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Die
Erfindung befasst sich mit einer Probenahmevorrichtung, die insbesondere
für Reindampf bestimmt
ist.
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Bisher
war es kompliziert und zeitaufwändig mit
Hilfe der Betätigung
von mehreren in der Anlage befindlichen Ventilen einen Probenzug,
insbesondere von Reindampf, bei Anlagen auf dem Lebensmittelsektor,
Pharmasektor oder dergleichen durchzuführen. Auch besteht bisher eine
Gefährdung
des Bedienungspersonals bei der Durchführung derartiger Probenzüge im Hinblick
auf die hohen Temperaturen von dampfförmigen Medien.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, eine Probenahmevorrichtung, insbesondere
für Reindampf,
bereitzustellen, welche eine weitgehend gefahrlose Probenahme, insbesondere
von Reindampf auf zuverlässige
und einfache sowie zeitsparende Weise gestattet.
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Nach
der Erfindung wird hierzu eine Probenahmevorrichtung, insbesondere
für Reindampf
bereitgestellt, welche sich dadurch auszeichnet, dass ein gemeinsamer
Grundkörper
einen Dampfeinlass, einen Dampfauslass, dazwischen ein erstes Ventil, welches
mit einer zwangsgekühlten
und mittels eines zweiten Ventils absperrbaren Kondensationskammer kommunizierend
in Verbindung ist, und einen mittels eines dritten Ventils steuerbaren
Kondensatauslass umfasst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Probenahmevorrichtung
werden die zur Durchführung
eines Dampf-, insbesondere eines Reindampfprobenzugs erforderlichen
Komponenten und Einrichtungen in einem gemeinsamen Grundkörper untergebracht,
so dass dieser lediglich in eine dampfführende Leitung eingebaut wer den
zu braucht, und einerseits die dampfführende Leitung eingangsseitig
mit dem Dampfeinlass des Grundkörpers
und auslassseitig mit dem Dampfauslass des Grundkörpers lediglich verbunden
werden zu braucht. Hierdurch erhält
man eine vereinfachte Handhabung bei der Durchführung eines Probenzugs, da
alle Komponenten und Einrichtungen in dem gemeinsamen Grundkörper zur Durchführung einer
Probenahme verwirklicht sind. Ferner umfasst die Probenahmevorrichtung
nach der Erfindung auch Einrichtungen zur Zwangskühlung des
mit Hilfe der Probenahmevorrichtung abgezweigten Dampfes, insbesondere
Reindampfes während seines
Aufenthalts in der im Grundkörper
ausgebildeten Kondensationskammer, so dass Dank der Zwangskühlung das
dampfführende
Medium in der Kondensationskammer weitgehend vollständig kondensiert
und dann schließlich
das Kondensat mittels eines dritten Ventils in steuerbarer Weise über einen Kondensatauslass
aus dem gemeinsamen Grundkörper
zur Probenahme entnommen werden kann.
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Wesentlich
bei der erfindungsgemäßen Probenahmevorrichtung
ist somit die Tatsache, dass mittels der einheitlichen und gemeinsamen
Zusatzeinrichtung auf zuverlässige,
einfache und schnelle Weise eine Dampfprobe aus einer dampfführenden
Leitung der Anlage entnommen werden kann, ohne dass eine Verletzungsgefahr
durch Verbrühungen oder
dergleichen besteht, so dass das Bedienungspersonal nicht mit dem
dampfförmigen
Medium in unmittelbare Berührung
kommt, sondern lediglich das in der Probenahmevorrichtung gebildete
Kondensat dann in einem geeignete Auffangbehälter für das erhaltene Kondensat gesammelt
und analysiert werden kann. Ferner ist die Probenahmevorrichtung
nach der Erfindung auch derart ausgelegt, dass die für einen
Probenzug erforderlichen steuerungstechnischen Maßnahmen
an der Probenahmevorrichtung sich auch weitgehend vollautomatisch
durchführen lassen,
so dass die erfindungsgemäße Probenahmevorrichtung
die Durchführung
von Probenzügen
auf automatische Weise gestatten kann.
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Vorzugsweise
ist die Auslegung der Probenahmevorrichtung nach der Erfindung derart
getroffen, dass zur Probenahme das erste Ventil geöffnet und
das zweite Ventil geschlossen ist, so dass Dampf, insbesondere Reindampf,
in die zwischen den beiden Ventilen gebildete Kondensationskammer
gelangt, welche in Wirkverbindung mit einer Kühlkammer im gemeinsamen Grundkörper derart steht,
dass der Dampf mittels der Kühlkammer
konvektiv und effektiv gekühlt ist.
Bei dieser bevorzugten Ausgestaltungsform der Probenahmevorrichtung
ist in dem gemeinsamen Grundkörper
auch eine Kühlkammer
integriert, welche konvektiv in Wirkverbindung mit der Kondensationskammer
ist, so dass eine möglichst
effektive Kondensatbildung in der Kondensationskammer beim Probenzug
gewährleistet
ist. Hierdurch kann das dampfförmige
Medium in der Kondensationskammer einfach und schnell in den kondensierten
Zustand in Form eines Kondensats überführt werden.
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Vorzugsweise
ist die Kühlkammer
von einem Kühlmedium,
wie Druckluft oder dergleichen, durchströmt. Da bei den meisten für eine derartige
Probenahmevorrichtung in Betracht kommenden Anlagen Druckluft zur
Verfügung
steht, kann diese gleich bei der erfindungsgemäßen Probenahmevorrichtung als Kühlmedium
eingesetzt werden und es können
entsprechende Druckluftleitungen oder andere Druckgasleitungen direkt
an den gemeinsamen Grundkörper
angeschlossen werden. Hierdurch lässt sich die erfindungsgemäße Probenahmevorrichtung
auf günstige
Weise in Anlagen entsprechend integrieren. Natürlich können als Kühlmedien auch andere Medien
außer
Druckluft in Betracht kommen, wie zum Beispiel allgemein Druckgase
und gegebenenfalls auch Wasser. Somit ist bei der erfindungsgemäßen Probenahmevorrichtung
das Kühlmedium
nahezu frei wählbar.
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Im
Falle von Sterilanwendungen kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Probenahmevorrichtung im gemeinsamen Grundkörper eine Sterilisationseinrichtung
integriert sein, welche mittels eines vierten Ventils steuerbar
ist. Auf diese Weise lassen sich vor der Probenahme sterile Bedingungen
im Bereich der Probenahmevorrichtung erzeugen und einhalten, was
insbesondere im Falle einer Dampfprobenahme auf dem Gebiet der Pharmaindustrie
wesentlich sein kann.
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Zusammenfassend
stellt die Erfindung somit eine Probenahmevorrichtung in möglichst
gedrängter Bauweise
bereit, welche sich nur mit geringem Einbauaufwand verbunden auf
einfache Weise in Anlagen integrieren lässt, und welche eine Probenahme, insbesondere
von Reindampf, auf effektive Weise gestattet.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
ohne beschränkenden
Charakter unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Darin
gilt:
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1 ist
eine schematische perspektivische Seitenansicht einer Probenahmevorrichtung,
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2 ist
eine perspektivische Gesamtansicht eines gemeinsamen Grundkörpers der
Probenahmevorrichtung nach 1, und
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3 ist
eine Schnittansicht eines gemeinsamen Grundkörpers längs der Linie III-III in 2.
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In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben
Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
die Probenahmevorrichtung in einer perspektivischen Ansicht dargestellt
und dort insgesamt mit A bezeichnet. Diese Probenahmevorrichtung
A ist insbesondere für
Reindampf bestimmt. Die Probenahmevorrichtung A umfasst einen insgesamt mit 1 bezeichneten
gemeinsamen Grundkörper.
Der Grundkörper 1 umfasst
einen Dampfeinlassstutzen S1, einen Dampfauslassstutzen S2 und einen
Kondensatablassstutzen S3. Ferner umfasst die Probenahmevorrichtung
A an dem gemeinsamen Grundkörper 1 ein
drittes Ventil 4, ein so genanntes Kondensatablassventil 4,
ferner ein erstes Ventil 6 und ein zweites Ventil 5,
wobei die Ventile 4, 5, 6 im am Grundkörper 1 angebauten
Zustand in 1 gezeigt sind und somit im
Wesentlichen nur die Ventilbetätigungseinrichtungen
für Ventile 4, 5 und 6 mit
ihren Gehäusen
zu sehen sind. Mit 2 ist in 1 eine Abdeckung
gezeigt, welche eine aus den nachstehend Figuren der Zeichnung,
insbesondere 3 ersichtliche Kühlkammer
nach außen
hin abschließt
und die Anschlüsse 3 für die Durchleitung
des Kühlmediums, wie
Druckluft, trägt.
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In 2 ist
in einer perspektivischen Ansicht der gemeinsame Grundkörper 1 als
Einzelteildarstellung gezeigt, wenn die entsprechenden Ventilbetätigungseinrichtungen
der Ventile 4, 5 und 6 aus 1 abgenommen
sind. Von dem ersten Ventil 6 ist im gemeinsamen Grundkörper 1 ein
Ventilsteg 6 zu ersehen, mit dem ein geeignetes Ventilelement
(nicht gezeigt) der zugeordneten Ventilbetätigungseinrichtung zusammenarbeitet,
so dass das erste Ventil 6 auf entsprechend geeignete Weise
geöffnet
und geschlossen werden kann. Auch sind aus 2 Befestigungsöffnungen 11 zu
ersehen, mittels welchen die Ventilbetätigungseinrichtung und der
Ventilantrieb des ersten Ventils 6 an dem gemeinsamen Grundkörper 1 befestigt
werden kann.
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Im
unteren Bereich des gemeinsamen Grundkörpers 1 ist ein weiterer
Ventilsteg 12 zu ersehen, welcher dem zweiten Ventil 5 zugeordnet
ist und mit welchem ein geeignetes Ventilelement, wie beispielsweise
eine Membrane, einer Ventilbetätigungs- und
-antriebseinrichtung des zweiten Ventils 5 zusammenarbeiten
kann, so dass das zweite Ventil 5 mit Hilfe der aus 1 schematisch
zu ersehenden Ventilbetätigungs-
und -antriebseinrichtung geschlossen und geöffnet werden kann. Auch sind
aus 2 Befestigungsöffnungen 13 zu
ersehen, welche zur Anbringung der Ventilbetätigungs- und -antriebseinrichtung
an dem gemeinsamen Grundkörper 1 dienen.
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Seitlich
und in der Nähe
des Kondensatablassstutzens S3 ist in 2 ein Ventilsteg 14 zu
ersehen, welcher dem dritten Ventil 4 bzw. dem Kondensatablassventil 4 zugeordnet
ist. Mit Hilfe eines geeigneten und nicht näher dargestellten Ventilelements
lässt sich
bei Betätigen
der Ventilbetätigung- und
-antriebseinrichtung des dritten Ventils 4 dieses Ventil 4 öffnen und
absperren. Ferner sind dort Befestigungsöffnungen 15 angedeutet,
welche zum Anbringen der Ventilbetätigungs- und -antriebseinrichtung
des dritten Ventils 4 an dem gemeinsamen Grundkörper 1 dienen.
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Wie
aus der 3 in einer Schnittdarstellung des
gemeinsamen Grundkörpers 1 zu
ersehen ist, ist in dem gemeinsamen Grundkörper 1 eine Kondensationskammer 16 zwischen
den beiden Ventilen 6 und 5 ausgebildet, welche
mit Hilfe des zweiten Ventils 5 in seiner Schließstellung
absperrbar ist. Unmittelbar in der Dickenrichtung des gemeinsamen
Grundkörpers 1 anschließend an
die Kondensationskammer 16 ist eine Kühlkammer 17 in dem
gemeinsamen Grundkörper 1 ausgebildet,
welche mittels der aus 1 zu ersehenden Abdeckung 2 verschlossen
ist. Zwischen der Kondensationskammer 16 und der Kühlkammer 17 bleibt
Material mit geringer Wandstärke
stehen, so dass das in diese Kühlkammer 17 eingeleitete
Kühlmedium,
wie Druckluft, Wasser oder dergleichen konvektiv die Kondensationskammer 16 kühlen kann.
Das Kühlmedium
wird über
die Anschlüsse 3 nach 1 durch
die Kühlkammer 17 durchgeleitet.
Zur Durchführung
eines Probenzugs mit Hilfe der Probenahmevorrichtung A wird wie nachstehend
angegeben vorgegangen.
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Nach
entsprechenden vorbereitenden Arbeiten und der Einleitung des Kühlmediums
in die Kühlkammer 17 wird
das erste Ventil 6 geöffnet,
während das
zweite Ventil 5 geschlossen bleibt. Nunmehr kann durch
Unterbrechung der Durchgangsverbindung zwischen Dampfeinlass S1
und Dampfauslass S2 ein Teil des Dampfes, insbesondere Reindampfes,
in die Kondensationskammer 16 gelangen. Durch die konvektive
Zwangskühlung
mit Hilfe der Kühlkammer 17 wird
im gemeinsamen Grundkörper 1 der
Dampf in der Kondensationskammer 16 kondensiert und in
den flüssigen
Zustand überführt. Nachdem
ausreichend Dampf in die Kondensationskammer 16 eingeleitet
worden ist, wird das erste Ventil 6 wieder geschlossen
und nach der Kondensation des Dampfes in der Kondensationskammer 16 wird das
Kondensat durch Öffnen
des dritten Ventils bzw. Kondensatablassventils 4 zu dem
Kondensatablassschutz S3 zu einem nicht näher dargestellten Sammelbehälter beispielsweise
abgezogen. Um mit Hilfe der Probenahmevorrichtung A eine ausreichende Kondensatmenge
zu erzeugen, werden die vorstehend beschriebenen Schließ- und Öffnungsvorgänge der
Ventile 6, 5, 4 wiederholt ausgeführt.
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Wenn
die Ventile 4, 5, 6 über eine nicht dargestellte
gemeinsame Steuereinrichtung gesteuert werden, so lassen sich die
vorstehenden Abläufe
für die
Gewinnung von Dampfkondensat nahezu vollautomatisch über die
Ansteuerung der entsprechenden Betätigungs- und -antriebseinrichtungen
der Ventile 4, 5, 6 durchführen. Somit
gestattet die Probenahmevorrichtung A eine zuverlässige, schnelle
und nahezu verletzungsgefahrlose Aufbereitung eines Kondensats aus
Dampf, insbesondere Reindampf. Da die funktionswesentlichen Komponenten
und Einzelteile der Probenahmevorrichtung A in einem gemeinsamen
Grundkörper 1 zusammengeführt und
in diesem integriert sind, lässt
sich die Probenahmevorrichtung A auch auf kostengünstige Weise
in entsprechende dampfführende
Leitungen und Arbeitsanlagen einbauen. Hierzu braucht im Wesentlichen
nur die entsprechende dampfführende
Leitung aufgetrennt zu werden und die Probenahmevorrichtung A über den Dampfeinlassstutzen
S1 und den Dampfauslassstutzen S2 in die Gesamtanlage eingebunden
zu werden. Auf diese Weise lassen sich die Arbeitsschritte für eine Probenahme
mit Hilfe der erfindungsgemäßen Probenahmevorrichtung
A wesentlich wirtschaftlicher ausführen und realisieren.
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Obgleich
in der Zeichnung nicht näher
dargestellt ist, kann in den gemeinsamen Grundkörper 1 eine Sterilisationseinrichtung
integriert sein, welche mittels eines weiteren (nicht dargestellten)
Ventils steuerbar ist. Eine solche Sterilisation kann insbesondere
bei Anlagen für
die Pharmaindustrie oder zur Vermeidung von Verfälschungen des mit Hilfe der Probenahmevorrichtung
A gewonnenen Kondensats erforderlich oder erwünscht sein. Über entsprechende
im Grundkörper 1 integrierte
Sterilisationskanäle werden
die Ventilbereiche der ersten, zweiten und dritten Ventile 4, 5, 6 durch
entsprechende wechselweise Schaltungen für das zugeordnete Ventil durch die
Sterilisationseinrichtung sterilisiert, und auch die Kondensationskammer 16 selbst.
Nach Abschluss eines solchen Sterilisationsvorganges kann dann auf die
vorstehend beschriebene Weise mit Hilfe der Probenahmevorrichtung
A ein Probenzug durchgeführt und
ein Reindampfkondensat über
das Kondensatablassventil 4 abgezogen werden.
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Obgleich
die Erfindung voranstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
näher erläutert und
beschrieben worden ist, sind selbstverständlich zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen möglich,
die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken
zu verlassen. So lassen sich die entsprechenden Öffnungs- und Schließzyklen
der Ventile der Probenahmevorrichtung A auf einfache Weise an die
jeweils gewünschten
Anforderungen und den bestimmungsgemäßen Anwendungszweck anpassen.
Ferner können
bedarfsabhängig
Prallbleche oder dergleichen in die Kühlkammer 17 und/oder
die Kondensationskammer 16 eingebaut werden, um eine effiziente
Zwangskühlung
und Kondensatbildung zu erzielen. Gegebenfalls können auch noch Drosseleinrichtungen,
beispielsweise zur besseren Druckentlastung eingebaut werden, so
wie gegebenenfalls Schalldämpfer
oder dergleichen, um Geräuschentwicklungen
zu reduzieren. Prinzipiell können
in der Kühlkammer 17 noch zusätzliche
Kühlelemente
angeordnet werden, welche beispielsweise aus Aluminium oder dergleichen bestehen.
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- A
- Probenahmevorrichtung
insgesamt
- 1
- gemeinsamer
Grundkörper
- 2
- Abdeckung
- 3
- Anschluss
für Kühlmedium
- 4
- drittes
Ventil d. h. Kondensatablassventil
- 5
- zweites
Ventil
- 6
- erstes
Ventil
- S1
- Dampfeinlassstutzen
- S2
- Dampfauslassstutzen
- S3
- Kondensatablassstutzen
- 10
- Ventilsteg
von 6
- 11
- Befestigungsöffnungen
für 6
- 12
- Ventilsteg
von 5
- 13
- Befestigungsöffnungen
für 5
- 14
- Ventilsteg
von 4
- 15
- Befestigungsöffnungen
für 4
- 16
- Kondensationskammer
- 17
- Kühlkammer