DE1806897C3 - Dosierapparat zur dosierten Zugabe einer Flüssigkeit in eine zweite Flüssigkeit - Google Patents

Description

das Einsaugen der zweiten Flüssigkeit erforderlich ist. In der Mischkammer und im Diffusor tritt als Folgeerscheinung eine Druckerhöhung beider Flüssigkeiten auf. Die optimale Wahl der Konstruktionsparameter, die auf dem Verhältnis des Durchmessers der Speisedöse zum Durchmesser der Mischkammer in Abhängigkeit vom Ejektionsveiiiältnis beruht, erlaubt es, in der Mischkammer und im Diffusor einen maximal möglichen Druck? uvvachs und somit auch minimalste Drucksenkungen des Speisewassers im Dosierapparat zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, zur Erzielung möglichst geringer Druckv<:rluste in einem Dosierapparat der eingangs erwähnten Art optimale Konstruktionsparuineter zu ermitteln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verhältnis des Durchmessers ü der Düse der Strahlpumpe /um Durchmesser D der Mischkammer aus dem Verhältnis zwischen der angesaugten Durchllußmasse q zu der die Strahlpumpe speisenden Durchflußmasse Q g-rnäü folgender Beziehung bemessen wird.

0 ' 0.1
Q

(0.25 bis 0.2X)

(0.7S bis 0.95)

Hei einem vorteilhaften Dosierapparat der enindungsgcmäßen Art wird die Zugabetlüssigkeit in einem vertikalen Metallbehälter untergebracht, dessen Innenraum in zwei identisch gestaltete Kammern, eine obere und eine untere Kammer, durch eine offene, sackartige Membran unierteilt ist. Die beiden Jic Kammern bildenden Behälterteile sind an Flanschen miteinander verbunden, und /wischen den Manschen ist die Membran, die emc kreisförmige Packung bildet, eingebaut.

Am Oberteil dos Behälters ist die Strahlpumpe ,ingeordnet, deren Saugraum das ist der Raum rings um den Auslauf aus der Speisedüse ■-■ übci die Dosierdüse mit der Kammer über der Membran, in welcher sich die Zugahellüssigkeii befindet, in Verbindung steht. In der Speisedüse der Strahlpumpe erfolgt eine Drucksenkimg des Speisewasser^ Der Auslauf der Zugabeflussigkeit über die Dosierduse wird durch den Druckabfall in der Spei>edüse der Strahlpumpe infolge der Rohrverbindung der Kammer unter der Membran mit dem unmittelbar an die Speisedüse anschließenden Raum in der Strahlpumpe hervorgerufen. Das Durchflußmassenverhältnis in dem Oosierapparat ist konstant und unabhängig von der Durehflußmenge des Berieselungswassers, weil die .Änderungen der Dun-liflußmenge der Speisollüssigkeit. welche die Änderungen der Drueksenkung in der Speisedüse bewirken, von gleichen Änderungen Jer Drueksenkung in der Dosierdüse begleitet werden und eine entspiechende Änderung der Durchflußmenge der angesaugten ZugabefUissigkeit zur Folge haben.

Lm den Druck, welcher in der Speisedüse abgesenkt wurde, maximal zurückzuerhalten, ist ein einschlägiges Verhältnis, des Durchmessers J der Speisedüse zum Durchmesser D der Mischkammer in Abhängigkeit vom Massenverhältnis der Durchflußmenge des Bencselungswassers </ und des Speisewassers Q zu ermitteln.

Die funktioneile Abhängigkeit des quadratischen Verhältnisses dieser Durchmesser vom Durehfluß-Massenverhältms im Bereich

wurde erfindungsgemäß zu

I '¹Y (0.25 bis 0.28) '' (0.75 bis 0.95)

\ D I Q

ίο bestimmt, wobei die oberen Werte der Zahlenfaktoren einer Wirkleistung des Diffusors von i,f> Ο.9. die unleren einer Wirkleistung von ΐ/Λ 0.7 entsprechen.

Nach der Anfüllung des Behälters mit der Zugabeflüssigkeit über die im Oberteil des Behälters angeordnete öffnung nimmt die Membran die untere Extremlage ein, wobei ihre Gestalt derart gewählt wurde, daß sie in den Extremlagen genau an der Behälterwand anliegt. Unter dem Einfluß des unter der Membran /ugeführten Wassers, dessen Druck dem der Speise-Strahlpumpe entspricht, wird mit zunehmender Abnahme der durch die Strahlpumpe abgesaugten Zugabeflüssigkeit die Membran nach oben verlagert Nach Erschöpfung des Vorrats nimmt die Membran die obere Extremlage ein. wobei sie direkt an dem Oberteil des Brhälters anliegt.

Untersuchungen ergaben, daß bei einer Strahlpumpe ^trringere Druckverlusie für das Berie.elungswasser auftreten, als dies bei der Verwendung einer Blende oder Venturidüse im Dosierapparat der I all ist. Auf Grund der geringeren Druckverlusic des Speisewassers wird der Zerstäubungsgrad in den Berieselungsdiisen verbessert, was einen erhöhten Wirkungsgrad der Berieseltingsvorriehmng zur folge hat Die angegebene Konstruktion selbst beseitigt alle mit den bekannten Einrichtungen verbundenen Mängel, weil die Beförderung des Vorrats an Zugabeflüssigkeit. / B. eines NetzmitieK in Behältertvpen aller Art. z. B in I assem, vorgenommen werden kann und die Beschickimg des Apparats mn der Zugabeflüssigkeit keine Demontage der Einrichtung erfordert. Die (inrichUing ist in einem gewissen Änderungsbereich der Durchflußmenge von Berieseln ngswasser selbstregelnd, weil das Ansteigen der

Ai Durchflußmenge von Bcriesclungswasser jedesmal von einem proportionalen Ansteigen der Durchflußmenge der Zugabeflussigkeit begleitet wird

Nachfolgend wird ein Ausfuhriingsbcispiel der I rlindung an !Fand der Zeichnung erläutert.

.V I i g. I zeigt einen Frisierapparat im AxiaKchnitt. F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Konstruktion der Strahlpumpe.

Der in MgI dargestellte Dosi-jrapparat für die Dosierung von Netzmittel in Wasser besteht aus dem Behälter 1. dessen Inneres durch eine Sackmembran 2 unterteilt ist. sowie ins einer optimal in bezug auf ein gegebenes DurchtlußmassenverhäUnis ausgelegten Strahlpumpe. Die Strahlpumpe besieht aus der Speisedüse 3. der Mischkammer 4 sowie dem Diffusor 5 Die Speiseleitung 6 ist über das Rohr 7 mit der unteren Kammer des Behälters 1, der Saugraum der Strahlpumpe, d. h. der Anfang der Mischkammer 4 .Ί der Nähe des Auslaufs der Speisedüse 3, über die Dosierdüse 8 mit der oberen Kammer des Behälters 1 verbunden. Der Behälter 1 ist in seiner halben Höhe in zwei mittels Flanschen verbundene Teile aufgeteilt. Zwischen den Flanschen 9 ist in einer Rille der Rand 10 der Membran 2 befestigt, der gleichzeitig

eine ringartige Packung oder Dichtung bildet. Die Membran 2 besitzt eine solche Gestalt, daß sie in ihren F.xtremlagen genau an den Innenflächen des Behälters I anliegt. Die Anfüllung des Behälters 1 mit Netzmittel erfolgt bei geöffnetem Entlüftungsund lintwässerungsventil 12 über die öffnung 11. Nach dem Anfüllen des Behälters 1 legt sich die Membran 2 eng an die Wand des Behälterunterteils an. Das unter Druck über die Leitung 6 zur Speisedüsc der Strahlpumpe fließende Wasser speist mittels der Leitung 7 die Kammer unter der Membran 2. Infolgedessen herrscht im Behälter ein gleicher Druck wie in der Leitung 6 vor der Speisedüse 3.

In der Speisedüse erfolgt eine Drucksenkung, die das Netzmittel aus dem Behälter 1 zum Saugraum der Strahlpumpe auf Grund des entstandenen Druckunterschieds vor und hinter der Dosierdüse 8 ausfließen läßt. In der Mischkammer 4 und im Diffusor 5 erfolgt eine Drucksteigerung des Wassers mit Netzmittelanteil, welches anschließend über die Leitung 13 zu den Zerstäuberdüsen fließt.

Der Dosierapparat arbeitet so lange, bis die Membran 2 die obere Extremlage einnimmt. Dann ist ίο der Behälter von neuem mit Netzmittel anzufüllen.

In F i g. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Strahlpumpe dargestellt, in welcher der Saugraum 14 ein besonderes Element bildet, und in welches die Dosierdüsen das Netzmittel dosieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. I 2

   unentbehrlich, welcher es ermöglicht, ein konstantes

   Patentanspruch: Durchfluß-Massenverhältnis beider Flüssigkeiten bei

   einem gewissen Änderungsbereich der Durchfluß-Dosierapparat zur dosierten Zugabe einer Flüs- menge des Berieselungswassers zu erhalten, sigkeit in eine zweite Flüssigkeit unter Einhaltung 5 Es ist bereits bekannt, die Dosierung der Zugabe eines konstanten Durchfluß-Masseuverhältnisses einer Flüssigkeit zu einer zweiten mit Hilfe einer mit einer Strahlpumpe, die eine zylindrische Misch- Strahlpumpe vorzunehmen. Beim Einsatz einer Strahlkammer besitzt, und mit einem Behälter, dessen pumpe als Dosiereinrichtung ist jedoch das Durchlnnenraum durch eine Membran in zwei Kammern fluß-Massenverhältnis der angesaugten Flüssigkeit, aufgeteilt ist, von denen die eine Kammer mit >o d. h. der Zugabeflüssigkeit, zu der Beschickungsder Speiseleitung für die zweite Flüssigkeit und flüssigkeit — Fjektions\erhältnis genannt — verdie andere Kammer für die Zugabeflüssigkeit änderlich und vom Druck im Saugraum, d. h. der über eine Dosierdüse mit der Mischkammer ver- Mischkammer, rings um den Speisestrom in der bunden ist, dadurch gekennzeichnet, Nähe des Auslaufs aus der Speisedüse abhängig, daß das Verhältnis des Durchmessers (d) der 15 Die Strahlpumpe selbst erlaubt das erforderliche Düse (3) der Strahlpumpe zum Durchmesser (D) Ejektionsverhältnis nur an einer Arbeitsstelle einzuder Mischkammer (4) aus dem Verhältnis zwischen halten. Eine Änderung der Durchflußmenge des der angesaugten Durchflußmasse (q) zu der die Speisewassers oder euch eine Druckänderung im Strahlpumpe speisenden Durchflußmasse (Q) ge- Saugraum bewirken jedoch eine Änderung des Ejekmäß folgender Beziehung bemessen wird: 10 tionsverhältnisses, was bei der Dosierung des Netzmitteis in ßergwerks-Berieselungseinrichtungen unzu-

   ^ä \* = - (0,25 bis 0,28) '' I (0,78 bis 0,95) lässig ist. '

   D) Q Bekannt sind auch mit einer Blende ausgerüstete

   Dosierapparale, um eine örtliche Drucksenkung bei 35 einer unter Druck fließenden Flüssigkeit zu erreichen, welcher geringe Mengen einer anderen Flüssigkeit zugeführt werden. Der Raum hinter der Blende ist über die Dosierdüse mit dem Inneren eines elastischen Behälters verbunden, in welchem sich die angesaugte

   Die Erfindung betrifft einen Dosierapparat zur 30 Flüssigkeit befindet. Von außen drückt auf den dosierten Zugabe einer Flüssigkeit in eine zweite Behälter ^ie Flüssigkeit, welche aus der unmittelbar Flüssigkeit unter Einhaltung eines konstanten Durch- vor der Blende angeschlossenen Leitung zugeführt fliiß-Massenverhältnisses mit einer Strahlpvimpe, die wird. Durch den hervorgerufenen Druckunterschied eine zylindrische Mischkammer besitzt, und mit wird die Flüssigkeit aus dem Behälter über die Düse einem Behälter, dessen Innenraum durch eine Mem- 35 in den Raum hinter der Blende gedrückt, bran in zwei Kammern aufgeteilt ist, von denen die Die beschriebenen Dosierapparale weisen Mangel

   eine Kammer mit der Speiseleitung für die zweite auf, welche sie für derr Einsatz bei Bergwerksbedin-Flüssigkeit und die andere Kammer für die Zugabe- gungen ausschließen. Der elastische Flüssigkeitsflüssigkeit über eine Dosierdüse mit der Misch- behälter, der gleichzeitig eine Membran darstellt, kammer verbunden ist. 40 weiche die Flüssigkeiten voneinander trennt, bildet

   An einigen Stellen von Steinkohlenbergwerken, einen geschlossenen Sack, in welchem sich das geforunter anderem an Stellen, wo Schrämlademaschinen derte Netzmittel befindet.

   zum Einsatz gelangen oder auch Umschlagarbeiten Außer der Kostensteigerung, die mit den unge-

   erfolgen, übersteigt die Luftverstaubung die aus führten Behältern verbunden ist, ist der Transport Gesundheits- und Sicherheitsgründen festgesetzte 45 von Behältern dieser Art aus Gründen einer leichten Grenze. Um ilieVerstaubungunterdiezulässigeGrenze mechanischen Beschädigung mit großen Schwierig- L\\ senken, werden Berieselungen angewandt, d. h.. keitcn verbunden. Die Anwendung einer Blende zur es wird Wasser unter Druck aus Düsen zerstäubt. Erzeugung einer örtlichen Drucksenkung der unter Der durch die Zerstäubung hervorgerufene Nebel Druck fließenden Flüssigkeit in der erwähnten Einbefeuchtet den in der Luft schwebenden Staub und 50 richtung ist unwirtschaftlich, weil dadurch bedeutende läßt diesen sich absetzen. Die Zugabe einer geringen Druckverluste auftreten.

   Menge von Kcryl-Benzylnatronsulfonat als Netz- t ine wirksame Zerstäubung bedingt die Einhaltung

   mittel zum Berieselungswasser setzt die Wasserober- eines entsprechend hohen Wasserdrucks vor den rlächenspannung auf etwa die Hälfte herab, wodurch Berieselungsdüsen. Sogar der Einbau einer Venturidie Fähigkeit des Wassers, die Staubpartikeln anzu- 55 düse an Stelle der Blende, wie dies in anderen befeuchten, erhöht wird. Das Mengenverhältnis des kannten Dosierapparaten der Fall ist, bewirkt gleich-Netzmittels zum Berieselungswasser darf aus Gesund- falls bei anwachsendem Ejektionsverhällnis erhebliche heitsgründen 0,15°/₀ nicht überschreiten. Druckverluste, was auf Grund von Untersuchungen

   Untersuchungen über die Fähigkeit des Keryl- festgestellt werden konnte.

   Benzylnatronsulfonats zur Herabsetzung der Wasser- 60 Der Einsatz einer optimal ausgebildeten Strahloberflächenspannung führten zur Erkenntnis, daß pumpe im Dosiorapparat zum Hervorrufen einer ein Massenverhältnis dieses Netzmittels von 0,1 bis örtlichen Drucksenkung und einer nachfolgenden 0,15°/o die Wasseroberfiächenspannung um etwa maximalen Zurückgewinnung des Drucks beider 50⁰Z₀ herabsetzt und daß eine weitere Erhöhung Flüssigkeiten — der Einsaug- sowie Speiseflüssigdes Anteils an Netzmittel nur eine geringfügige 65 keit — läßt nur minimale Druckverluste dieser Flüssig-Steigerung der Oberflächenspannung mit sich bringt. keit, welcher die zweite Flüssigkeit zugeführt wird. Aus diesem Grund ist ein Dosierapparat zur dosierten auftreten. In der Speisedüsc der Strahlpumpe erfolgt Zugabe des Netzmittels /um Berieselungswasser die Drucksenkung der Speiseflüssigkeit, welche für