DE2350510C3

DE2350510C3 - Removal device for particle-free liquid samples from a particle-containing liquid stream

Info

Publication number: DE2350510C3
Application number: DE19732350510
Authority: DE
Inventors: Hermann 3400 Göttingen Schweinsberg
Original assignee: Fischer & Porter GmbH, 3400 Göttingen
Filing date: 1973-10-08
Publication date: 1977-12-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Entnahmevorrichtung für partikelfreie Flüssigkeitsproben aus einem Partikeln enthaltenden Flüssigkeitsslrom, bei der in einer Verbindung zwischen der Entnahmestelle der Flüssigkeitsprobe aus dem Flüssigkeitsstrom und dem Flüssigkeitsprobenauslaß eine an die Entnahmestelle mit der Stirnseite angrenzende Zylinderfläche, die eine Einrichtung zur Aussonderung der Partikeln beinhaltet, angeordnet ist.The invention relates to a device for removing particle-free liquid samples from a particle containing liquid flow, in which in a connection between the extraction point of the liquid sample from the liquid flow and the liquid sample outlet one to the sampling point with the Front side adjoining cylinder surface, which contains a device for separating out the particles, is arranged.

Solche Entnahmevorrichtungen dienen dazu, aus Flüssigkeitsströmen mit Partikeln Flüssigkeitsproben ohne Partikeln zu entnehmen und Meß- oder Überwachungsgeräten zuzuführen, z. B. zur Erfassung von Sauerstoff,Temperatur, pH-Werten u. dgl. Meßgrößen. Eine derartige Entnahmevorrichtung ist aus der DT-AS 12 70 846 bekannt, bei der die Einrichtung zur Aussonderung der Partikeln eine ruhend angeordnete, mit einem Flüssigkeitsprobenauslaß sowie einem Spülanschluß versehene Führungshülse und eine darin gleichzeitig drehend sowie hin- und hergehend angetriebene Düsenscheibe mi! Cleitdüsen aufweist, die durch Spülflüssigkeit von Austrittsdüsen in eingebautem Zustand gereinigt werden und gegebenenfalls auch aus der Führungshülse entnommen werden kann. Die bekannte Einrichtung setzt Überdruck im Flüssigkeitsstrom voraus und ist wegen der Form der Gleitdüsen, der Notwendigkeit der Austrittsdüsen sowie des Ant; iebs über eine Taumelscheibe und der notwendigen abdichtenden Lagerung der Düsenscheibe in der Führungshülse aufwendig.Such sampling devices are used to take liquid samples from liquid streams with particles without removing particles and supplying measuring or monitoring devices, e.g. B. to capture Oxygen, temperature, pH values and similar measurands. Such a removal device is from the DT-AS 12 70 846 known, in which the device for separating out the particles is a stationary, provided with a liquid sample outlet and a flushing connection and a guide sleeve therein simultaneously rotating and reciprocating driven nozzle disk mi! Has Cleitdüsen through Rinsing liquid can be cleaned from outlet nozzles in the installed state and, if necessary, also off can be removed from the guide sleeve. The known device sets overpressure in the liquid flow ahead and is due to the shape of the sliding nozzles, the need for the outlet nozzles and the Ant; iebs via a swash plate and the necessary sealing storage of the nozzle disc in the Elaborate guide sleeve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere Entnahmevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die über lange Zeitspannen wartungsfrei und sicher arbeitet und deren wartungsbedingter Ein- und Ausbau ebenfalls leicht und schnell erfolgen kann.The invention is based on the object of providing a simpler removal device of the type mentioned at the beginning To create a type that works maintenance-free and safely over long periods of time and is more maintenance-related Installation and removal can also be done quickly and easily.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die Einrichtung zur Aussonderung der Partikeln aus einer Förderschnecke besteht, die die Zylinderfläche unter Freilassung eines Ringzwischenraumes zentrisch durchdringt, und die mit ihrer Spitze über die Stirnseite der Zylinderfläche hinausragend in den Flüssigkeitsstrom reicht und in einer zur Spitze hinlordernden Drehrichtung angetrieben ist.The object is achieved according to the invention in that the device for separation of the particles consists of a screw conveyor that covers the cylinder surface, leaving an annular space free centrically penetrates, and protruding with its tip over the end face of the cylinder surface extends into the liquid flow and is driven in a direction of rotation towards the tip.

Durch Anordnung eines Pumpenflügelrades auf der die Förderschnecke antreibenden Welle kann die Entnahme von Flüssigkeitsproben auch aus drucklosen Flüssigkeitsströmen erfolgen.By arranging a pump impeller on the shaft driving the screw conveyor, the Liquid samples can also be taken from pressureless liquid flows.

Die beispielsweise von einem Elektromotor angetriebene Förderschnecke wird entgegen der normalen Drehrichtung angetrieben und fördert die Partikeln, die von der den Ringzwischenraum im wesentlichen axial durchströmenden verschmutzten Flüssigkeit mitgeführt werden und in die Schneckengänge eindringen, wieder nach außen in den an der Spitze vorbeifließenden Flüssigkeitsstrom zurück, wogegen die von den Partikeln befreite Flüssigkeitsprobe hinter der Förderschnecke in den Flüssigkeitsprobenauslaß und von dort in die Meß- oder Überwachungsgeräte gelangt.The screw conveyor, for example driven by an electric motor, is contrary to the normal Driven direction of rotation and conveys the particles from the the annular space essentially axially contaminated liquid flowing through are carried along and penetrate the screw threads again to the outside into the liquid flow flowing past the tip, whereas that of the Particulate-free liquid sample behind the screw conveyor into the liquid sample outlet and from there gets into the measuring or monitoring devices.

Um ein Festhaften der Partikeln an der Förderschnecke zu vermeiden, ist deren Oberfläche glatt auszuführen, dagegen ist es zur Verstärkung der Partikelabsonderung im Bereich der Förderschnecke vorteilhaft, die Zylinderfläche mit am Umfang verteilten achsparallelen Riefen zu versehen.To prevent the particles from sticking to the screw conveyor, its surface is smooth on the other hand, it is to increase the particle separation in the area of the screw conveyor advantageous to provide the cylinder surface with axially parallel grooves distributed on the circumference.

Weitere Einzelheiten sind anhand eines schematisiert dargesiellien Ausführungsbcispiels der Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigtFurther details are given below on the basis of a schematically illustrated exemplary embodiment of the invention explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Entnahmevorrichtung undFig. 1 is a partial longitudinal section through a removal device and

Fig.2 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie II-:< in Fi g. I.2 shows a partial cross-section along the line II -: <in Fig. I.

Eine nur teilweise dargestellte Rohrleitung 24 wird von einem Partikeln mitführenden Flüssigkeitsstrom 25 durchströmt. Die Rohrleitung nat an einer Stelle der Rohraußenseite einen quer zur Strömungsrichtung des Flüssigkeitsstromes nach außen vorstehenden Anschlußflansch 23, in den durch eine Dichtung 21 nach außen abgedichtet ein rohrförmiger Teil einer Büchse 20 so weit eingefügt ist, daß seine Stirnseite mit der Innenseite der Rohrleitung 24 fluchtet. Der rohrförmige Teil hat eine Bohrung mit einer Zylinderfläche 22. An die Bohrung schließt sich axial ein ebenfalls zylindrischer, radial erweiterter Aufnahmeraum 19 in der entsprechend ausgebildeten Büchse 20 an, der seinerseits in eine Durchtrittsöffnung 12 eines mit der Büchse 20 verschraubten Gehäuses 6 mündet, die in einen zylindrischen Innenraum 7 übergehi, der am Umfang einen Flüssigkeitsprobenauslaß 8 aufweist und der stirnseitig durch einen Lagerschild 5 abgeschlossen ist, der gegen das Gehäuse 6 durch eine Dichtung 13 abgedichtet ist. Der Lagerschild 5 ist mit einem Tragteil 4 für einen Elektromotor 1 fest verbunden und von der Antriebswelle 2 durchdrungen, die durch eine Stopfbüchse 3 abgedichtet wird. Auf dem in den Innenraurn reichenden Ende der Antriebswelle 2 ist ein Kupplungsteil 10 verdrehungsgesichert lösbar befestigt, das seinerseits mit einem Tellerflansch der Schneckenwelle 14 mitsamt der Förderschnecke 14a zentrisch in der Büchse 20 und deren Bohrung 22 gehalten wird, wobei nur die Spitze 146 in den Flüssigkeitsstrom ragt.A pipeline 24, which is only partially shown, is driven by a liquid flow 25 which carries along particles flows through. The pipe nat at one point on the pipe outside a transverse to the direction of flow of the Liquid flow outwardly protruding connection flange 23, into which by a seal 21 after sealed outside a tubular part of a sleeve 20 is inserted so far that its end face with the The inside of the pipeline 24 is aligned. The tubular part has a bore with a cylindrical surface 22. An the bore closes axially in the likewise cylindrical, radially widened receiving space 19 appropriately designed sleeve 20, which in turn in a passage opening 12 of one with the sleeve 20 screwed housing 6 opens, which übergehi into a cylindrical interior 7, which on the circumference has a liquid sample outlet 8 and which is closed at the end by a bearing plate 5, which is sealed against the housing 6 by a seal 13. The end shield 5 is provided with a support part 4 for an electric motor 1 firmly connected and penetrated by the drive shaft 2 through a stuffing box 3 is sealed. On the end of the drive shaft 2 reaching into the interior there is a coupling part 10 detachably secured against rotation, which in turn with a plate flange of the worm shaft 14 together with the screw conveyor 14a is held centrally in the bush 20 and its bore 22, with only the tip 146 protrudes into the liquid stream.

Wenn der Flüssigkeitsstrom 25 unter Überdruck steht, wird durch den Ringzwischenraum 27 eine Teilströmung 26 erfolgen, wobei sich die darin mitgeführten Partikeln in den Schneckengängen absetzen und durch die zur Spitze 140 hin fördernde Förderschnecke 14a wieder in den Flüssigkeitsstrom 25 zurückgebracht wird, wogegen die partikelfreie Flüssigkeitsprobe durch den Flüssigkeitsprobenauslaß 8 hinaus in die Probenleitung 9 gelangt, von der Meß- und Überwachungsgeräte versorgt werden.When the liquid flow 25 is under excess pressure, a partial flow is created through the annular space 27 26 take place, with the particles entrained therein settle in the screw threads and through the screw conveyor 14a conveying towards the tip 140 is brought back into the liquid flow 25, whereas the particle-free liquid sample through the liquid sample outlet 8 out into the sample line 9 reaches, are supplied by the measuring and monitoring devices.

Die Entnahmevorrichtung nach der Erfindung kann aber auch bei drucklosen Flüssigkeitsstromen zur Entnahme partikelfreier Flüssigkeitsproben verwendet werden, wenn im zylindrischen Innenraum 7 bei am Umfang angeordneten Flüssigkeitsprobenauslaß 8 ein aus korrosionsbeständigem Blech mit Beschleunigerflügeln bestehendes Pumpenflügelrad 11 am Tellerflansch der Schneckenwelle 14 lösbar befestigt ist, das eine Förderung der partikelfreien Flüssigkeitsproben zu einige Meter höher gelegenen Geräten gestattet. Das Pumpenflügelrad kann auch auf der Welle selbst oder am Kupplungsteil 10 befestigt sein.The extraction device according to the invention can also be used for pressureless liquid flows Removal of particle-free liquid samples can be used when in the cylindrical interior 7 at am Circumferentially arranged liquid sample outlet 8 made of corrosion-resistant sheet metal with accelerator blades existing pump impeller 11 is releasably attached to the plate flange of the worm shaft 14, the one Transport of particle-free liquid samples to devices a few meters higher is permitted. The The pump impeller can also be attached to the shaft itself or to the coupling part 10.

Um Wartungsarbeiten an der Stopfbüchse 3 vornehmen zu können, muß der Lage-schild 5 vom Gehäuse 6 abgenommen werden. In diesem Fall kann aber schmutziges Abwasser od. dgl. austreten, da die Förderschnecke samt Schneckenwelle entfernt ist. Um das Austreten der schmutzigen Flüssigkeit zu unterbinden, ist im Aufnahmeraum 19 der Büchse 20 eine von außen betätigbare Ventilanordnung vorgesehen, die von der Schneckenwelle im Betriebsfall durchsetzt ist. Sie besteht aus einem Außenring 16, an dessen beiden Stirnseiten dichtende und federnde Ringscheiben 15 als Drehlager für ein durchbrochenes Kugelteil 17 angebracht sind, wobei das Kugelteil 17 mit einem den Außenring 16 und die Büchse 20 radial durchdringenden Versteilorgan 18 gekuppelt ist, das bei herausgenommener Förderschnecke 14i>eine Verdrehung des Kugelteils um 90 Grad gestattet, bei welcher Stellung der Innenraum 7 gegen den Flüssigkeitsstrom 25 abgesperrt ist.In order to be able to carry out maintenance work on the stuffing box 3, the position plate 5 must be removed from the housing 6 be removed. In this case, however, dirty wastewater or the like. Escape because the The screw conveyor together with the screw shaft is removed. To prevent the dirty liquid from escaping, an externally operable valve arrangement is provided in the receiving space 19 of the sleeve 20, which is operated by the worm shaft is penetrated during operation. It consists of an outer ring 16, on both of which End faces sealing and resilient ring disks 15 attached as pivot bearings for a perforated spherical part 17 are, the ball part 17 with an outer ring 16 and the sleeve 20 penetrating radially Adjusting member 18 is coupled which, with the screw conveyor 14i removed,> a rotation of the spherical part Permitted by 90 degrees, in which position the interior space 7 is shut off from the flow of liquid 25 is.

Die mit der Flüssigkeit in Berührung kommenden Teile der Entnahmevorrichtung sind entweder ganz aus korrosionsbeständigem Werkstoff oder an den benetzten Oberflächen mit solchen Werkstoffen beschichtet, um eine Beschädigung und damit einen Betriebsausfall der Entnahmevorrichtung weitgehend auszuschließen. Die Spitze 146 hat eine glatte Oberfläche (poliert), damit sich keine Partikeln daran festsetzen können; sie kann von spitzkegeliger oder auch balliger Form sein. Die Basis der Spitze soll wie gezeigt mit der Innenseite der Rohrleitung 24 fluchten, kann jedoch geringfügig in den Flüssigkeitsstrom vorragen.The parts of the extraction device that come into contact with the liquid are either completely off corrosion-resistant material or coated on the wetted surfaces with such materials, in order to largely exclude damage and thus operational failure of the extraction device. The tip 146 has a smooth surface (polished) so that no particles can adhere to it; she can be of a tapered or spherical shape. The base of the tip should be aligned with the inside of the tip as shown Pipeline 24 are aligned, but may protrude slightly into the flow of liquid.

Die Längsachse der Schneckenwelle 14 steht zur Flüssigkeitsstromrichtung möglichst senkrecht, damit keine Druck- oder Saugdifferenzen wirksam werden können, die eine Abhängigkeit der Ausströmmenge aus dem Probenauslaß 8 von der Geschwindigkeit der Flüssigkeit in der Rohrleitung 24 bewirken würden.The longitudinal axis of the worm shaft 14 is as perpendicular as possible to the direction of the liquid flow, thus no pressure or suction differences can become effective that depend on the outflow volume the sample outlet 8 would affect the velocity of the liquid in the pipe 24.

Die Drehzahl der Schneckenwelle und die Steigung der Förderschnecke sind an die Viskosität der Flüssigkeit abzustimmen, wobei zu einer größeren Viskosität eine niedrigere Drehzahl bzw. eine geringere Steigung der Förderschnecke gehört und umgekehrt. Die Größe des Ringzwischenraumes 27 ist so zu wählen, daß nur entspechend zulässig kleine Partikelreste in den Probenauslaß gelangen können.The speed of the screw shaft and the pitch of the screw conveyor are dependent on the viscosity of the Adjust fluid, with a lower speed or a lower speed for a higher viscosity Incline of the screw conveyor belongs and vice versa. The size of the annular space 27 is to be chosen so that only appropriately permissible small particle residues can get into the sample outlet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Removal device for particles., Cie liquid samples from a liquid flow containing particles, in which, in a connection between the removal point of the liquid sample from the liquid flow and the liquid sample outlet, a cylindrical surface adjoining the removal point with the end face, which contains a device for separating the particles, is arranged, characterized in that the device for separating the particles consists of a screw conveyor (14a,} which centrally penetrates the cylinder surface (22) leaving an annular gap (27) free, and which with its tip (\ 4b) over the end face the cylinder surface (22) protrudes into the liquid flow and is driven in a direction of rotation conveying to the tip (\ 4b) h \ n.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the cylinder surface (22) on the circumference distributed axially parallel grooves are provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the cylinder surface (22) of a bore in a sleeve (20; is formed and via a passage opening (12) of the sleeve (20) in the interior space (7) of a housing (6) releasably connected to the bushing (20) opens, which interior space the liquid sample outlet (8) and through one of the drive shaft (2) for the Conveyor screw (14a,) sealed penetrated end shield (5) is completed.

4. Apparatus according to claim J, characterized in that that the liquid sample outlet (8,9) is arranged on the circumference of the cylindrical interior (7) is and in the area of the interior centered with the drive shaft or the worm shaft (2, 14) coupled Puinpenflügelrad (U) is provided.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that a radially widened receiving space (19) in the bush (20) an operationally from the worm shaft (2, 14) at a radial distance contains centrally penetrated valve assembly (15, 16, 17), which with a radially through the sleeve outward adjustment member (18) is coupled.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the valve arrangement consists of one Outer ring (16) and a perforated spherical part (17) arranged in it and on both End faces sealingly arranged resilient washers (15) as pivot bearings for the ball part is composed.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that with the Parts that come into contact with liquids are made of corrosion-resistant material or are coated with such materials on the wetted surfaces.