DE2816495C3

DE2816495C3 - Method and device for continuous density measurement of liquids

Info

Publication number: DE2816495C3
Application number: DE19782816495
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Max 6800 Mannheim Stiefel
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1978-04-15
Filing date: 1978-04-15
Publication date: 1981-05-14
Also published as: ATA260779A; DE2816495B2; AT381591B; CH636706A5; DE2816495A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Dichtemessung von Flüssigkeiten, insbesondere von heißen und/oder verschmutzten Konzentraten und Dispersionen, die zur Entmischung neigen, wobei die Dichtemessung durch Wiegen erfolgt und das Wiegegut über eine Leitung in den Wiegebehälter eingeführt wird.The invention relates to a method for continuous density measurement of liquids, in particular of hot and / or dirty concentrates and dispersions that tend to separate, whereby the Density measurement is carried out by weighing and the goods to be weighed are introduced into the weighing container via a line.

Bei zahlreichen Industrieanlagen wie z. B. kerntechnisehen Anlagen und Chemiewerken fließen in Rohrleitungen gefährliche Flüssigkeiten die nur unter strengen Sicherheitsbestimmungen zu handhaben sind. Die Flüssigkeiten sind oftmals heiß, verschmutzt und weisen unterschiedliche Viskositäten auf. Zur Überwachung w> der Zusammensetzung sind verschiedene Verfahren und Einrichtungen zur Dichtebestimmung eingesetzt, die in der Regel kontinuierlich Ergebnisse liefern.In numerous industrial plants such as B. nuclear engineering plants and chemical plants flow in pipelines dangerous liquids which can only be handled under strict safety regulations. The liquids are often hot, dirty and have different viscosities. To monitor w> of the composition, various methods and devices are used to determine the density that continuously deliver results in general.

So ist z. B. ein Meßverfahren bekannt, bei dem ein flüssigkeitsdurchströmter, elastisch gelagerter U-Rohrabschnitt gewogen und das Resultat in ein pneumatisches Signal umgewandelt wird. Ist dabei das U-Rohr Hegend angeordnet, tritt eine erhöhte Sedimentation oder Inkrustierung auf. Bei stehend angeordneten U-Rohren sammeln sich Gasblasen im Bogen des U-Rohres. Aufgrund der aufgezeigten Nachteile arbeiten Geräte nach dem bekannten Verfahren unzuverlässig und erfordern einen hohen Wartungsaufwand.So is z. B. a measurement method known in which a Resiliently mounted U-tube section through which fluid flows weighed and the result is converted into a pneumatic signal. Is there the U-tube Arranged horizontally, there is increased sedimentation or incrustation. When arranged upright U-tubes, gas bubbles collect in the bend of the U-tube. Work because of the disadvantages shown Devices according to the known method are unreliable and require a high level of maintenance.

Weiterhin ist in der US-PS 30 20 765 ein Wiegebehälter beschrieben, der zur Bestimmung der Zusammensetzung des Papierbreies in einer Zellstoff-Fabrik dient. Dabei gelangt der bereits entgaste Brei über eine Zuführleitung in den Wiegebehälter. Auch hier neigt insbesondere bei liegend angeordnetem Wiegebehälter das Wiegegut zur Verkrustung und führt folglich zu ungenauen Meßergebnissen.Furthermore, in US-PS 30 20 765 a weighing container is described, which is used to determine the composition of the pulp is used in a pulp mill. The pulp that has already been degassed passes through a Feed line into the weighing container. Here, too, there is a tendency, especially when the weighing container is arranged horizontally the material to be weighed becomes encrusted and consequently leads to inaccurate measurement results.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe ein zuverlässig arbeitendes Meßverfahren zur Dichtemessung von Flüssigkeiten anzugeben, dessen ausführende Einrichtungsteile von Sedimentation und Verkrustung freibleiben und somit eine hohe Verfügbarkeit aufweisen. The invention therefore sets itself the task of a reliably working measuring method for density measurement of liquids to indicate their executive parts of sedimentation and encrustation remain free and thus have a high level of availability.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Flüssigkeitsstrom über mehrere Leitungen derart abgeführt wird, daß wenigstens mit einem Teilstrom vorwiegend die in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffe und wenigstens mit einem weiteren Teilstrom vorwiegend die Gasanteile mitgeführt werden.The object is achieved according to the invention in that the liquid flow over several lines is discharged in such a way that at least with a partial flow predominantly those contained in the liquid Solids and, at least with a further partial flow, predominantly the gas fractions are carried along.

Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, daß im Wiegebehälter weder Gasblasen noch zur Sedimentation neigende Feststoffe verbleiben. Somit ist ein Meßverfahren geschaffen worden, das bei geringem Wartungsaufwand unverfälschte Meßwerte liefert.These measures ensure that neither gas bubbles nor sedimentation in the weighing container solids tend to remain. Thus, a measuring method has been created that with little Maintenance effort delivers unadulterated measured values.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei der der Wiegebehälter ein elastisch aufgehängter Hohlkörper ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung für den Flüssigkeitsstrom von der Seite in den Wiegebehälter führt, daß eine vorwiegend Gasanteile mitführende Leitung den Wiegebehälter nach oben und eine vorwiegend Feststoffe mitführende Leitung den Wiegebehälter nach unten verläßt.The device for carrying out the method in which the weighing container is an elastically suspended one Hollow body is characterized in that the feed line for the flow of liquid from the side in the weighing container leads that a predominantly gas components entrained line leads the weighing container upwards and a predominantly solids-entrained line leaves the weigh bin in a downward direction.

Der Wiegebehälter ist über eine Kraftmeßdose kardanisch aufgehängt und mittels Horizontallenkern parallel geführt. Die Zu- und Abführleitungen weisen zwischen Wiegebehälter und einem Festpunkt ein Metallschlauchstück auf.The weighing container is gimbal-mounted via a load cell and by means of a horizontal core in parallel. The supply and discharge lines point between the weighing container and a fixed point Metal hose piece on.

Die Durchflußmengen sind mittels Armaturen und Durchflußmeßeinrichtungen einstellbar.The flow rates can be adjusted by means of fittings and flow measuring devices.

Der Wiegebehälter ist vorzugsweise mit einer Heizeinrichtung versehen, um eine Abkühlung von heißen Flüssigkeiten zu vermeiden.The weighing container is preferably provided with a heating device in order to cool down avoid hot liquids.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist der Wiegebehälter über die Zu- und Abführleitungen spülbar.According to a particular embodiment, the weighing container is via the supply and discharge lines flushable.

Vorzugsweise weist der Wiegebehälter einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei die Zuführleitung tangential in den Wiegebehälter eingeführt ist.The weighing container preferably has a circular cross-section, with the feed line is introduced tangentially into the weighing container.

Anhand der schematischen Darstellung der F i g. 1 und 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Based on the schematic representation of FIG. 1 and 2 is the inventive method and a Device for carrying out the method described.

Die F i g. 1 zeigt einen als Hohlkörper ausgebildeten Wiegebehälter 1 der aus einem zylindrischen Mantel 2 und zwei halbkugelförmigen Böden 3 besteht. An dem Wiegebehälter 1 sind Laschen 4 befestigt. In einer Wand oder einem Gestell 5 sind Halter 6 verankert. EineThe F i g. 1 shows a weighing container 1 designed as a hollow body and consisting of a cylindrical jacket 2 and two hemispherical bottoms 3. Lugs 4 are attached to the weighing container 1. In a wall or a frame 5 holders 6 are anchored. One

Kraftmeßdose 7 ist am freien Ende der Laschen 4 und an den Haltern 6 derart angelenkt, daß der Wiegebehälter 1 kardanisch aufgehängt ist An einer Wand oder einem Gestell 8 und im Bereich der Laschen 4 am Wiegebehälter 1 sind Horizontallenker 9 angebracht, die der Parallelführung des Wiegebehälters 1 dienen. Eine Zuführleitung 10 für die zu niesende Flüssigkeit, die z. B. ein heißes, verschmutztes Konzentrat oder eine zur Entmischung neigende Dispersion sein kann, ist seitlich im Bereich des zylindrischen Mantels 2 in Jen Wiegebehäaer 1 eingeführt Zum Abführen der Flüssigkeit führen am oberen und unteren halbkugelförmigen Boden Leitungen 11, 12 weg. Über Durchflußmeßeinrichtungen 13 und die Armaturen 14 kann die Durchflußmenge eingestellt werden. Die Zuführleitung 10 und die Leitungen 11,12 sind jeweils an Festpunkten 15 abgestützt und weisen zwischen Wiegebehälter 1 und den Festpunkten 15 ein Metallschlauchstück 16 auf, so daß der Wiegebehälter 1 insgesamt elastisch aufgehängt ist und keinen äußeren Krafteinwirkungen unterliegt. Eine am Wiegebehälter 1 angebrachte Heizeinrichtung 17 vermeidet ein Abkühlen von heißen Flüssigkeiten. Über die Zuführleitung 10 und die Leitungen 11,12 kann der Wiegebehälter 1 gespült und geeicht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft wie folgt ab:
Die Flüssigkeit strömt durch die Zuführleitung 10 in Pfeilrichtung 18 ein und verläßt über die Leitungen 11, 12 den Wiegebehälter 1 in Pfeilrichtung 19. In der einströmenden Flüssigkeit enthaltene Feststoffe werden aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichtes vorwiegend über die untere Leitung U mitgeführt. Die Gasanteile werden aufgrund physikalischer Gesetze nach oben steigen und vorwiegend über die obere Leitung 12 mitgeführt.Load cell 7 is hinged to the free end of the tabs 4 and to the holders 6 in such a way that the weighing container 1 is gimbal-mounted 1 serve. A supply line 10 for the liquid to be sneezed, the z. B. a hot, dirty concentrate or a dispersion tending to segregate is inserted laterally in the area of the cylindrical shell 2 in Jen weighing container 1. To drain the liquid, lines 11, 12 lead away on the upper and lower hemispherical bottom. The flow rate can be adjusted via flow measuring devices 13 and the fittings 14. The feed line 10 and the lines 11, 12 are each supported at fixed points 15 and have a metal hose piece 16 between the weighing container 1 and the fixed points 15 so that the weighing container 1 is suspended elastically and is not subject to any external forces. A heating device 17 attached to the weighing container 1 prevents hot liquids from cooling down. The weighing container 1 can be rinsed and calibrated via the feed line 10 and the lines 11, 12.
The method according to the invention runs as follows:
The liquid flows in through the supply line 10 in the direction of arrow 18 and leaves the weighing container 1 in the direction of arrow 19 via the lines 11, 12. Solids contained in the inflowing liquid are mainly carried via the lower line U due to their higher specific weight. Due to the laws of physics, the gas proportions will rise upwards and will mainly be carried along via the upper line 12.

Da somit sowohl eine Sedimentation von Feststoffer, als auch eine Gasblasenbildung im Wiegebehälter 1 vermieden wird, zeigt die kontinuierlich das Gewicht des Wiegebehälters 1 messende Kraftmeßdose 7 stets die tatsächliche Dichte des Wiegebehälterinhalts an. Das Verfahren arbeitet also zuverlässig und die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens erfordert nur einen geringen Wartungsaufwand.Since both sedimentation of solids and gas bubble formation in the weighing container 1 is avoided, the load cell 7, which continuously measures the weight of the weighing container 1, always shows the actual density of the weigh bin contents. So the process works reliably and the Device for carrying out the method requires only little maintenance.

Die Fig. 2 zeigt in einem Querschnitt durch den Wiegebehälter 1 im Bereich der Zuführleitung 10 eine besondere Ausbildung bezüglich der Verbindung von Zuführleitung 10 mit dem Wiegebehälter 1. Die Zuführleitung 10 ist dabei tangential in den zylindrischen Mantel 2 des einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Wiegebehälters eingeführt.Fig. 2 shows in a cross section through the Weighing container 1 in the area of the supply line 10 has a special design with regard to the connection of Feed line 10 with the weighing container 1. The feed line 10 is tangential to the cylindrical Shell 2 of the weighing container having a circular cross-section is introduced.

Dadurch wird eine bessere Durchmischung der einströmenden Flüssigkeit erreicht, so daß der Inhalt des Wiegebehälters stets repräsentativ für das durchfließende Medium ist.As a result, better mixing of the inflowing liquid is achieved, so that the contents of the weighing container is always representative of the medium flowing through.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for continuous density measurement of liquids, especially hot and / or contaminated concentrates and dispersions that tend to segregate, whereby the Density measurement is carried out by weighing, and the goods to be weighed via a line into the weighing container is introduced, characterized in that the liquid flow through several lines ig is discharged in such a way that at least with a partial flow predominantly those contained in the liquid Solids and, with at least one further partial flow, predominantly the gas fractions will.

2. Device for performing the method according to claim 1, wherein the weighing container is a elastically suspended hollow body, characterized in that the feed line (10) for the Liquid flow from the side into the weighing container leads to a predominantly gas content entrained line (12) the weighing container (1) upwards and a predominantly solids entrained Line (11) leaves the weighing container downwards. 2ί

3. Device according to claim 2, characterized in that the weighing container (1) has a Load cell (7) gimbaled and guided over horizontal link (9) in parallel that the Lines (11, 12) and the feed line (10) between the weighing container (1) and a fixed point (15) have a piece of metal hose (16).

4. Device according to claim 2 and 3, characterized in that the flow rates by means of Fittings (14) and flow measuring devices (13) are adjustable.

5. Device according to claim 2 and 3, characterized in that the weighing container (1) has a Has heating device (17).

6. Device according to claim 2 and 3, characterized in that the weighing container on the Lines (11, 12) and the feed line (10) can be calibrated and flushed.

7. Device according to claim 2 and 3, characterized in that the weighing container has a Has circular cross-section.

8. Device according to claim 2, 3 and 7, characterized in that the feed line (10) is tangential is inserted into the weigh bin.

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