DE1268590B - Vorrichtung zum Schichten und Trennen zweier Fluessigkeiten mit unterschiedlichem spezifischen Gewicht - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Deutsche KL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

BOId

D06f

12 d-1/02

8 d-9/01

1268 590
P 12 68 590.4-41
28. September 1962
22. Mai 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schichten und Trennen zweier miteinander unvermischbarer Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht, mit einem Behälter, der eine Einlaßöffnung für das Flüssigkeitsgemisch, eine waagerechte, mit Öffnungen versehene Trennwand, die den Behälter in eine untere und eine obere Kammer unterteilt, einen Auslaß für die leichtere und ein Auslaßsteigrohr für die schwerere Flüssigkeit aufweist.

Bei einer bekannten Vorrichtung ist der Behälter durch eine obere und eine untere waagerechte Trennwand in drei Kammern unterteilt; das Flüssigkeitsgemisch wird in die mittlere Kammer eingeleitet, in der der Trennvorgang stattfindet, und die leichtere Flüssigkeit steigt über Öffnungen in der oberen Trennwand zu einem oberen Auslaß, während die schwerere Flüssigkeit über Öffnungen in der unteren Trennwand zu einem unteren Auslaß fließt. Bei dieser Vorrichtung ist jedoch die Lage der Grenzschicht ao zwischen leichter und schwerer Flüssigkeit nicht stabil. Um eine befriedigende Trennung zu erhalten, müssen die Zuflußmenge des Gemisches und die Abflußmengen der leichteren und der schwereren Flüssigkeit genau einreguliert werden.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird die schwerere Flüssigkeit über ein Auslaßsteigrohr abgeleitet. Der Behälter ist jedoch nicht durch Trennwände unterteilt, so daß die Gefahr besteht, daß Störungen in die Entmischungszone übertragen werden und die Trennwirkung der Vorrichtung störend beeinflussen können.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Vorrichtung zum Schichten und Trennen zweier miteinander unvermischbarer Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht zu schaffen, die störunempfindlich ist und sich durch eine gute Trennwirkung auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kammer durch eine auf der waagerechten Trennwand senkrecht stehende Trennwand in eine Einlaßkammer für die Mischung und eine Auslaßkammer für die leichtere Flüssigkeit unterteilt ist, daß ferner die Höhenlagen der Auslaßstelle des Steigrohres, des Auslasses für die leichtere Flüssigkeit und der Trennwand derart auf das unterschiedliche spezifische Gewicht beider Flüssigkeiten abgestimmt sind, daß sich die Trennwand in oder nahe der Trennschicht zwischen den beiden Flüssigkeiten befindet, und daß die Trennwand mit einer ersten Öffnung, die die Einlaßkammer mit der unteren Vorrichtung zum Schichten und Trennen
zweier Flüssigkeiten mit unterschiedlichem
spezifischen Gewicht

Anmelder:

Borg-Warner Corporation, Chicago, JlL;

James D. Robbins, Spring Lake, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Curtis E. Behrens, Effingham, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 3. Oktober 1961 (142 669)

Kammer verbindet und einen wesentlich kleineren Querschnitt als das Steigrohr hat, und einer zweiten kleinen Öffnung zwischen unterer Kammer und Auslaßkammer versehen ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann von dem Auslaß für die schwerere Flüssigkeit ein im wesentlichen senkrechtes Druckausgleichsrohr in die Auslaßkammer für die leichtere Flüssigkeit führen und dort oberhalb des Auslasses enden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Trennwand in der Trennschicht zwischen den beiden Flüssigkeiten und durch die zwischen Einlaßkammer und unterer Kammer angeordnete erste Öffnung geringen Querschnitts und die zweite kleine Öffnung für die in die obere Kammer abströmende, leichtere Flüssigkeit wird erreicht, daß sich in der unteren Kammer und in der Auslaßkammer eine beruhigte Strömung ausbildet, die dem Erfindungsgegenstand wesentlich verbesserte Trenneigenschaften verleiht. Weiterhin begrenzt die erste Öffnung infolge ihrer Stauwirkung die Zufuhrmenge des Gemisches derart, daß ein Überfluten der erfindungsgemäßen Vorrichtung weitgehend ausgeschaltet ist. Sollte dennoch der Trennvorgang in der unteren Kammer durch eine über die erste Öffnung einströmende erhöhte Gemischzufuhr gestört sein, so sorgt die zweite kleine Öffnung dafür, daß die Störung nicht an die Auslaßkammer übertragen wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn man auf jeden Fall vermeiden will,

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daß die schwerere Flüssigkeit zum Auslaß für die leichtere Flüssigkeit gelangt, also beispielsweise wenn die schwerere Flüssigkeit ein teures Lösungsmittel und die leichtere Flüssigkeit Wasser ist. Sollte in diesem Fall der Trennvorgang in der unteren Kammer gestört sein, so kann zwar zusammen mit dem schweren Lösungsmittel eine geringe Menge Wasser über das Auslaßsteigrohr ausfließen, ein Mitreißen des Lösungsmittels mit dem über den Auslaß

doch weitgehend ausgeschlossen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung hervor.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Ventilanordnung einer Trockenreinigungsmaschine in Verbindung mit einem im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Geschwindigkeit in die Einlaßleitung 25 und in die Einlaßkammer 27 ein und strömt durch einen Siebkorb 37, der in der Einlaßkammer 27 angeordnet ist,

Kammer 30. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist das Volumen der unteren Kammer 30 erheblich größer als das der Kammern 27 und 28. Die Kammern 27 und 28 stehen mit der unteren Kammer S 30 durch abgestimmte kleine öffnungen 31 und 32 in Verbindung, die in der waagerechten Trennwand 29 vorgesehen sind.

Die Vorrichtung 10 ist innerhalb des Lösungsmittelvorratstanks 33 montiert. Zu diesem Zweck ist für die leichtere Flüssigkeit abgeleiteten Wasser und io ein Ringflansch 34 vorgesehen, der auf dem Rand damit ein Verlust des teuren Lösungsmittels ist je- einer im Deckel des Tanks 33 ausgebildeten öffnung

aufsitzt. Gemäß der Darstellung der F i g. 1 ist die untere Kammer 30 mit einem Steigrohr 35 versehen, in das das Lösungsmittel am unteren Ende einströmt 15 und über dessen oberes Ende es in den Lösungsmittelvorratstank 33 hinein abgegeben wird. Der Behälter 20 ist weiterhin mit einem Auslaß 36 versehen, über den das abgeschiedene Wasser aus der Auslaßkammer 28 einem Abfluß zugeführt wird.

F i g. 2 zeigt die Draufsicht auf die erfindungs- 20 Beim Betrieb der Vorrichtung tritt die Lösungsgemäße Vorrichtung. mittel-Wasserkondensat-Mischung mit sehr geringer

Die Vorrichtung 10 kann in Verbindung mit einer
Trockenreinigungsmaschine verwendet werden, die
einen Satz von Ventilenil besitzt, von denen das
Ventil 12 den Durchfluß des Lösungsmittels in die 25 so daß Schmutz und Fusselteilchen aus der Mischung Trockenreinigungsmaschine hineinsteuert; das Lö- abgefiltert werden. Sodann strömt die Mischung sungsmittel hat ein höheres spezifisches Gewicht als durch die erste öffnung 31 in der waagerechten Wasser und ist nicht mit Wasser vermischbar. Außer- Trennwand 29 in die untere Kammer 30. Die untere dem ist ein Ventil 13, über das das Lösungsmittel aus Kammer 30 bewirkt eine Trennung und Schichtung der Trockenreinigungsmaschine entfernt werden kann, 30 des Lösungsmittels und des Wassers und arbeitet und ein Ventil 14 vorgesehen, das während des nach dem Prinzip, daß das schwere Lösungsmittel auf Trocknungsvorganges betätigt ist und den Durchfluß den Boden der unteren Kammer 30 sinkt, von wo es des Lösungsmittels und des kondensierten Wassers über das Steigrohr 35 in den Tank 33 strömt, so daß zur erfindungsgemäßen Vorrichtung steuert. Die es in den Kreislauf der Trockenreinigungsmaschine Ventile haben einen gemeinsamen Strömungskanal 35 zurückgeführt werden kann, während sich das leich-15. Wenn das Ventil 12 geöffnet ist und die Ventile tere Wasser in der Auslaßkammer 28 oberhalb der 13 und 14 geschlossen sind, fließt das Lösungsmittel unteren Kammer 30 sammelt, wobei es durch die durch das Ventil 12 und den Strömungskanal 15 in zweite kleine, in der waagerechten Trennwand 29 vordie Maschine, die eine Reinigung des Gewebes vor- gesehene öffnung 32 in die Auslaßkammer 28 hinnimmt. Wenn die Ventile 12 und 14 geschlossen sind 40 ein- und durch den Auslaß 36 zum Abfluß strömt, und das Ventil 13 offen ist, wird das Lösungsmittel Ein Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung

durch den Strömungskanal 15 und das Ventil 13 aus besteht darin, daß die waagerechte Trennwand 29 der Maschine herausgeleitet. Wenn die Ventile 12 und den Behälter 20 in Höhe der Grenzschicht des ge-13 geschlossen sind und das Ventil 14 während des schichteten Lösungsmittel-Wasser-Gemisches in die Gewebereinigungsvorganges der Maschine geöffnet 45 Kammern 28 und 30 unterteilt, so daß die Auslaßist, dann fließt ein aus Lösungsmittel und konden- kammer 28 im wesentlichen nur Wasser und die siertem Wasser bestehendes Gemisch durch den Strö- untere Kammer 30 im wesentlichen nur Lösungsmungskanal 15 und das Ventil 14 zur erfindungs- mittel enthält. Dies wird dadurch erreicht, daß die gemäßen Vorrichtung. Höhenlagen der Auslaßstelle des Steigrohres 35, des

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 besteht aus 50 Auslasses 36 für das Wasser und der Trennwand 29 einem hohlzylindrischen Behälter 20, der am oberen auf das unterschiedliche spezifische Gewicht der bei-Ende durch einen Deckel 21 abgeschlossen ist; der den Flüssigkeiten abgestimmt werden. Die Höhen-Deckel 21 ist durch einen verschwenkbaren Bügel 22 lage der Trennwand 29 kann durch einen Versuch in am oberen Ende des Behälters festgeklemmt. Der der Weise ermittelt werden, daß die Lösungsmittel-Bügel 22 sitzt auf einem mittleren Zwischenstück 23 55 Wasser-Grenzschicht in einem transparenten Modell des Deckels auf, wobei durch einen Dichtring 24 eine der Vorrichtung beobachtet wird, lecksichere Abdichtung zwischen dem oberen Ende Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ein

des Behälters und dem Deckel hergestellt ist. weiteres vorteilhaftes Merkmal, beispielsweise für den

Der obere Abschnitt des Behälters 20 ist mit einer Fall, daß das Steuerventil 14 infolge eines mechani-Einlaßleitung 25 verbunden, über die das Lösungs- 60 sehen Fehlers nicht schließbar sein sollte, während mittel-Wasser-Gemisch von dem Strömungskanal 15 die Lösung von der Trockenreinigungsmaschine ab- und dem geöffneten Ventil 14 der Vorrichtung 10 zu- fließt, und das Lösungsmittel mit einer sehr großen geführt wird. Gemäß der Darstellung der Fig. 1 ist Durchflußmenge, z.B. mit 38 l/min, durch den Ströim Inneren der Vorrichtung 10 eine senkrechte mungskanal 15 und durch das Ventil 14 und die EinTrennwand 26 angeordnet, die den oberen Behälter- 65 laßleitung 25 strömen sollte.

abschnitt in eine Einlaßkammer 27 und eine Auslaß- Unter diesen Umständen würde die Vorrichtung

kammer 28 unterteilt. Eine waagerechte Trennwand normalerweise mit Lösungsmittel überflutet, und das 29 trennt die Kammern 27 und 28 von einer unteren Wasser würde sich in der Vorrichtung mit dem

Lösungsmittel vermischen und in den Tank gespült und von dort wieder zur Trockenreinigungsmaschine umgewälzt werden, während das teure Lösungsmittel die Vorrichtung ausfüllen und über den Auslaß 36 zum Abfluß strömen und daher verlorengehen würde. Erfindungsgemäß begrenzt die öffnung 31 in der Trennwand 29 den Durchfluß des Lösungsmittels auf einen Höchstwert von etwa 11 l/min, um zu verhindern, daß während eines Versagens des Ventils 14 übermäßige Mengen des abgeleiteten Lösungsmittels in die untere Kammer 30 eintreten. Außerdem stellt die Lage der Trennwand 29 an der Lösungsmittel-Wasser-Grenzschicht sicher, daß infolge der Schichtung des Lösungsmittels und des Wassers in der unteren Kammer 30 nur Lösungsmittel vorhanden ist und in die Auslaßkammer 28 Wasser eintritt und dort verbleibt. Dies ist von Bedeutung, da der Druck des Lösungsmittels, der an sich zu einem Mengenfluß von 38 l/min in die Einlaßkammer 27 führen würde, wegen der Öffnung 31 zu einem wesentlich geringeren Mengenfluß, nämlich etwa 11 l/min, führt und da die untere Kammer 30 nur Lösungsmittel enthält und das Steigrohr 35 einen erheblich größeren Querschnitt als die Öffnung 31 hat, wird nur die untere Hälfte des Lösungsmittels in der unteren Kammer 30 aus der Kammer 30 herausgefördert und durch das Steigrohr 35 hindurch in den Tank 33 geleitet, wobei im wesentlichen kein Lösungsmittel durch die öffnung 32 in die Auslaßkammer 28 gelangt. Während dieses Lösungsmittelflusses wird das Wasser im wesentlichen ungestört in der Kammer 28 gehalten und nicht durch den in der Kammer 30 und dem Steigrohr 35 stattfindenden Lösungsmittelfluß herausgespült, wobei die kleine öffnung 32 jegliche Störung durch das strömende Lösungsmittel verhindert, was auf die Größe der öffnung zurückzuführen ist, die während einer Turbulenz des Lösungsmittels in der unteren Kammer 30 eine Turbulenz des Wassers in der Auslaßkammer 28 verhindert.

Falls erwünscht, kann in der Auslaßkammer 28 ein Druckausgleichsrohr 40 vorgesehen werden, um den Dampfdruck zwischen Auslaß und Tank 33 auszugleichen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schichten und Trennen zweier miteinander unvermischbarer Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht, mit einem Behälter der eine Einlaßöffnung für das Flüssigkeitsgemisch, eine waagerechte, mit öffnungen versehene Trennwand, die den Behälter in eine untere und eine obere Kammer unterteilt, einen Auslaß für die leichtere und ein Auslaßsteigrohr für die schwerere Flüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kammer durch eine auf der waagerechten Trennwand (29) senkrecht stehende Trennwand (26) in eine Einlaßkammer (27) für die Mischung und eine Auslaßkammer (28) für die leichtere Flüssigkeit unterteilt ist, daß ferner die Höhenlagen der Auslaßstelle des Steigrohres (35), des Auslasses (36) für die leichtere Flüssigkeit und der Trennwand (29) derart auf das unterschiedliche spezifische Gewicht beider Flüssigkeiten abgestimmt sind, daß sich die Trennwand (29) in oder nahe der Trennschicht zwischen den beiden Flüssigkeiten befindet, und daß die Trennwand (29) mit einer ersten öffnung( 31), die die Einlaßkammer (27) mit der unteren Kammer (30) verbindet und einen wesentlich kleineren Querschnitt als das Steigrohr (35) hat, und einer zweiten kleinen öffnung (32) zwischen unterer Kammer (30) und Auslaßkammer (28) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Auslaß für die schwerere Flüssigkeit ein im wesentlichen senkrechtes Druckausgleichsrohr (40) in die Auslaßkammer (28) für die leichtere Flüssigkeit führt und dort oberhalb des Auslasses (36) endet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 328 825, 604 416.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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