DE2848049C2

DE2848049C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Messen des Durchflußwiderstandes in porösen Formkörpern

Info

Publication number: DE2848049C2
Application number: DE19782848049
Authority: DE
Inventors: Wulfdieter Ing.(grad.) 4200 Oberhausen Neuhaus
Original assignee: RUHRCHEMIE AG 4200 OBERHAUSEN DE; RUHRCHEMIE AG 4200 OBERHAUSEN
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1978-11-06
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE2848049A1

Description

25

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Durchflußwiderstandes in porösen Formkörpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Poröse Platten, die durch Sintern von Metall, Keramik. Glas oder geeignetem Kunststoff hergestellt sind, finden Anwendung als Belüftungsflächen für die Lagerung und Trocknung der verschiedensten Produkte. In der pneumatischen Transport-, Lager- und Mischtechnik dienen poröse Platten zum Auslegen von Transportrinnen und als Anströmboden für Lager- und Mischsilos. Die Herstellung von porösem Polyethylen ist z. B. in Chemie-Technik 1976, S. 351 -353 (Hüthig-Verlag, Heidelberg), beschrieben.

In der Filtertechnik werden zum Filtern der verschiedensten Medien zylinderförmige sog. Filterkerzen aus porösen Materialien verwendet

Eines der wichtigsten Kenndaten von porösen Formkörpern ist ihre Gasdurchlässigkeit, die üblicherweise als Durchflußwiderstand, gemessen in mm WS, angegeben wird. Zur Messung des Durchflußwiderstandes einer porösen Platte bei Luftdurchströmung kann man die gesamte Platte quer zur Strömungsrichtung in einem Strömungskanal einspannen. Man muß dabei die Luftzu- und -abführung an beiden Plattenflächen abdichten.

Diese Meßmethode ist vor allem zum Prüfen größerer Platten, die üblicherweise mit den Maßen 1 m χ 2 m hergestellt werden, aber auch zum Prüfen von Platten unterschiedlicher Abmessungen ungeeignet, da die Meßapparatur und die Bedienung (Einspannen und Abdichten der Platten) sehr aufwendig ist. In solchen Fällen muß daher ein Teil der jeweils hergestellten Platten zerstört werden, indem man aus ihnen kleine Ronden aussticht, deren Durchflußwiderstand in einer üblichen Vorrichtung zur Bestimmung des Strömungswiderstands ermittelt wird. Diese Prüfung erfaßt also nicht unmittelbar die später zu verwendenden Platten, sondern ist auf Stichproben, die einen Materialverlust darstellen, beschränkt.

In der DE-OS 21 07 605 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Durchlässigkeit von Gegenständen aus porösem Material beschrieben. Zur Ermittlung der Durchlässigkeit wird ein Bereich der Oberfläche des zu untersuchenden Gegenstandes ringsum luftdicht abgeschlossen, an dem umschlossenen Bereich wird Unterdruck angelegt und die von der Durchlässigkeit des Gegenstandes abhängige Zeit gemessen innerhalb der der Unterdruck durch Nachströmen des gasförmigen Mediums durch den Gegenstand hindurch um einen bestimmten Betrag abgenommen hat Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Vorrichtung, die im wesentlichen aus einem Saugkopf, einer Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks im Innern des Saugkopfes und einem Meß- und Anzeigegerät zum Anzeigen von Änderungen des Unterdruckes aufgrund der Luftdiffusion durch die Wand des Gegenstandes hindurch, besteht

Die bekannte Arbeitsweise läßt eine korrekte Messung der Durchlässigkeit jedoch nicht zu. Meßfehler entstehen dadurch, daß auch bei hermetisch dichtem Aufliegen des Saugkopfes auf dem porösen Material das gasförmige Medium nicht nur durch die Meßfläche, deren Größe der öffnung des Saugkopfes entspricht, strömt, sondern daß auch durch die sich der Meßfläche anschließenden Randbereiche Gas in den Saugkopf gelangt Auf diesem Wege wird das Meßergebnis verfälscht

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zum Messen des Durchflußwiderstandes von porösen Formkörpern bereitzustellen. Die zur Durchführung dieses Verfahrens zu verwendende Vorrichtung sollte möglichst einfach, billig sowie gut handhabbar sein und gleichzeitig zuverlässige Meßergebnisse gewährleisten. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Bestimmung des Durchflußwiderstandes in porösen Formkörpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gelöst, daß gleichzeitig durch eine zweite Haube, die die erste Haube umschließt, in der gleichen Richtung Gas gesaugt oder gedrückt wird, und bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 dadurch gelöst, daß diese Haube von einer zweiten Haube umschlossen wird, durch die in der gleichen Richtung Gas saugbar oder drückbar ist

Bei der Prüfung von porösen Platten oder ähnlich ebenflächigen Formkörpern wird der poröse Formkörper zur Durchführung des Meßverfahrens am besten auf ein geeignetes Gestell gelegt, so daß ein ungehinderter Luftzutritt zu den Bereichen des porösen Formkörpers gewährleistet ist, in denen der Durchflußwiderstand gemessen wird.

Die Haube ist an eine Luftleitung angeschlossen, durch die entweder Luft aus der Haube gesaugt oder in diese gedrückt wird. Die Haube sorgt dafür, daß die Luft in möglichst gleichmäßiger Strömung den porösen Formkörper in dem zu prüfenden Bereich durchfließt. Grundsätzlich kann mit Hilfe der Haube die Luft durch den porösen Formkörper gesaugt oder gedrückt werden. Vorzugsweise bietet sich aber das Arbeiten mit Saugströmung an, da sich die Haube hierbei an dem porösen Formkörper festsaugt und so selbsttätig den zur Abdichtung erforderlichen Druck aufbringt Beim Arbeiten mit Druckströmung muß dieser Druck von außen, z. B. durch zusätzliche Gewichte, aufgebracht werden.

Die Dichtfläche zwischen porösem Formkörper und Haube kann durch eine übliche Dichtung, z. B. durch einen Gummi-O-Ring gebildet werden.

Der Durchflußwiderstand wird durch die Differenz des Drucks in der Strömung vor und nach dem porösen Formkörper bestimmt Auf der der Haube gegenüberliegenden Seite der Platte herrscht der Druck der Um-

gfjbungsluft Zur Messung des Druckes in dem luftdurchströmten Raum der Haube ist ein Manometeranschluß erforderlich. Die Strömung in der zweiten, die erste umschließende Haube, ist gleichgerichtet zu der Strömung in der ersten Haube.

Zweckmäßigerweise schließt die Außenhaube unmittelbar an die Innenhaube an, indem die Wand der Innenhaube gleichzeitig die Innenwand einer ringförmigen Außenhaube bildet Der Abstand der ringförmigen Dichtflächen voneinander, die zwischen den Wänden der Innen- und Außenhaube und dem porösen Formkörper gebildet werden, sollte mindestens halb so groß sein wie die Dicke des Formkörpers in Richtung der Gasdurchströmung. Die Luftab- bzw. -zufuhr erfolgt über einen entsprechenden Luftanschluß.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei gleichgerichteter Luftströmung durch die innere und die äußere Haube der durch die innere Haube fließende Luftstrom von keinerlei Randeffekten beeinträchtigt wird. Der im inneren Luftstrom über eine poröse Platte gemessene Druckverlust gibt in zuverlässiger Weise den Durchflußwiderstand in der porösen Platte an, wie durch Vergleich mit den bekannten Meßmethoden bestätigt wurde.

Zweckmäßigerweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in gut handhabbarer Form und Größe ausgeführt Innen- und Außenhaube lassen sich vorteilhaft in einem aus einem Teil bestehenden Prüfkopf vereinen. Als Werkstoff für den Prüfkopf ist z. B. Polyethylen geeignet

Poröse Polyethylenplatten von lraxl m Größe lassen sich mit einem Prüfkopf, dessen Innenhaube einen lichten Durchmesser von ca. 65 mm und dessen Außenhaube einen Innendurchmesser von 85 mm und einen Außendurchmesser von 100 mm hat, durch fünf Stichproben — vier an den Ecken und eine in der Mitte — zuverlässig prüfen. Die gleichen Platten mit den Abmessungen von 2 m χ 1 m erfordern etwa acht Stichproben. Gegenüber herkömmlichen Meßverfahren, bei denen ganze Platten einzuspannen und abzudichten sind, wird durch die neue Arbeitsweise Meßapparatur und Bedienungsaufwand erheblich vereinfacht.

In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Mit Hilfe eines Gebläses 1 wird über eine Innenhaube 2 mit anschließender Leitung 5 und eine Außenhaube 3 mit an-

_m3

schließender Leitung 6 400 —jjT Luft durch eine poröse Platte 4 gesaugt. Die durch die Innenhaube 2 fließende Luftmenge wird mit einem Mengenmeßgerät 7 und der in der Innenhaube 2 entstehende Unterdruck, der sich bei porösem Polyethylen zwischen —50 und — 1000 mm WS einstellt, mit einem Manometer G' gemessen.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Haube dargestellt. 2 ist dabei die Innenhaube, 3 die Außenhaube, 8 der Luftanschluß für die Innenhaube, 9 der Luftanschluß für die Außenhaube, 10 die Abdichtung zwischen Innen- und Außenhaube (auf der porösen Platte), 11 die Abdichtung zwischen Außenhaube und Umgebungsluft und 12 der Manometeranschluß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung des Durchflußwiderstandes in porösen Formkörpern, bei dem Gas mit Hilfe einer Haube, die mit einer Dichtfläche auf dem porösen Formkörper aufliegt, gesaugt oder gedruckt und der Druck in der Gasströmung vor und nach dem Formkörper gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig durch eine zweite Haube, die die erste Haube umschließt, in der gleichen Richtung Gas gesaugt oder gedrückt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer auf dem porösen Formkörper mit einer Dichtfläche aufliegenden Haube (2), durch die Gas saugbar oder drückbar ist, sowie einer Einrichtung zur Messung des Druckes in der Gasströmung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Haube von einer zweiten Haube umschlossen wird, durch die in der gleichen Richtung Gas saugbar oder drückbar ist