unter Inkaufnahme geringfügiger Änderun- gen der Strömungswiderstände in der Haupt leitung in jedem Falle ein kräftiger Steuer impuls bei im wesentlichen ungeschwächtem Druckgefälle in der Nebenleitung erreicht, was bei geringen Strömungsgeschwindigkei- ten:
in der Hauptleitung von Bedeutung ist. Die Vorrichtung arbeitet sehr weich, da Stösse in der Leitung nicht nur auf die Blende d treffen, sondern auch auf den Raum r.