DE2346286C3

DE2346286C3 - Vorrichtung zur Gasabscheidung

Info

Publication number: DE2346286C3
Application number: DE2346286A
Authority: DE
Inventors: Hans 5630 Remscheid Meier; Andreas 5600 Wuppertal Wille
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1973-09-14
Filing date: 1973-09-14
Publication date: 1978-11-23
Also published as: NL173361B; DE2346286B2; BE819907A; NL173361C; JPS5533365B2; ATA713774A; DE2346286A1; JPS5055970A; GB1477900A; FR2244118B1; FR2244118A1; AT335122B; IT1021301B; NL7412179A; US3976452A; ES429995A1

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dann nach oben abzubiegen.

zeichnet, daß die Achse (22) parallel zur Achse (63) Hieraus resultiert der Nachteil, daß im Eingangsraum

des Gewindestutzens (28) für den Entlüfter angeord- des Laufrades sich ein großer Luftsack bilden wird, da

net ist. 30 das Entlüftungsrohr im Abstand von der höchsten Stelle

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- des Gehäuses angeordnet ist. Weiterhin wird die zeichnet, daß die Mittelebene (54) quer zur erzielbare Abscheidewirkung mangelhaft sein, da bei Abströmöffnung (6) angeordnet ist waagerecht ausgebildeter Rotation die zu entlüftenden

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Gasblasen durch den Rotationsmantel der Flüssigkeit dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler 35 hindurch an die höchste Stelle der Beruhigungskammer (10) nach Art einer Sehne (30) über den Abströmöff- gelangen müssen, was ab einer bestimmten Rotationsnungsquerschnitt (6) ragt geschwindigkeit unmöglich ist, da dann die Auswirkung

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch der Fliehkraft größer als die Auftriebskräfte der gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10) eine Gasblasen sind.

angesetzte keilartige Spitze (32) aufweist «o Aus der DE-OS 16 53 725 ist weiterhin eine

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Umwälzpumpe für Heizungsanlagen bskanntgeworden, zeichnet, daß der Strömungsteiler (10, U) das die mit einer Vorrichtung zur Gasabscheidung versehen Abströmöffnung (6) umfaßt, wobei oben und unten ist, die aber keinen Strömungsteiler aufweist und in der öffnungen (12,13) vorhanden sind. auch nicht für die zu entlüftende Flüssigkeit eine

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch 45 Rotation zur Ermöglichung der Abscheidung ausgebilgekennzeichnet, daß dem Strömungsteiler (10, U) detist

ein im Zuge der Mittellängsebene des Zuflußrohres Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe

(3) symmetrischer Abweiser (15) vorgeschaltet ist. zugrunde, eine einfache betriebssichere, einer Pumpe

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch direkt vorschaltbare Gasabscheidevorrichtung zu schafgekennzeichnet, daß der Abweiser (15) die Erweite- 50 fen, bei der unabhängig von den Rückwirkungen einer,, rung (4) des Zuflußrohres (3) überdeckt. Pumpe eine Rotation der zu entgasenden Flüssigkeit

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6 bis 8, ausgebildet wird, deren Achse im wesentlichen mit der dadurch gekennzeichnet, daß die oberen öffnungen Verbindungslinie zwischen Einströmöffnung für die zu (12) kleiner gehalten sind als die untere öffnung (13). entgasende Flüssigkeit und aufgesetztem Entlüfter

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6 bis 9, 55 fluchtet.

gekennzeichnet durch radial zur Abströmöffnung (6) Diese Aufgabe wird bei einer Gasabscheidevorrich-

stehende Stege (24, 25) an der Gehäuseinnenwand tung der eingangs näher bezeichneten Art erfindungs-

(20). gemäß durch die im kennzeichnenden Teil des

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst,
gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10) mit 60 Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung erhält der Gehäuseoberseite (64) über einen Steg (65) man eine einfache, von der Pumpe unabhängige verbunden ist, der die öffnung (12) aufweist. Kreiselbewegung der Flüssigkeit mit nahezu senkrech-

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch ter Achse, bei der die Gasblasen direkt und unmittelbar gekennzeichnet, daß der Steg (65) tangential zum das Zentrum des Kreisels nach oben verlassen können, Strömungsteiler (10) weist. b5 um zum Entlüfter zu gelangen. Der Auftrieb der

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Gasblasen reicht auch unter der Druckverdünnung im gekennzeichnet, daß die Unterkante (61) der Kreiselzentrum aus, die Flüssigkeit und damit das öffnung (12) mit der Oberkante (62) der Abströmöff- Gehäuse zu verlassen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteransprüchen ersichtlich. In der nachfolgenden Beschreibung sowie den F i g. 1 bis 6 der Zeichnungen ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläuterit. Es zeigt

F i g. 1 eine Gasabscheidevorrichtung im Vorraum einer Pumpe im Querschnitt,

F i g. 2 eine Variante der Ausführung der Gasabscheidevorrichtuns gleichfalls im Querschnitt,

F i g. 3 eine weitere Variante,

F i g. 4 noch eine Ausführungsmöglichkeit der Gasabscheidevorrichtung im Querschnitt,

Fig.5 eine Einzelheit gemäß dem Schnitt 5-5 in Fig. 4,

Fig.6 eine weitere Ausführungsform der Gasabscheidevorrichtung im Querschnitt

In allen sechs Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Die Gasabscheide vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, das eingangsseitig einer Pumpe 2 vorgesehen ist Die Pumpe gehört zu einem Zentralheizungskreis, dessen weitere Teile nicht dargestellt sind. Dem Gehäuse 1 wird Wasser über ein Zuflußrohr 3, dessen letzter Teil sich bei 4 erweitert, senkrecht zugeführt Am oberen Ende des Gehäuses 1 der Pumpe 2 ist eine Auslaßöffnung 5 vorgesehen. Währerad das Zufuhrrohr 3 senkrecht steht ist eine Abströmöffnung 6 waagerecht angeordnet so daß sich eine Umlenkstelle 7 in eine andere Ebene im Gehäuse 1 ergibt

Im Innenraum 9 des aus Grauguß gefertigten Gasabscheiders sind zwei Strömungsteiler 10 und 11 vorgesehen, die die Abströmöffnung 6 umgeben. Die Strömungsteiler 10 und U schließen am oberen Ende zwei relativ schmale öffnungen 12 und am unteren Ende eine dagegen relativ breite öffnung 13 zwischen sich ein.

Für den Fall, daß die Pumpe 2 nicht unmittelbar an das Gehäuse 1 angeschlossen ist kann die Abströmöffnung 6 auch ein Abflußrohr darstellen. In dem Fall der weiter fortliegenden Pumpe ist nur zu beachten, daß die Pumpe nicht höher angeordnet ist als die Abströmöffnung 6. Zwischen der öffnung 13 und einer Einlaßöffnung 14 ist ein Abweiser 15 vorgesehen, der den Wasserstrom aus dem Zulaufrohr 3 in gleiche Teile entsprechend der Pfeile 16 aufteilt An den Enden 17 des Abweisers 15 wird der Wasserstrom gemäß den Pfeilen 18 abgelenkt. Zwischen einer Außenseite 19 des Strömungsteilers 10 und einer Innenseite 20 des Gehäuses 1, bzw. zwischen der Außenseite 19 des Strömungsteilers U und der Innenseite 20 des Gehäuses 1 bilden sich Beruhigungskammern 21, in denen sich eine um eine Achse 22 bildende Rotation 23 ausbildet Ein dem Gehäuse 1 zugehöriger Vorsprung 24 dient der Begrenzung des durch Sogwirkung entstehenden, sich radial um das Ablaufrohr drehenden Wirbels. Die gleiche Aufgabe hat auch ein weiterer Vorsprung 25, der senkrecht auf die Mittellinie 26 der Abströmöffnung 6 weist.

Am oberen Ende 27 ist ein Gewindestutzen 28 für einen nicht dargestellten Entlüfter vorgesehen.

Wie man aus den Querschnittsverhältnissen erkennt, ist der freie Durchlaßquerschnitt zwischen den Außenseiten 19 der Strömungsteiler 10 und 11 und den Innenseiten 20 des Gehäuses 1 größer als der freie Querschnitt zwischen der Innenseite 29 des Abweisers 15 und der Außenseite 19. Damit wird der Wasserstrom in ungleiche Strömungsteile aufgeteilt, so daß den Beruhigungskammern der kleinere Anteil des einfließenden Wasserstromes, jedoch der größere Gasanteil, zugeordnet wird.

Da die Strömungsteiler 10 und 11 mit öffnungen 12 versehen sind, die gemäß Fig.5 alternativ angeordnet s sein können, wird der Wasserstrom in den Beruhigungskammern an einer Seite angeschnitten, so daß sich die bereits erwähnten Rotationen des Wassers in den Beruhigungskammern einstellen. Als Folge dieser Rotation wird das spezifisch leichtere Gas bzw. die

ίο spezifisch leichtere Luft in die Mitte der Beruhigungskammern abgedrängt und kann längs der Rotationsachse in Richtung auf den aufgesetzten Entlüfter abströmen. Bei stehender Pumpe kann die in der Pumpe bzw. in der Abströmöffnung 6 befindliche Luft durch die oberen öffnungen 12 aus beiden Teilen ungehindert abströmen. Wie man auch erkennt sind die öffnungen 12 oberhalb der Mittellinie 26 der Abströmöffnung 6 angeordnet Hierdurch wird eine Entlüftung der Abströmöffnung 6 erreicht

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist nur ein Strömungsteiler 10 vorgesehen, der die Abströmöffnungen 6 und 26 sehnenartig mit seinem Teil 30 überstreckt Ein unterer Teil 31 ist mit einer Spitze 32 versehen, die das zuströmende Wasser in zwei verschieden große Ströme teilt wobei der größere Wasserstrom 34 der Abströmöffnung 26 und der kleinere Wasserstrom 33 der Beruhigungskammer 21 zugeordnet ist Auch bei diesem Ausführungsbeispiel tritt in der Beruhigungskammer 21 eine Rotation auf, die bewirkt daß sich an der Rotationsachse die Gasblasen zu größeren vereinigen, die ungehindert zum oberen Gewindestutzen 28 aufsteigen können. Auch hier ist gewährleistet daß durch eine Teilöffnung 35 der Abströmöffnung 6 das Abflußrohr bzw. eine etwa dahinter geschaltete Pumpe entlüftet werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 ist der Strömungsteiler 10 als ein mit einem Zentriwinkel von etwa 270° das Abströmrohr 6 umfassender Zylinder ausgebildet der über den Vorsprung 24, der die Öffnung

12 aufweist, mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Über die Umlenkstelle 7 steht das Zuflußrohr 3 mit der Abströmöffnung 6 in Verbindung. Aus der Abströmöffnung 6 kann bei stehender Pumpe Luft unterhalb einer Kante 40 des Strömungsteilers 10 durch die öffnung 12 in den oberen Teil der Beruhigungskammer 21 entweichen. Auch hier findet im Bereich einer Einlaßöffnung 41 eine Stromauf teilung gemäß den Pfeilen 18 statt, wobei der größere Stromanteil in Richtung auf die Beruhigungskammer abströmt, und

so dort die bereits erwähnte Rotationsbewegung 23 ausführt. Es muß erwähnt werden, daß im Bereich der Beruhigungskammer 21 aufgrund der immer weiter erfolgenden Querschnittsvergrößerung eine erhebliche Verlangsamung der Wasserströmung eintritt, so daß sich besonders leicht Gasblasen hier abscheiden können.

Andererseits gibt es dort keine Querschnittsverengung

oder Störstellen, die sich zusetzen können oder zu

Strömungsgeräuschen Anlaß geben. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 verläuft

der Strömungsteiler 10 nach Umfassung eines Zentriwinkels von etwa 90° als Wandung der Abströmöffnung 6 tangential in einem Bereich 51 in Richtung auf die Einlaßöffnung 41 oberhalb des Zuflußrohrr? 3. Die Kante 40 des Strömungsteilers 10 sorgt für die bereits

hi erwähnte Stromaufteilung gemäß den Pfeilen 18. Auch hier ist der Wasserstrom in die Beruhigungskammer 21 wesentlich kleiner als der Wasserstromteil in Richtung auf die Umlenkstelle 7.

Gemäß Fig.5 kann die öffnung 12, vergl. neben F i g. 1 auch die F i g. 3, 4 und 6, in der Nähe des Bodens 52 oder des Deckels 53 der Gasabscheidevorrichtung angeordnet sein. Es ist aber jeweils nur eine öffnung 12 vorhanden, die entweder oberhalb oder unterhalb einer Mittelebene 54 angeordnet ist. Alle Darstellungen gemäß den F i g. 1 bis 4 und F i g. 6 sind so zu verstehen, daß der Gehäusedeckel 52 abgenommen ist.

In der Ausführungsvariante gemäß Fig.6 ist der Strömungsteiler 10 so ausgebildet, daß er nur bei einer Stelle 60 als Tangente die Abströmöffnung 6 berühri Durch die öffnung 12 ist wieder die bekannt Entlüftungsmöglichkeit für den Innenraum der Ab Strömöffnung 6 gegeben. Eine Unterkante 61 de öffnung 12 ist mindestens auf gleicher Höhe wie eim Oberkante 62 der Abströmöffnung 6. Während de größere Wasserstrom zur Abströmöffnung 6 mit relati' kleinem Gasgehalt gelangt, kommt der kleinen Wasserstrom in die Beruhigungskammer 21 und setz

M) dort den größeren Gasanteil frei.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

I 2 Patentansprüche: uVorrichtung nach Anspruch 1 oder 6. dadurch

1. Vorrichtung zur Gasabscheidung aus einer gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10) sich durch ein Gehäuse über ein Zu- und ein dazu im tangential von der Abströmöffnung (6) teilweise wesentlichen senkrecht stehendes Ablaufrohr gelei- s über die Erweiterung (4) des Zuflußrohres (3) teten Flüssigkeit, wobei sich der Querschnitt für den erstreckt

Flüssigkeitsstrom im Gehäuse erweitert und vor der

Umlenkstelle im Gehäuse ein den Flüssigkeitsstrom

in Richtung Abströmöffnung in Richtung einer sich
in Fortsetzung des aufsteigenden Zuflußrohres go

erstreckenden Beruhigungskammer in einem unglei- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine

chen Verhältnis zugunsten der Abströmöffnung Vorrichtung zur Gasabscheidung gemäß dem Oberbe-

teilender Strömungsteiler sowie eine oberhalb der griff des Hauptanspruchs.

Abströmöffnung befindliche, mit ihr in Verbindung Aus der DE-OS 19 37 119 ist eine Zentrifugalpumpe

stehende öffnung vorgesehen ist, wobei in der is mit einer Gasabscheidevorrichtung nach dem Oberbe-

Flüssigkeit eine Rotation erzeugt wird, dadurch griff des Hauptanspruchs bekanntgeworden. Hierbei

gekennzeichnet, daß sich der Strömungsteiler erstreckt sich der Strömungsteiler nicht parallel,

(10, 11) parallel zur Achse der Abströmöffnung (6) sondern senkrecht zur Achse der Einströmöffnung und

erstreckt und die öffnung (12) trägt, die im Abstand enthält diese öffnung auch nicht selbst, sie wird

zu der das Ablaufrohr schneidenden Mittelebene χ vielmehr durch die Zwischenräume zwischen Stegen

(54) der Beruhigungskammer (21) und oberhalb der gebildet, die den Strömungsteiler auf Abstand von der

Mittellinie (26) des Ablaufrbhres Hegt, so daß sich in Mündung des Laufrades halten. Die Rotation der

der Beruhigungskammer (21) eine Rotation (23) mit Flüssigkeit erfolgt um die Achse des Laufradeintritts, so

aufsteigender, auf einem am oberen Kammerende daß ihre Achse mit der des Laufrades zusammenfällt

aufgesetzten Entlüfter gerichteter Achse (22) ausbil- 25 Ein vorhandenes Entlüftungsrohr erstreckt sich gegen-

det. über dem Einlaß des Laufrades zunächst waagrecht, um