DE1282604B - Verfahren und Vorrichtung zum raschen Entgasen eines gegebenen Fluessigkeitsvolumens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES mJTQSV PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int CL:

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

BOId

BOIj

12 e-3/01

12 g-1/01

P 12 82 604.9-43 (C 34955)

26.Januar 1965

14. November 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum raschen Entgasen einer heißen Flüssigkeit durch Abkühlen und Entspannen bzw. Absinken des Druckes in einem abgeschlossenen Raum.

Bekanntlich besteht die übliche Methode zum Entgasen einer Flüssigkeitsprobe — insbesondere um eine Messung bzw. Analyse der gelösten Gase vorzunehmen — darin, daß eine bestimmte Flüssigkeitsmenge in einen abgeschlossenen Raum gebracht wird, der vom Flüssigkeitsumlauf abgeteilt ist. Die Flüssigkeit steht unter erhöhtem Druck und hoher Temperatur und wird dann abgekühlt; die Flüssigkeit zieht sich alsdann zusammen, der Druck fällt stark ab und der größte Teil der Gase, die sie enthält, sammelt sich am oberen Ende dieses abgeschlossenen Raumes. Ohne besondere Vorkehrungen allerdings ist die für das Entgasen notwendige Zeit ziemlich lang; sie liegt in der Größenordnung von mehreren Stunden. Mit dem Verfahren nach der Erfindung soll eine schnelle Entgasung innerhalb eines Zeitraumes in der Größenordnung von einigen Minuten bei besonders sicheren Bedingungen vorgenommen und eine globale Prüfung der aufgefangenen Gase bewerkstelligt werden können.

Das Entgasungsverfahren zum raschen Entgasen eines gegebenen Flüssigkeitsvolumens durch Abkühlen und Absinken des Druckes in einem geschlossenen Raum, ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe zunächst ein Teil dieser Flüssigkeit im oberen Teil des abgeschlossenen Raumes gekühlt wird und daß dann, um ein heftiges Aufbrausen der Flüssigkeit zu bewirken, in einer zweiten Verfahrensstufe die Gesamtheit der Flüssigkeit gekühlt wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch einen röhrenförmigen geschlossenen Körper, der aus mindestens zwei übereinanderliegenden Teilen besteht, die unabhängig voneinander jeweils mit einem besonderen äußeren Kühlkreis im Zusammenhang stehen, weiterhin durch ein innenliegendes Kühlorgan, das auf der Achse des röhrenförmigen Körpers liegt, und durch Leitungen für das Ein- und Abführen der Flüssigkeit in und aus dem röhrenförmigen Körper.

Außer diesen Hauptmerkmalen umfaßt die Erfindung noch gewisse sekundäre Merkmale, von denen noch ausführlich zu sprechen sein wird und die insbesondere folgendes betreffen:

Die Verwendung einer metallischen Rohrschlange als Kühlorgan, das in der Achse des röhrenförmigen Körpers angeordnet ist und für den Umlauf eines geeigneten Kühlmittels dient,

Verfahren und Vorrichtung zum raschen
Entgasen eines gegebenen Flüssigkeitsvolumens

Anmelder:

Commissariat ä !'Energie Atoniique, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz

und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte,

8000 München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Jacques Lutz,

Robert Mauger, Paris;

Paul Vignet, Gif/Yvette, Seine-et-Oise

(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 27. Januar 1964 (961693)

die Bildung der äußeren Kühlkreise für die verschiedenen Teile des röhrenförmigen Körpers mit Hilfe von Nuten, die schraubenlinienförmig an der Oberfläche des Körpers umlaufen und die mit einem äußeren Deckmantel abgedeckt sind,

die Verwendung einer isolierenden Hülle, die ein oder mehrere Thermoelemente enthält, welche in der Achse der innenliegenden Kühlschlange angeordnet sind und zur Temperaturkontrolle entlang des röhrenförmigen Körpers dienen,

den Einbau einer Glüh- oder Zündkerze im oberen Teil des röhrenförmigen Körpers im Bereich, in dem sich die gelösten Gase sammeln, die unter gewissen Bedingungen quantitativ geprüft oder analysiert werden sollen.

Weitere Merkmale der Erfindung werden sich aus der folgenden Erläuterung des Verfahrens im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung ergeben.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen schematischen Schnitt durch die Vorrichtung zum raschen Entgasen einer Flüssigkeit.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, enthält die Vorrichtung einen röhrenförmigen Körper 1, der sich aus einer unteren Muffe 2 und einer an deren oberen Teil und in deren Verlängerung angeschlossenen zweiten Muffe 3 zusammensetzt, die an der Stelle 4

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ineinandergeschraubt und an der Stelle 5 miteinander verschweißt sind.

Am unteren Teil ist die Muffe 2 durch ein Endverschlußstück 6 verschlossen, mit dem sie an der Stelle 7 verschraubt und an der Stelle 8 verschweißt ist. Das Endverschlußstück 6 enthält Bohrungen 9 und 10, die mit Stutzen 11 und 12 verbunden sind. Die Stutzen 11 und 12 dienen, wie näher ausgeführt werden wird, zur Zuführung der Flüssigkeit und zur Messung des Druckes der unter Druck im Inneren des axial in den Muffen 2 und 3 liegenden zylindrischen Hohlraumes 13 zu entgasenden Flüssigkeit. Im oberen Teil enthält die Muffe 3 eine Radialöffnung 14, die mit einem Stutzen 15 versehen ist. Der Stutzen

15 dient zum Abfluß der die Vorrichtung von unten nach oben durchströmenden Flüssigkeit, bevor diese im Hohlraum 13 abgeschlossen wird.

Nach der Erfindung ist der röhrenförmige Körper 1 mit äußeren Kühlumläufen versehen, die zwischen den Muffen 2 und 3 einerseits und einem Deckmantel ao andererseits angeordnet sind. Der äußere Deckmantel besteht insbesondere aus mehreren Teilen 16 a, 16 b,

16 c. So trägt z. B. die Muffe 3 an ihrer Mantelfläche eine schraubenlinienförmig verlaufende Nut 17, die zwischen der Muffe und dem Teil 16 a des äußeren Mantels eine Leitung für Kühlflüssigkeit bildet, die durch den Stutzen 18 zufließt und durch den Stutzen 19 abfließt. In gleicher Weise sind an der Oberfläche der Muffe 2 von den Teilen 16 b und 16 c des äußeren Mantels abgedeckte schraubenlinienförmig umlaufende Nuten 20 und 21 vorgesehen, die jeweils an Stutzen 22 und- 23 tew. 24 und 25 für den Kühlmittelumlauf angeschlossen sind, wobei im allgemeinen das gleiche Kühlmittel verwendet wird, wie in der oberen Nut 17.

Im Zentrum des Hohlraumes 13 ist eine Rohrschlange 26 angeordnet, deren Enden 27 und 28 das untere Endverschlußstück 6 durchdringen. In der Achse dieser Kühlschlange ist eine Hülse 29 angeordnet, die eine Reihe von nicht dargestellten Thermoelementen enthält, durch welche die Temperatur längs des inneren Hohlraumes 13 des röhrenförmigen Körpers 1 gemessen und kontrolliert werden kann.

Der obere Teil der Muffe 3 ist mit einer axial angeordneten Glüh- oder Zündkerze 30 versehen, die durch eine Schutzkappe 31 abgedeckt ist und gegebenenfalls mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden werden kann. Dadurch kann, wie noch gezeigt werden wird, eine quantitative Prüfung der gesammelten Gase im Hohlraum 13 vorgenommen werden.

Die Wirkungsweise des Geräts folgt leicht aus dem, was schon beschrieben wurde: um eine schnelle Entgasung einer gewissen Menge Flüssigkeit vorzunehmen, die heiß ist und unter Überdruck in den Hohlraum 13 eingeführt wurde, kühlt man zunächst die obere Muffe 3 durch Umlauf einer geeigneten Kühlflüssigkeit in der an der Oberfläche dieser Muffe vorgesehenen Nut 17. Wenn dies geschehen ist, wird einerseits die Gesamtheit des röhrenförmigen Körpersl plötzlich abgekühlt, indem dann in den Leitungen 20 und 21 Kühlmittel fließt und andererseits wird die Flüssigkeit direkt mittels der Rohrschlange plötzlich abgekühlt. Die Flüssigkeit zieht sich plötzlich zusammen, und im oberen Teil des Hohlraumes 13 sammelt sich der größte Teil der gelösten Gase.

Die Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung ist insbesondere vorteilhaft für die Messung der Gasmenge, die in Wasser unter hohem Druck und bei hoher Temperatur gelöst ist. Eine einfache Bestimmung des Gasdruckes gestattet es, wenn man die Löslichkeit dieser Gase und den Dampfdruck der abgekühlten Flüssigkeit kennt, die Gesamtmenge des gelösten Gases zu ermitteln.

Wenn ein Teil der Mischung der frei gewordenen Gase aus einem brennbaren Gas und einem zu dessen Verbrennung geeigneten Gas besteht, kann man nach einer besonderen Anwendung der Erfindung diejenige Menge desjenigen der beiden Gase bestimmen, die im Verhältnis zu einem stöchiometrischen Gemisch fehlt. Hierzu leitet man nach der Abkühlung und der Messung des Druckes die Verbrennung des Gasgemisches ein, und zwar mit Hilfe der Glüh- bzw. Zündkerze 30, die in der oberen Muffe 3 liegt. Nach erneuter Abkühlung wird der Druck wieder gemessen, und aus der Differenz der beiden Werte folgt die Menge der verbrannten Gase.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum raschen Entgasen eines gegebenen Flüssigkeitsvolumens durch Abkühlen und Absinken des Druckes in einem abgeschlossenen Raum, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe zunächst ein Teil dieser Flüssigkeit im oberen Teil des abgeschlossenen Raumes gekühlt wird und daß dann, um ein heftiges Aufbrausen im Innern der Flüssigkeit zu bewirken, in einer zweiten Stufe die Gesamtheit der Flüssigkeit gekühlt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen geschlossenen röhrenförmigen Körper (1), der aus mindestens zwei übereinanderliegenden Teilen (2, 3) besteht, die je mit einem äußeren unabhängigen Kühlkreis (17, 20, 21) im Zusammenhang stehen, ein in der Achse des röhrenförmigen Körpers liegendes inneres Kühlorgan (26) — eine metallische Kühlschlange — und Leitungen für das Ein- und Abführen der Flüssigkeit (11, 15) in und aus dem röhrenförmigen Körper (1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kühlkreise mit Hilfe von Nuten (17, 20, 21) gebildet werden, die schraubenlinienförmig an der äußeren Oberfläche des röhrenförmigen Körpers (1) umlaufen und durch einen äußeren Deckmantel (16 a, 166,16 c) abgedeckt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine isolierende Hülse (29) in der Achse der innenliegenden Kühlschlange vorgesehen ist, die ein oder mehrere Thermoelemente zur Kontrolle der Temperatur längs des röhrenförmigen Körpers (1) enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glüh- oder Zündkerze (30) im oberen Teil des röhrenförmigen Körpers (1) zur quantitativen Prüfung der zündfähigen gesammelten Gase vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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