DE2339053A1

DE2339053A1 - Verbesserungen an oder fuer ein zufuehrungsgeraet von tiefsttemperaturfluessigkeit

Info

Publication number: DE2339053A1
Application number: DE2339053A
Authority: DE
Inventors: Joseph John Hurley
Original assignee: J&P Coats Ltd
Current assignee: J&P Coats Ltd
Priority date: 1972-08-05
Filing date: 1973-08-01
Publication date: 1974-02-28
Also published as: FR2194922B1; JPS53132B2; US3913340A; FR2194922A1; IT990146B; BE803161A; GB1442600A; JPS4992642A

Description

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ihre Nachricht vom 899 Lindau (BodenseeJ

Rennerle 10 · Postfach 3160

31. Juli 1973

J. & P. Coats Limited, a British Company, of 155 St. Vincent Street, Glasgow, Scotland, Manufacturers

Verbesserungen an oder für ein Zuführungsgerät von Tiefsttemperaturflüssigkeit

Diese Erfindung betrifft ein Gerät zur Verwendung bei dem Zuführen von Tiefsttemperaturflüssigkeit zu einer Anlage, welche eine solche Flüssigkeit verwendet.

Eine in vielen industriellen Verfahren verwendete, wohl bekannte Tiefsttemperaturflüssigkeit ist Ammoniak (NH₃) Zum Beispiel ist es in der Textilindustrie bekannt, bestimmte Textilmaterialien mit flüssigem Ammoniak bei

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einer Temperatur unter seinem Siedepunkt bei atmosphärischem Druck zu verwenden, d.h. bei minus 33,4 C. Es ist üblich, flüssiges Ammoniak in Lagerbehältern zu speichern. Da es extrem teuer ist, Tiefsttemperaturgefässe vorzusehen, welche flüssiges Ammoniak auf einer Temperatur unter seinem Siedepunkt halten, ist es üblich, dass flüssige Ammoniak in Behältern mit gewöhnlichem Druck zu speichern, die der Umgebungs-Temperatur ausgesetzt sind und Einigem des Ammoniaks erlauben, durch die absorbierte Wärme zu verdampfen und einen Dampfdruck über der Oberfläche der Flüssigkeit herzustellen, um das Ammoniak in der flüssigen Phase zu halten, selbst obwohl seine Temperatur höher ist als sein Siedepunkt bei atmosphärischem Druck. Das Problem ist jedoch, dass in einigen Behandlungsverfahren das Ammoniak in flüssiger Form bei atmosphärischem Druck verwendet werden muss und dies bringt mit sich, dass seine Temperatur nicht höher sein darf als sein Siedepunkt bei atmosphärischem Druck. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät vorzusehen, welches eine Tiefst-Temperaturflüssigkeit, wie beispielsweise Ammoniak, als eine stabile Flüssigkeit bei atmosphärischem Druck von einer Versorgung zuführen wird, die aus einem unter Druck stehendem Behälter erhalten wird.

Ein Gerät nach der Erfindung enthält eine zylindrische

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Kammer, eine Flüssigkeits-Einspritzdüse, die neben einem Ende der Kammer angebracht und so ausgerichtet ist, dass ihre Ausfliesslinie in die Kammer eine Richtungskomponente aufweist, welche bezüglich der zylindrischen Kammer am Umfang verläuft, eine Elüssigkeits-Ausstoss-öffnung auf der Achse der zylindrischen Kammer am Ende der Kammer neben der Düse, eine Dampfausstoss-Öffnung an dem anderen Ende der zylindrischen Kammer, wobei der Eingang der Dampfausstoss-öffnung dicht an der Achse der Kammer angebracht ist und ein Regler-Ventil, dessen Ausstossauslass an die Düse angeschlossen ist und dessen Einlass mit einem Flüssigkeitslager-Behälter verbindbar ist.

Die Düse wird durch das offene Ende eines gekrümmten Rohres gebildet, das in der Kammer angebracht ist, wobei das andere Ende des Rohres mit dem Regler-Ventil verbunden ist. Vorzugsweise wird der Teil des Rohres, der zu dem Regler-Ventil führt, radial einwärts auf die Achse der Kammer zu genommen und läuft dann koaxial zu der Kammer durch das Ende der Kammer entfernt von der Flüssigkeits-Ausfliess-öffnung. Das an der Ausfliessdüse endende gekrümmte Rohr ist in einer gewundenen Kurve gekrümmt, wobei die Ausfliesslinie der Düse dann eine axiale Richtungs-Komponente aufweist, die auf das andere Ende der Kammer

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gerichtet ist, als auch eine am Umfang verlaufende Richtungs-Komponente.

Die Dampfausfliessöffnung wird durch ein Rohr vorgestellt, das die Wand der Kammer mit seiner Achse radial zur Achse der Kammer durchdringt, wobei das offene Ende des Rohres in der Kammer dicht an der Achse der Kammer angebracht ist.

Das die Düse darstellende gekrümmte Rohr ist mit Abstandsstücken ausgerüstet, um es in Stellung in der Kammer in einem vorbestimmten Abstand von der Wand der Kammer zu halten.

An dem Ende der Kammer, die mit der Flüssigkeits-Ausfliessöffnung ausgebildet ist, sind Magnete vorgesehen, die angeordnet sind, um ein Magnetfeld aufzubauen, welches von der zur Flüssigkeits-Ausfluss-Öffnung fliessenden Flüssigkeit überquert werden muss.

Eine praktische Ausführungsform der Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht.

Es zeigt:

Fig.l ein Teilschnitt des Gerätes und Fig.2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig.l.

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In den Zeichnungen bezeichnet l eine zylindrische Kammer und 2 bezeichnet eine Einspritzdüse der Flüssigkeit, die durch das offene Ende eines gekrümmten Rohres 3 gebildet wird, wobei die Düse so ausgerichtet ist, dass die mit 4 bezeichnete Ausstosslinie eine Richtungs-Komponente aufweist, welche bezüglich der zylindrischen Kammer 1 am Umfang verläuft, sodass aus der Düse ausgestossene Flüssigkeit auf die Wand der Kammer treffen und rund um die Wand der Kammer wirbeln wird. 5 bezeichnet eine Ausstossöffnung der Flüssigkeit auf der Achse der zylindrischen Kammer am Ende der Kammer neben der Düse 2, wobei das Ende der Kammer bei Anwendung des Gerätes das untere Ende der Kammer ist. 6 bezeichnet eine Dampfausstoss-öffnung am anderen Ende der Kammer 1, wobei der Eingang 7 der Dampfausstossöffnung 6 dicht an der Achse der Kammer 1 angebracht ist. 8 bezeichnet ein Regler-Ventil, dessen Einlass durch eine Rohr-Verbindung 9 mit einem Vorrats-Behälter von flüssigem Ammoniak verbindbar ist und dessen Auslass mit dem gekrümmten Rohr 3 verbindbar ist. Das gekrümmte Rohr 3 ist als ein Teil einer Schraubenlinie angeordnet, sodass das Rohr 3 die aus der Düse 2 ausgestossene Flüssigkeit nicht stören wird, weil die Ausstosslinie 4 eine axiale Komponente aufweist, die zu dem Ende der Kammer gerichtet ist, an welchem die Ausstossöffnung 6 angebracht ist. 10 bezeichnet Abstandsstücke, die das gekrümmte Rohr in der Kammer auf einem vorbestimmten Abstand von der

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Wand der Kammer halten. 11 bezeichnet Magnete, die in einem Ring angeordnet sind, der die Ausstoss-Öffnung 5 der Flüssigkeit so umgibt, dass Flüssigkeit, die zur Öffnung 5 von der Wand der Kammer fliesst, das durch die Magnete aufgebaute Magnetfeld überqueren muss.

In der Praxis wird das Gerät mit der Achse der Kammer 1 vertikal und der Ausstossdüse 2 am unteren Ende der Kammer verwendet. Wo das Gerät an einem, flüssiges Ammoniak enthaltenden Behälter angeschlossen ist, wird flüssiges Ammoniak bei einer Temperatur über seinem Siedepunkt bei atmosphärischem Druck und einem Druck über dem atmosphärischem Druck zur Düse 2 durch das Regler-Ventil 8 geleitet und tritt von der Düse 2 in einem Strom bei atmosphärischem Druck aus. Dieser Strom trifft auf die Wand der zylindrischen Kammer 1 und wirbelt rund um die Wand,

Wegen der Druckminderung, welcher das flüssige Ammoniak in dem Regler-Ventil 8 unterworfen worden ist, verdampft etwas des flüssigen Ammoniaks, wenn es aus der Düse 2 austritt und beim Verdampfen absorbiert es Wärme von dem Rest des flüssigen Ammoniaks. Der Wärmeverlust bringt den Rest des flüssigen Ammoniaks auf eine Temperatur unter seinem Siedepunkt bei atmosphärischem Druck. Das abgekühlte flüssige Ammoniak wirbelt rund und auf die Wand der Kammer 1, bis es seinen Vorwärts-Impuls verliert vorauf es auf den Boden der Kammer fällt und aus der Ausstoss-Öffnung 5 der

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Flüssigkeit als eine Flüssigkeit bei atmosphärischem Druck läuft und bei einer Temperatur unter seinem Siedepunkt bei jener Temperatur. Wegen der Zentrifugalkraft auf dem Strom von flüssigem Ammoniak, das aus der Düse ausgestossen wird, drückt die Flüssigkeit weiter an die Wand der Kammer 1 und keine Flüssigkeit kann aus der Dampfausstossöffnung 6 austreten, weil der Eingang 7 zu dieser Öffnung dicht an der Achse der Kammer ist. Das Ammoniakgas, welches bei der Expansion gebildet wird und soviel weniger Masse aufweist, als die Flüssigkeit, kann seinen Weg radial einwärts zum Eingang 7 zu der Dampfausstoss-Öffnung 6 finden und durch die Dampfausstoss-öffnung austreten. Das zurückgelassene flüssige Ammoniak ist somit frei von Gasblasen. Das über den Boden der Kammer zur Flüssigkeitsausstossöffnung 5 fliessende flüssige Ammoniak fliesst durch das durch die Magnete aufgebaute Magnetfeld und Eisenpartikel, welche üblicherweise ihren Weg in flüssiges Ammoniak finden, welches in Berührung mit Teilen aus Eisen-Metall gewesen ist, werden aus der Flüssigkeit ausgeschieden. Es ist notwendig, alle Eisenpartikel von in der Textil- ■ Behandlung verwendetem Ammoniak zu entfernen, weil Eisen-Partikel einen nachteiligen Effekt auf TextiIfärbeverfahren haben und alle solche Partikel,welche in dem mit Ammoniak behandelten Textilmaterial aufgenommen werden, würden jeden anschliessenden Färbevorgang auf dem Material

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verderben.

Von dem flüssigen Ammoniak entfernte Eisenpartikel werden regelmässig aus der Kammer ausgeräumt durch öffnen der Kammer und Entfernen des gekrümmten Rohres 3, das die Düse 2 vorlegt.

- Patent-Ansprüche —

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Claims

Patent-Ansprüche

1. Gerät zum Verwenden bei der Zuführung von Tiefsttemperatur flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einspritzdüse (2) der Flüssigkeit neben einem Ende einer zylindrischen Kammer (1) angebracht und so ausgerichtet ist, dass ihre Ausstosslinie in die Kammer eine Richtungs-Komponente aufweist, welche bezüglich der zylindrischen Kammer (1) am Umfang verläuft, welche letztere mit einer Flüssigkeits-Ausstossöffnung (5) auf der Achse der zylindrischen Kammer (1) am Ende der Kammer neben der Düse ausgebildet ist und mit einer Dampfausstossöffnung (6) an dem anderen Ende der zylindrischen Kammer, wobei der Eingang (7) zu der Dampfausstoss-öffnung (6) dicht an der Achse der Kammer angebracht ist und ein Regler-Ventil (8) seinen Auslass mit der Düse verbunden hat und sein Einlass mit einem Flüssigkeits-Vorrats-Behälter verbindbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die Düse (2) durch das offene Ende eines in der Kammer angebrachten gekrümmten Rohres (3) gebildet ist, das andere Ende des Rohres mit dem Regler-Ventil (8) verbunden ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das an der Ausstossdüse endende

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gekrümmte Rohr (3) in einer wendeiförmigen Kurve gekrümmt ist, die Ausstosslinie (4) der Düse dann eine axiale Richtungs-Komponente aufweist, die zu dem anderen Ende der Kammer (1) gerichtet ist, zusätzlich zu seiner am Umfang verlaufenden Richtungs-Komponente.

4. Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die Dampfausstossoffnung (6) durch ein Rohr dargeboten wird, die Wand des Rohres mit seiner Achse radial zur Achse der Kammer angebracht ist, und das offene Ende (7) des Rohres in der Kammer dicht an der Achse der Kammer angebracht ist.

5. Gerät nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , dass das die Düse (2) darbietende gekrümmte Rohr (3) mit Abstandsstücken (10) ausgerüstet ist, um es in Stellung in der Kammer in einem vorbestimmten Abstand von der Wand der Kammer zu halten.

6- Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass Magnete (11) an dem mit der Ausstossöffnung (5) der Flüssigkeit ausgebildeten Ende der Kammer angebracht und so angeordnet sind, dass deren Magnetfeld durch zu der Flüssigkeit-Auslassöffnung (5) fliessende Flüssigkeit überquert werden muss.

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