DE102005041441A1

DE102005041441A1 - Gasinjektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005041441A1
Application number: DE200510041441
Authority: DE
Inventors: Huei-Tarng Liou
Original assignee: Liou Huei-Tarng Da-an
Current assignee: Liou Huei-Tarng Da-an
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2006-03-16
Also published as: US20060045756A1; JP2006068738A; GB2417436B; TW200607950A; GB2417436A; FR2878764A1; TWI320835B; FR2878764B1; US7243673B2; GB0517717D0

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gasinjektionsvorrichtung mit einem Rückfluss-Leckageflüssigkeitsablass, umfassend eine Kammer, einen Gaseinlasskanal, einen Gasauslasskanal und einen Flüssigkeitsablasskanal, wobei der Gasauslasskanal und der Flüssigkeitsablasskanal mit jeweils einem Absperrventil ausgestaltet sind. Wenn ein Gas der Kammer durch den Gaseinlasskanal zugeführt wird, ist das Absperrventil des Gasauslasskanals offen, damit das Gas in eine Flüssigkeit geleitet werden kann und das Absperrventil des Flüssigkeitsablasskanals ist geschlossen. Wenn kein Gas mehr in die Flüssigkeit injiziert wird, ist das Absperrventil des Gasauslasses geschlossen, um die Flüssigkeit am Rückfluss zu hindern. Die kleine Menge von rückfließender Leckageflüssigkeit, die sich in der Kammer angesammelt hat, kann das Absperrventil des Flüssigkeitsablasskanals öffnen, um die Leckageflüssigkeit aus der Kammer abzulassen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasinjektionsvorrichtung, die dazu geeignet ist, Leckageflüssigkeit abzulassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf einen (negativen Druck) Saugtyp einer Gasinjektionsvorrichtung oder einen positiven Drucktyp einer Gasinjektionsvorrichtung angewandt werden, um die Flüssigkeit in dem Gasauslasskanal effektiv daran zu hindern, zurückzufließen und um der rückfließenden Leckageflüssigkeit in der Gasinjektionsvorrichtung ein Abfließen zu erlauben.

Hintergrund der Erfindung

Während Gas, wie Ozon, Sauerstoff, Kohlendioxid, Chlor usw., durch eine Gasinjektionsvorrichtung in eine Flüssigkeit injiziert werden soll, beispielsweise eine Gasinjektionsvorrichtung vom negativen Drucktyp (wie ein Venturi-Rohr) oder von einem positiven Drucktyp (wie ein Diffusor), muss/müssen ein Absperrventil/Absperrventile in der Injektionsvorrichtung vorhanden sein, um einen Rückfluss zu verhindern. Konventionelle Typen von Absperrventilen umfassen den Feder-Gasdruck-Ausgleichstyp, den Rückfluss-Wasserdruck-Oberflächenverschluss-mechanischen Schaltertyp usw. Ersterer ist hochempfindlich auf Druckänderung; daher kann er den Nachteil eines Blockierens des Fluidflusses haben. Ferner ist er häufig Fehlfunktionen unterworfen aufgrund von Ermüdung der Feder oder von Druckschwankungen in der Gasinjektionsvorrichtung, wobei letzterer häufig Fehlfunktionen resultierend aus einem Defekt in der mechanischen Herstellung und dem Aufbau unterworfen ist. Zusätzlich kann sich die Rückfluss-Leckageflüssigkeit von dem Absperrventilaufbau nach und nach in der Gasinjektions vorichtung ansammeln und kann nicht gleichmäßig abgelassen werden, wodurch sie den normalen Betrieb der Gasinjektionsvorrichtung behindert.

Demnach sind der Flüssigkeitsrückfluss durch den Gasauslasskanal und das Ablassen der in der Gasinjektionsvorrichtung angesammelten Rückflussflüssigkeit die ernsten Probleme, die überwunden werden müssen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gasinjektionsvorrichtung bereitzustellen, die Rückfluss-Leckageflüssigkeit ablassen kann. Die Gasinjektionsvorrichtung wird verwendet, um ein Gas in eine Flüssigkeitsvorrichtung zu injizieren und effektiv die Leckageflüssigkeit durch einen Flüssigkeitsablasskanal abzulassen, der am unteren Teil der Injektionsvorrichtung angeordnet ist, und durch das Vorsehen eines speziellen Absperrventils in dem Kanal.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, offenbart die Erfindung eine Gasinjektionsvorrichtung umfassend eine Kammer, einen Gaseinlasskanal, einen Gasauslasskanal und einen Flüssigkeitsablasskanal. Sowohl der Gaseinlasskanal, als auch der Gasauslasskanal werden am oberen Teil der Gasinjektionsvorrichtung bereitgestellt, während der Flüssigkeitsablasskanal am unteren Teil der Vorrichtung bereitgestellt wird und sich nach oben in die Kammer der Vorrichtung mit einer nach unten gerichteten Biegung in die Kammer erstreckt. Der Gasauslasskanal und der Flüssigkeitsablasskanal enthalten jeder ein Absperrventil und jedes der Absperrventile enthält einen beweglichen Blockierer. Wenn sich der Blockierer zu einer Öffnung des Absperrventils bewegt, kontaktiert und passt sich die blockierende Oberfläche des Blockierers an die innere Oberfläche des Absperrventils an einem Ende an, um einen Abdichteffekt zu erreichen, und wenn sich der Blockierer zu dem anderen Ende des Absperrventils bewegt, kann Fluid durch eine Vielzahl von Fließkanälen, die in dem Blockierer ausgebildet sind, treten.

Wenn die erfindungsgemäße Gasinjektionsvorrichtung vom negativen Drucktyp ist, ist der Druck in der Kammer bei einem relativ niedrigeren Druck als derjenige der Umgebung (oder einem negativen Druck), und die Blockierer in den Absperrventilen in dem Gasauslasskanal und dem Flüssigkeitsablasskanal bewegen sich nach unten, um die Absperrventile zu schließen. Gas wird durch den Gaseinlasskanal in die Kammer gesaugt. Unter dieser Bedingung führt der Gasdruck auf den Blockierer des Absperrventils zu einer Kraft, die größer als das Gewicht des Blockierers ist, wodurch der Blockierer nach oben gehoben wird, wodurch er das Absperrventil öffnet, wodurch es dem Gas ermöglicht wird, gleichmäßig durch den Gasauslasskanal in eine Flüssigkeit injiziert zu werden. Bezüglich des Flüssigkeitsablasskanals ist der Blockierer des Absperrventils in dem Flüssigkeitsablasskanal einer nach unten gerichteten Kraft ausgesetzt, da der Druck in der Vorrichtung niedriger als der umgebende Druck ist. Zusätzlich zu dem Gewicht des Blockierers wird der Blockierer nach unten gedrückt, um das Absperrventil zu schließen und das Gas daran zu hindern, herauszulecken. Wenn das Gas nicht in die Flüssigkeit injiziert wird, wird die Rückflussflüssigkeit den Blockierer des Gasauslasskanals nach unten drücken. Zusätzlich zum Gewicht des Blockierers wird das Absperrventil des Gasauslasskanals geschlossen, um einen Rückfluss zu verhindern.

Wenn jedoch eine kleine Menge an Rückflussflüssigkeit von dem Absperrventil des Gasauslasskanals vorhanden ist, kann die Kammer der Vorrichtung als Puffer für die Rückflussflüssigkeit dienen. Wenn die Flüssigkeit in der Kammer ein bestimmtes Niveau erreicht, kann der Flüssigkeitsauftrieb das Gewicht des Absperrventilblockierers in dem Flüssigkeitsablasskanal überwinden und den Blockierer anheben, wodurch die Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsablasskanal abgelassen werden kann.

Wenn die erfindungsgemäße Gasinjektionsvorrichtung vom positiven Drucktyp ist, kann die Vorrichtung einen ähnlichen Aufbau wie der oben genannte negative Drucktyp der Vorrichtung haben und die Unterschiede liegen nur darin, dass der Blockierer sich nach oben bewegt, um das Absperrventil zu schließen und darin, dass die Begrenzung im Gewicht der Blockierer liegt. Der positive Druckinjektionstyp unterscheidet sich vom negativen Drucktyp darin, dass der Druck in der Kammer positiv und die durch Gas auf den Blockierer des Absperrventils ausgeübte nach oben gerichtete Kraft größer als das Gewicht des Blockierers ist, wodurch der Blockierer des Absperrventils nach oben gedrückt wird und das Absperrventil geschlossen wird, um zu verhindern, dass Gas herausleckt. Falls es Rückflussflüssigkeit gibt, ist das Gewicht des Blockierers des Absperrventils in dem Flüssigkeitsablasskanal so gewählt, dass sein Gewicht größer als die durch die Flüssigkeit auf den Blockierer ausgeübte Kraft ist und der Blockierer nicht nach oben bewegt wird, um das Absperrventil zu schließen, wodurch das Absperrventil offengehalten wird, um die Flüssigkeit durch den Flüssigkeitsablasskanal abzulassen.

Die Charakteristika der Erfindung werden dem Fachmann in Bezug auf die Zeichnungen der Erfindung und die folgenden detaillierten Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsformen deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittdarstellung des negativen Drucktyps einer Gasinjektionsvorrichtung gemäß der Erfindung und
2 ist eine Schnittdarstellung eines positiven Drucktyps einer Gasinjektionsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasinjektionsvorrichtung mit verschiedenen Ausführungsformen, abhängig davon, ob sie auf eine negative Druckgasinjektionsvorrichtung oder eine positive Druckgasinjektionsvorrichtung angewandt wird.
Die erste Ausführungsform der Erfindung ist eine Gasinjektionsvorrichtung vom negativen Drucktyp und ihre Schnittdarstellung wird in 1 gezeigt. Die Gasinjektionsvorrichtung umfasst hauptsächlich eine Kammer 10, einen Gaseinlasskanal 20, einen Gasauslasskanal 30 und einen Flüssigkeitsablasskanal 40. Der Gasauslasskanal 30 und der Flüssigkeitsablasskanal 40 sind jeweils mit einem Absperrventil 50 bzw. 70 ausgestattet, auf die als erstes Absperrventil 50 beziehungsweise zweites Absperrventil 70 Bezug genommen wird.
Das erste Absperrventil 50 und das zweite Absperrventil 70 sind von ähnlichem Aufbau, enthaltend einen Blockierer 60 beziehungsweise 80, der sich nach oben und nach unten in dem inneren Raum der Absperrventile bewegen kann. Die Blockierer 60, 80 haben jeweils ein konisches Ende am unteren Ende und haben eine Vielzahl von Flusskanälen 90, 100 am oberen Ende. Die untere Öffnung des Absperrventils bildet eine konische innere Oberfläche aus, um das konische Ende des Blockierers zu kontaktieren und sich an dieses anzupassen. Wenn sich die Blockierer 60, 80 zu den unteren Öffnungen bewegen, werden das erste Absperrventil 50 und das zweite Absperrventil 70 geschlossen, um zu verhindern, dass Fluid hindurchgeht und wenn die Blockierer 60, 80 sich zu den oberen Öffnungen an den anderen Enden des ersten und zweiten Absperrventils 50, 70 bewegen, kann das Fluid durch das erste Absperrventil 50 und das zweite Absperrventil 70 über die Flusskanäle 90 treten.
Die Kammer 10 hat einen oberen Teil und einen unteren Teil. Der Gaseinlasskanal 20 und der Gasauslasskanal 30 sind beide auf dem oberen Teil der Kammer 20 der Gasinjektionsvorrichtung angeordnet, während der Flüssigkeitsablasskanal 40 am unteren Teil der Kammer 10 angeordnet ist und sich nach oben in die Kammer 10 mit einer nach unten gerichteten Biegung in die Kammer 10 erstreckt.
Die konischen Enden der Blockierer 60, 80 in dem ersten Absperrventil 50 und dem zweiten Absperrventil 70 sind nach unten ausgerichtet, um die Absperrventile 50, 70 durch das Gewicht der Blockierer 60, 80 selbst zu schließen.
Wenn ein Gas durch den Gaseinlasskanal 20 zugeführt wird, ist der auf den Blockierer 60 ausgeübte Gasdruck größer als das Gewicht des Blockierers 60, wodurch der Blockierer 60 nach oben gehoben wird und das Absperrventil 50 öffnet, so dass das Gas durch das Ventil durch die Flusskanäle 90 passieren kann. Zusätzlich neigt der negative Druck in der Kammer 10 dazu, Umgebungsluft in die Kammer 10 durch den Flüssigkeitsablasskanal 40 zu saugen. Daher wirkt zusätzlich zu seinem eigenen Gewicht auf den Blockierer 80 auch ein Druck nach unten, so dass das Absperrventil 70 sicher geschlossen ist. In diesem Fall wird das Gas nur durch den Gasauslasskanal 30 in eine Flüssigkeit injiziert und wird nicht durch den Flüssigkeitsablasskanal 40 heraustreten.
Wenn das Gas nicht mehr in die Flüssigkeit zugeführt wird, kann die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsvorrichtung (nicht dargestellt), die mit dem Gasauslasskanal 30 verbunden ist, möglicherweise in den Gasauslasskanal 30 zurückfließen. Die Rückflussflüssigkeit wird jedoch den Blockierer 60 nach unten drücken und das Absperrventil 50 wird sicher durch den Blockierer 60 verschlossen, um die Flüssigkeit mit dem zusätzlichen Gewicht des Blockierers 60 am Rückfluss zu hindern. Falls es jedoch eine kleine Menge an Rückflussflüssigkeit gibt, wird sich die Flüssigkeit in der Kammer 10 ansammeln, die als Puffer für die Rückflussflüssigkeit dient. Wenn sich die Flüssigkeit in der Kammer 10 bis zu einem bestimmten Niveau angesammelt hat und die durch die Flüssigkeit auf den Blockierer 80 ausgeübte Kraft größer als das Gewicht des Blockierers ist, wird sich der Blockierer nach oben in die offene Position bewegen, wodurch die Flüssigkeit aus dem Ablasskanal 40 durch die Flusskanäle 100 abgelassen werden kann.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist eine Gasinjektionsvorrichtung vom positiven Druckinjektionstyp und ihre Schnittdarstellung wird in 2 gezeigt. Der Hauptaufbau der in 2 gezeigten Vorrichtung ist ähnlich zu dem in 1 gezeigten, außer, dass das zweite Absperrventil 170 in umgekehrter Richtung in Bezug auf das zweite Absperrventil 70 angeordnet ist. Siehe das vorhergehende Beispiel für mehr Details.
Ein erstes Absperrventil 150 ist in dem Gasauslasskanal 130 angeordnet und hat einen inneren Blockierer 160 mit einem unteren konischen Ende. Aufgrund des Gewichts des Blockierers 160 selbst wird der Blockierer 160 nach unten bewegt, um das Absperrventil 150 zu schließen. Ein zweites Absperrventil 170 ist in dem Flüssigkeitsablasskanal 140 angeordnet und hat einen inneren Blockierer 180 mit einem oberen konischen Ende. Aufgrund des Gewichts des Blockierers 180 selbst wird der Blockierer 180 nach unten bewegt, um das zweite Absperrventil 170 zu öffnen.
Wenn ein Gas durch den Gaseinlasskanal 120 zugeführt wird, ist der auf den Blockierer 160 ausgeübte Gasdruck größer als das Gewicht des Blockierers 160; daher hebt er den Blockierer 160 hoch und öffnet das Absperrventil 150, so dass das Gas durch das Ventil über die Flusskanäle 190 treten kann. Zusätzlich ist der positive Druck des Gases in der Kammer 110, der auf den Blockierer 180 ausgeübt wird, größer als das Gewicht des Blockierers 180 und hebt den Blockierer 180 nach oben, um das Absperrventil 170 zu schließen. In diesem Fall wird das Gas nur durch den Gasauslasskanal 130 in eine Flüssigkeit injiziert und wird nicht durch den Flüssigkeitsablasskanal 140 herauslecken.
Wenn das Gas nicht mehr in die Flüssigkeit zugeführt wird, kann die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsvorrichtung (nicht dargestellt), die mit dem Gasauslasskanal 130 verbunden ist, möglicherweise in den Gasauslasskanal 130 zurückfließen. Die Rückflussflüssigkeit wird jedoch den Blockierer 160 nach unten drücken und das Absperrventil 150 wird sicher durch den Blockierer 160 geschlossen, um die Flüssigkeit mit dem zusätzlichen Gewicht des Blockierers 160 am Zurückfließen zu hindern. Gibt es jedoch eine kleine Menge an Rückflussflüssigkeit, wird sich die Flüssigkeit in der Kammer 110 ansammeln, die als Puffer für die Rückflussflüssigkeit dient. Wenn die Flüssigkeit sich in der Kammer 110 bis zum Erreichen eines bestimmten Niveaus angesammelt hat und die durch die Flüssigkeit auf den Blockierer 180 ausgeübte Kraft kleiner als das Gewicht des Blockierers 180 ist, wird der Blockierer nach unten in die offene Position bewegt, wodurch die Flüssigkeit aus dem Ablasskanal 140 durch die Flusskanäle 200 abgelassen werden kann.
Die Erfindung kann auch in anderen spezifischen Ausführungsformen implementiert werden, ohne von dem Geist und dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Daher sollen die oben genannten Ausführungsformen als erklärend, aber nicht limitierend angesehen werden. Alle Änderungen in Übereinstimmung mit der Bedeutung und dem Umfang der Ansprüche und den Äquivalenten sollen in den durch die Erfindung beanspruchten Schutzbereich fallen.

Claims

Eine Gasinjektionsvorrichtung zum Injizieren eines Gases in eine Flüssigkeitsvorrichtung, die eine Flüssigkeit enthält, umfassend: eine Kammer, die einen oberen und einen unteren Teil hat; einen Gaseinlasskanal, der mit dem oberen Teil der Kammer verbunden ist, um ein Gas in die Kammer zu leiten; einen Gasauslasskanal, der mit dem oberen Teil der Kammer verbunden ist, um das Gas aus der Kammer zu leiten, wobei der Gasauslasskanal ein erstes Absperrventil enthält, das vertikal betätigbar ist; und einen Flüssigkeitsablasskanal, der mit dem unteren Teil der Kammer verbunden ist und sich in die Kammer erstreckt, mit einem Ende des Flüssigkeitsablasskanals in der Kammer, das sich nach unten biegt und enthaltend ein zweites Absperrventil, das vertikal betätigbar ist, wobei das erste Absperrventil einen Blockierer aufweist, dessen Gewicht ausgewählt ist, um kleiner als die nach oben gerichtete, durch das Gas auf den Blockierer in der Kammer ausgeübte Kraft zu sein, um es zu erleichtern, das erste Absperrventil zu schließen; das zweite Absperrventil einen Blockierer aufweist, dessen Gewicht ausgewählt ist, um größer als die nach oben gerichtete, durch das Gas auf den Blockierer in der Kammer ausgeübte Kraft zu sein, um es zu erleichtern, das zweite Absperrventil zu schließen, wobei das Gewicht aber kleiner als die nach oben gerichtete Kraft ist, die durch die Flüssigkeit, die durch den Gasauslasskanal von der Flüssigkeitsvorrichtung zurückfließt und sich am Boden der Kammer ansammelt, auf den Blockierer ausgeübt wird.
Die Gasinjektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Absperrventile einen inneren Raum aufweist, wobei der innere Raum eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung hat, und wobei ein Ende jedes der Blockierer eine Blockieroberfläche hat, um das Absperrventil zu schließen, während das andere Ende eine Vielzahl von Flusskanälen hat, wobei wenn sich jeder der Blockierer zu seinen jeweiligen ersten Öffnungen bewegt, die erste Öffnung durch den Blockierer blockiert wird, um jedes der Absperrventile zu schließen, und wenn sich jeder der Blockierer zu den jeweiligen zweiten Öffnungen bewegt, jedes der Absperrventile geöffnet wird.
Die Gasinjektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Blockieroberfläche und die innere Oberfläche der ersten Öffnung als komplementäre konische Oberflächen geformt sind, um eng aneinander anzuliegen.
Eine Gasinjektionsvorrichtung zum Injizieren eines Gases in eine Flüssigkeitsvorrichtung, die eine Flüssigkeit enthält, umfassend: eine Kammer, die einen oberen und einen unteren Teil hat; einen Gaseinlasskanal, der mit dem oberen Teil der Kammer verbunden ist, um ein Gas in die Kammer zu leiten; einen Gasauslasskanal, der mit dem oberen Teil der Kammer verbunden ist, um das Gas aus der Kammer zu leiten, wobei der Gasauslasskanal ein erstes Absperrventil enthält, das vertikal betätigbar ist; und einen Flüssigkeitsablasskanal, der mit dem unteren Teil der Kammer verbunden ist und sich in die Kammer erstreckt, mit einem Ende des Flüssigkeitsablasskanals in der Kammer, das sich nach unten biegt und enthaltend ein zweites Absperrventil, das vertikal betätigbar ist, wobei das erste Absperrventil einen Blockierer aufweist, dessen Gewicht ausgewählt ist, um kleiner als die nach oben gerichtete, durch das Gas auf den Blockierer in der Kammer ausgeübte Kraft zu sein, um es zu erleichtern, das erste Absperrventil zu schließen; das zweite Absperrventil einen Blockierer aufweist, dessen Gewicht ausgewählt ist, um kleiner als die nach oben gerichtete, durch das Gas auf den Blockierer in der Kammer ausgeübte Kraft zu sein, um es zu erleichtern, das zweite Absperrventil zu schließen, wobei das Gewicht aber größer ist als die nach oben gerichtete Kraft, die durch die Flüssigkeit, die durch den Gasauslasskanal von der Flüssigkeitsvorrichtung zurückfließt und sich am Boden der Kammer ansammelt, auf den Blockierer ausgeübt wird.
Die Gasinjektionsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei jedes der Absperrventile einen inneren Raum aufweist, wobei der innere Raum eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung hat, und wobei ein Ende jedes der Blockierer eine Blockierfläche hat, um das Absperrventil zu schließen, während das andere Ende eine Vielzahl von Flusskanälen hat, wobei wenn sich jeder der Blockierer zu seinen jeweiligen ersten Öffnungen bewegt, die erste Öffnung durch den Blockierer blockiert wird, um jedes der Absperrventile zu schließen, und wenn sich jeder der Blockierer zu den jeweiligen zweiten Öffnungen bewegt, jedes der Absperrventile geöffnet wird.
Die Gasinjektionsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Blockierfläche und die innere Fläche der ersten Öffnung als komplementäre konische Flächen geformt sind, um eng aneinander anzuliegen.