DE29514333U1 - Device for degassing liquids - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a device for degassing liquids according to the preamble of claim 1.
Derartige Vorrichtungen gelangen in den verschiedensten Bereichen zur Anwendung: so z, B. in Zentralheizungsanlagen, in Kühlsystemen für Motoren, in Abfüllanlagen der Getränkeindustrie und der Milchwirtschaft, bei der Abfüllung von flüssigen Treibstoffen und Chemikalien aus Tankanlagen, in der chemischen Industrie, bei der Versorgung von Motoren mit Flüssigbrennstoffen usw,Such devices are used in a wide variety of areas: for example in central heating systems, in cooling systems for engines, in bottling plants in the drinks industry and the dairy industry, in the bottling of liquid fuels and chemicals from tank systems, in the chemical industry, in the supply of engines with liquid fuels, etc.
Der Zweck einer derartigen Vorrichtung kann je nach Anwendungsgebiet verschieden sein: Bei Zentralheizungsanlagen dient die Vorrichtung zum Entgasen des Heizungswassers insbesondere dazu, die Förderleistung einer Umwälzpumpe nicht zu beeinträchtigen und eine Behinderung der Wasserzirkulation durch Gasblasen zu vermeiden; in Systemen mit Kühlflüssigkeit soll durch eine einwandfreie Flüssigkeitszirkulation eine optimale Kühlung gewährleistet sein; in Abfüllanlagen geht es um eine einwandfreie Förderung der jeweiligen Flüssigkeit und um genau reproduzierbare Abfüllmengen, Ähnliches gilt bei der Abfüllung von flüssigen Treibstoffen und Chemikalien,The purpose of such a device can vary depending on the area of application: In central heating systems, the device for degassing the heating water is used in particular to ensure that the delivery capacity of a circulation pump is not impaired and to avoid obstruction of the water circulation by gas bubbles; in systems with cooling liquid, optimum cooling should be ensured by flawless liquid circulation; in filling systems, the aim is to ensure flawless delivery of the respective liquid and precisely reproducible filling quantities. The same applies to the filling of liquid fuels and chemicals.
insbesondere aus Tankanlagen. In der chemischen Industrie ist es erforderlich, exakte Mischungsverhältnisse von flüssigen Ausgangsstoffen zu gewährleisten. Bei der Versorgung von Motoren mit flüssigen Brennstoffen gilt es, Aussetzer zu vermeiden usw.. Alle Anwendungen von Vorrichtungen zur Entgasung von Flüssigkeiten dienen dem gemeinsamen Zweck, störende Einflüsse von Gaseinschlüssen in Flüssigkeitskreisläufen bzw. bei der Förderung von Flüssigkeiten zu vermeiden,especially from tank systems. In the chemical industry, it is necessary to ensure exact mixing ratios of liquid raw materials. When supplying engines with liquid fuels, it is important to avoid misfires, etc. All applications of devices for degassing liquids serve the common purpose of avoiding disruptive influences from gas inclusions in liquid circuits or when pumping liquids.
Ausgehend von der Tatsache, daß Flüssigkeiten nicht nur spezifisch schwerer sondern auch träger als Gase sind, wendet ein Großteil der Gas/Flüssigkeits-Trennverfahren zusätzlich zur Schwerkraft die Zentrifugalkraft an. So z.Based on the fact that liquids are not only heavier but also more inert than gases, a large proportion of gas/liquid separation processes use centrifugal force in addition to gravity. For example:
B. in der DE-AS 16 19 887, DE-AS 16 19 899, DE-PS 23 35 238, DE-AS 26 04 003, DE-PS 26 06 673, DE-PS 30 33 450, DE-PS 37 15 157, DE-PS 40 29 025 und US-PS 22 58 497.B. in DE-AS 16 19 887, DE-AS 16 19 899, DE-PS 23 35 238, DE-AS 26 04 003, DE-PS 26 06 673, DE-PS 30 33 450, DE-PS 37 15 157, DE-PS 40 29 025 and US-PS 22 58 497.
Durch die hierin zusätzlich zur Schwerkraft zur Anwendung gelangten Zentrifugalkraft werden zwar in erhöhtem Maße die gasförmigen von den flüssigen Substanzen getrennt. Durch die Zentrifugalkraft erhöht sich aber in beträchtlichem Ausmaß der Druck in der Trennvorrichtung, Hierdurch wird in erhöhtem Maße Gas aus der Gasphase in den gelösten Zustand übergeführt. Da die Flüssigkeit bei der weiteren Förderung bzw. im weiteren Kreislauf wieder normalem, d. h. geringerem Druck unterwarfen ist, gibt sie die in der Zentrifuge zusätzlich gelöste Gasmenge wieder frei, so daß die Gas/Flüssigkeits-Trennverfahren nach dem Zentrifugierverfahren insgesamt höchst unbefriedigend sind.The centrifugal force used here in addition to gravity does indeed separate the gaseous substances from the liquid substances to a greater extent. However, the centrifugal force increases the pressure in the separation device to a considerable extent. As a result, gas is transferred from the gas phase to the dissolved state to a greater extent. As the liquid is subjected to normal, i.e. lower, pressure during further conveyance or in the further cycle, it releases the additional amount of gas dissolved in the centrifuge, so that the gas/liquid separation processes based on the centrifugation process are, on the whole, highly unsatisfactory.
Eine gewisse Verbesserung auf dem Sektor der Zentrifugierverfahren ist mit der DE-PS 27 53 873 gegeben. Hierbei wird die Flüssigkeit in das Innere einesA certain improvement in the field of centrifugation processes is provided by DE-PS 27 53 873. Here, the liquid is pumped into the interior of a
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Schneckenhauaes eingegeben. Durch die kontinuierliche Erweiterung der Schneckenhausvindungen soll eine Beruhigung der strömenden Flüssigkeit nach der Gasabscheidung erzielt werden. Auch hier ist durch die aufgrund der im Innern des Schneckenhauses gegebene Zentrifugalkraft eine Druckerhöhung entstanden, wodurch eine zusätzliche Umwandlung von der Gasphase in die gelöste Phase erfolgt, was vermieden werden sollte, da es letztendlich kontraproduktiv ist.Snail shells are inserted. The continuous expansion of the snail shell windings is intended to calm the flowing liquid after the gas separation. Here too, the centrifugal force inside the snail shell has caused an increase in pressure, resulting in an additional conversion from the gas phase to the dissolved phase, which should be avoided as it is ultimately counterproductive.
Die DE-AS 16 19 926 verzichtet auf die Anwendung von Zentrifugalkräften. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gassamme1gefäß mit einem durchgeführten Rohr, wobei das durchgeführte Rohr an seiner Oberseite ein Loch zur Abgabe von Gasen enthält. Um den Volumenverlust durch die Gasabgabe wieder auszugleichen, befindet sich an der Unterseite des Rohres ebenfalls ein Loch, durch das Flüssigkeit eintreten kann. Ein Vorteil gegenüber einfachen Gassamme1behältern ist nicht ersichtlich.DE-AS 16 19 926 does not use centrifugal forces. The device essentially consists of a gas collection vessel with a pipe running through it, with the pipe having a hole on its top for the release of gases. In order to compensate for the loss of volume caused by the release of gases, there is also a hole on the bottom of the pipe through which liquid can enter. There is no apparent advantage over simple gas collection vessels.
In dem in der DE-PS 29 1? 389 beschriebenen Vorschlag soll eine Gas/Flüssigkeits-Trennung mittels einer Schirmwand erzielt werden. Es erfolgt hier zwar eine mehr oder weniger vollständige Trennung der hier vorhandenen Gasblasen von der Flüssigkeit, Eine Abscheidung der in der Flüssigkeit gelösten Gase ist hier weder vorgesehen nach realisiert.In the proposal described in DE-PS 29 1? 389, a gas/liquid separation is to be achieved by means of a shield wall. Although a more or less complete separation of the gas bubbles present from the liquid takes place, a separation of the gases dissolved in the liquid is neither planned nor implemented here.
Aufgabe der Erfindung ist es, die mit der Vorrichtung nach dem Stand der Technik gegebenen Unzuläglichkeiten zu vermeiden und eine Vorrichtung zu beschreiben, mit welchem nicht nur das in der Gasphase befindliche Gas abgeschieden, sondern darüber hinaus auch das in der Flüssigkeit gelöste Gas weitgehend ausgetrieben wird.The object of the invention is to avoid the inadequacies inherent in the device according to the prior art and to describe a device with which not only the gas in the gas phase is separated, but also the gas dissolved in the liquid is largely expelled.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des kennzeichnenden Teile des Schutzanspruchs 1. ¥eitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen sind mit den Unteransprüchen gegeben.This problem is solved by the features of the characterizing parts of claim 1. Further advantageous embodiments and configurations are given in the subclaims.
Die Erfindung geht von der Idee aus, daß die Menge des gelösten Gases vom jeweiligen Druck abhängt, d. h. je geringer der Druck umso geringer ist die Aufnahmefähigkeit der Flüssigkeit für zu lösende Gase. Da der statische Druck in dem Kreislauf bzw. in der Förderanlage mehr oder weniger fest vorgegeben ist, soll der (dynamische) Staudruck bzw, der Gesamtdruck reduziert werden.The invention is based on the idea that the amount of dissolved gas depends on the pressure, i.e. the lower the pressure, the lower the liquid's ability to absorb gases to be dissolved. Since the static pressure in the circuit or in the conveying system is more or less fixed, the (dynamic) back pressure or the total pressure should be reduced.
Dies geschieht erfindungsgemäß durch eine beträchtliche Vergrößerung des Strömungsquerschnitts. Die strömende Flüssigkeit hat nämlich aufgrund der Trägheitswirkung das Bestreben, die einmal angenommene Geschwindigkeit beizubehalten.According to the invention, this is achieved by a considerable increase in the flow cross-section. Due to the effect of inertia, the flowing liquid tends to maintain the speed it has once assumed.
Bei der Erweiterung des Querschnitts ergibt sich eine Verzögerung der Strömungsgeschwindigkeit und ein Druckabfall <Fig. 9>. Diese Erscheinung, die auch als hydrodynamisches Paradoxon bekannt ist <Fig. 10), gelangt in der ersten Stufe der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anwendung: Durch eine plötzliche Erweiterung des Strömungsquerschnitts im Einlaßbereich wird die Flüssigkeit entspannt und kommt gewissermaßen zum Sieden, wodurch die gelösten Gase weitgehend in die Gasphase übergeführt werden. Entgegen der Schwerkraft steigen die Gasblasen mit der Strömung auf und gelangen in eine Beruhigungszone.When the cross-section is expanded, the flow speed is slowed down and the pressure drops <Fig. 9>. This phenomenon, which is also known as the hydrodynamic paradox <Fig. 10), is used in the first stage of the device according to the invention: by suddenly expanding the flow cross-section in the inlet area, the liquid is relaxed and, to a certain extent, comes to the boil, whereby the dissolved gases are largely converted into the gas phase. Against the force of gravity, the gas bubbles rise with the flow and reach a calming zone.
Durch die Beruhigungszone soll vermieden werden, daß die Gasblasen aufgrund starker Wirbelbildung von dem Flüssigkeitsstrom mitgerissen werden.The calming zone is intended to prevent the gas bubbles from being swept away by the liquid flow due to strong vortex formation.
Die Ruhe in der Beruhigungszone wird einesteils durch die geringe Strömungsgeschwindigkeit aufgrund der Erweiterung erreicht, andererseits durch die "Vorbereitung" auf den sich anschließenden Laminarbereich.The calm in the calming zone is achieved on the one hand by the low flow velocity due to the expansion and on the other hand by the "preparation" for the subsequent laminar area.
Flüssigkeiten, die keine extrem groSe Viskosität aufweisen, wie z. B. Wasser, neigen zu Turbulenzen. Diese Turbulenzen werden in dem dritten Bereich erfindungsgemäS mittels eines wabenförmigen Rohrsystems unterdrückt. Die Dimensionierung der zu einer Wabe zusammengefügten Röhrchen ergibt sich aus der Tatsache, daß unter R = 2.200 keine Turbulenzen möglich sind. Dabei ist R die Reynoldsche Zahl,Liquids that do not have an extremely high viscosity, such as water, tend to be turbulent. This turbulence is suppressed in the third area according to the invention by means of a honeycomb-shaped pipe system. The dimensions of the tubes combined to form a honeycomb result from the fact that no turbulence is possible below R = 2,200. R is the Reynolds number,
R = 2 &rgr; a &ngr; /nR = 2 ρ a ν /n
&rgr; Dichte, &ngr; Geschwindigkeit, i^ Viskosität der Flüssigkeit, a Radius der Röhrchen.ρ density, ν velocity, i^ viscosity of the liquid, a radius of the tubes.
Angenommen &rgr; = 1.000 kg/m3, ^ = 5 . 103 Pascal <für Wasser bei 50 0C), &ngr; = 1 m/s, dann folgt: a &iacgr; 5,5 . &Igr;&Ogr;"3 m = 5,5 mm.Assuming ρ = 1,000 kg/m 3 , ρ = 5 . 10 3 Pascal (for water at 50 0 C), υ = 1 m/s, then: a ρ 5.5 . ρ 3 m = 5.5 mm.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden.In the following, the invention will be described in more detail using an embodiment.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäSe Vorrichtung zur Gasabscheidung in ovaler Ausführungsform,Fig. 1 shows a device for gas separation according to the invention in an oval design,
Fig. 2 eine entsprechende Vorrichtung in kubischer Ausführung, wobei jeweils der Eintritt von unten und der Austritt nach oben erfolgt.Fig. 2 shows a corresponding device in cubic design, with the entry from below and the exit from above.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform mit seitlichem Eintritt; Austritt nach unten.Fig. 3 shows an embodiment with side entry; exit downwards.
Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der gleichen Ausführungsfarm, aber mit Austritt nach oben,Fig. 4 shows a variation of the same design, but with an upward exit,
Fig. 5 zeigt ebenfalls eine Abwandlung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, hier mit seitlichem Austritt
(gerade ader 90°).
10Fig. 5 also shows a modification of the embodiment shown in Fig. 3, here with lateral exit (straight or 90°).
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Fig. 6 zeigt einen Schmutzabscheider.Fig. 6 shows a dirt separator.
Fig. ? zeigt einen abgewandelten Schmutzabscheider, der einem Gasabscheider vorgeschaltet ist. 15Fig. ? shows a modified dirt separator that is installed upstream of a gas separator. 15
Fig. 8 stellt einen Gasabscheider mit integriertem Schmutzabscheider dar,Fig. 8 shows a gas separator with integrated dirt separator,
Fig. 9 zeigt die Strömungs- und Druckverhältnisse bei einer Querschnittserweiterung.Fig. 9 shows the flow and pressure conditions when the cross-section is expanded.
Fig. 10a und Fig. 10b sollen der Erläuterung des hydrodynamischen Paradoxons dienen.Fig. 10a and Fig. 10b serve to explain the hydrodynamic paradox.
Fig. lla - d zeigen einen erfindungsgemäßen Gasabscheider, der in eine hydraulische Weiche integriert ist.Fig. lla - d show a gas separator according to the invention, which is integrated into a hydraulic switch.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zur Gasabscheidung besteht im wesentlichen aus einer ovalen Gasabscheidekammer 2 mit einem Eintrittsstutzen 4 für den Eintritt und mit einem Austrittsstutzen 6 für den Austritt. Bei Anlagen mit einem Kreislauf, wie z. B. Heizungsanlagen oder Motorkühler, sind Eintritt und Austritt in dem Kreislauf integriert. Bei Förderanlagen, wie z. B. Abfüllanlagen, istThe device for gas separation shown in Fig. 1 consists essentially of an oval gas separation chamber 2 with an inlet nozzle 4 for the inlet and with an outlet nozzle 6 for the outlet. In systems with a circuit, such as heating systems or engine coolers, the inlet and outlet are integrated in the circuit. In conveyor systems, such as filling systems,
die Abscheidevorrichtung mit Eintritt und Austritt an einer geeigneten Stelle in dem Förderweg integriert. Eine geeignete Stelle in dem Förderweg ist dort gegeben, wo die in der Leitung vorhandenen Gase weder an eine Förderpumpe noch an eine MeBuhr gelangen und sie beeinträchtigen können.the separator with inlet and outlet is integrated at a suitable point in the conveying path. A suitable point in the conveying path is where the gases present in the line cannot reach a conveying pump or a measuring gauge and affect them.
über den Eintrittsstutzen 4 gelangt der Flüssigkeitsstrom in das geschlossene Gehäuse der Gasabscheidekammer 2 und erfährt dort eine beträchtliche Querschnittserweiterung 8. Durch die Querschnittserweiterung 8 reduziert sich in diesem Bereich der Staudruck und damit auch der Gesamtdruck. In diesem Bereich reduzierten Drucks 8 verdampfen die in der Flüssigkeit gelösten Gase und können zusammen mit den vorhandenen Gasbläschen mit der Strömung und entgegen der Schwerkraft nach oben aufsteigen.The liquid flow enters the closed housing of the gas separation chamber 2 via the inlet nozzle 4 and experiences a considerable cross-sectional expansion 8 there. The cross-sectional expansion 8 reduces the dynamic pressure in this area and thus also the total pressure. In this area of reduced pressure 8, the gases dissolved in the liquid evaporate and can rise upwards together with the existing gas bubbles with the flow and against gravity.
Im oberen Teil des Gehäuses befindet sich eine Beruhigungszone 10 mit einem Gassammelbereich 12 und einem Entlüfterventil 14. An diese Beruhigungszone 10 schließt sich ein Laminarisierungsbereich 16 an. Dieser Laminarisierungsbereich 16 besteht im wesentlichen aus einem wabenförmigen Bündel dünner Rörchen 18. Diese Röhrchen 18, die sich längs in der Flüssigkeitsströmung befinden, sind so dimensioniert, daB in ihrem Innern Turbulenzen weder entstehen noch unterhalten werden können. Vegen der Wandungen der Röhrchen 18 ist auch keine Querströxnung möglich. Die so in dem wabenf örmigen Gebilde erzeugte Laminarität wirkt auf den vor der ¥abe befindlichen und als Beruhigungszone 10 ausgebildeten Vorraum zurück, so daS diese Beruhigungszone 10 auch praktisch wirbelfrei ist und deshalb dort befindliche Gasbläschen nicht wieder untergemischt werden sondern sich an der Oberfläche abscheiden können.In the upper part of the housing there is a calming zone 10 with a gas collection area 12 and a vent valve 14. This calming zone 10 is followed by a laminarization area 16. This laminarization area 16 essentially consists of a honeycomb-shaped bundle of thin tubes 18. These tubes 18, which are located lengthways in the liquid flow, are dimensioned in such a way that turbulence can neither arise nor be maintained inside them. Cross-flow is also not possible due to the walls of the tubes 18. The laminarity thus created in the honeycomb structure acts on the antechamber located in front of the ¥abe and designed as a calming zone 10, so that this calming zone 10 is also practically free of turbulence and therefore gas bubbles located there are not mixed in again but can separate on the surface.
Die durch die Wabe gelangte und weitgehend entgaste Flüssigkeit wird über den Austrittsstutzen 6 wieder in den Kreislauf gegeben.The liquid that has passed through the honeycomb and is largely degassed is returned to the circuit via the outlet nozzle 6.
Die in Fig. 2 gezeigte kubische (oder zylindrische) Ausführungsform der Gasabscheidekammer 2 zeigt die Querschnittserweiterung 8 nach dem Eintrittssstutzen 4 besonders deutlich, wenn man diese Vorrichtung mit dem in Fig. 10 gezeigten Versuchsaufbau zum hydrodynamischen Paradoxon vergleicht. Obwohl durch den Eintrittsstutzen Flüssigkeit eintritt und man annehmen könnte, daß sich dadurch der Druck in der Anordnung erhöht, geschieht tatsächlich das Gegenteil: Die bewegliche Platte 20 wird durch die strömende Flüssigkeit nicht abgedrängt sondern angezogen. Dies beruht auf der Druckreduzierung durch die Querschnittserweiterung, wie in der Fig. 9 skizziert.The cubic (or cylindrical) design of the gas separation chamber 2 shown in Fig. 2 shows the cross-sectional expansion 8 after the inlet nozzle 4 particularly clearly when one compares this device with the experimental setup for the hydrodynamic paradox shown in Fig. 10. Although liquid enters through the inlet nozzle and one could assume that this increases the pressure in the arrangement, the opposite actually happens: the movable plate 20 is not pushed away by the flowing liquid but is attracted. This is due to the pressure reduction due to the cross-sectional expansion, as outlined in Fig. 9.
Fig. 6 zeigt einen Schmutzabscheider 22 für die Ablagerung fester Partikel 24, wie z. B. Rost- und Schmutzteilchen, die spezifisch schwerer sind als die Flüssigkeit. Der Schmutzabscheider 22 besteht aus einem geschlossenen Gehäuse mit einem Eintritt 26 und einem Austritt 28. Die durch den Schmutzabscheider 22 geführte Flüssigkeitsströmung soll möglichst langsam und laminar erfolgen, damit sich die im Kreislauf mitgeführten Schmutzteilchen möglichst ruhig absetzen können. Zu diesem Zweck wird die Strömung von oben her abwärts geleitet und anschließend durch ein senkrechtstehendes, wabenförmiges Umlenksieb 30 mit schräg aufwärts gerichteten DurchlaSöffnungen 30a, ... geleitet. Vegen der geringen Mitnähmewirkung der in dem relativ breiten Schmutzabscheider 22 nur langsam fließenden Strömung kann sich der Schmutz 24 in einem am Boden des Gefäßes befindlichen Schmutzsammelbereich 32 absetzen, so daß dieFig. 6 shows a dirt separator 22 for the deposition of solid particles 24, such as rust and dirt particles, which are specifically heavier than the liquid. The dirt separator 22 consists of a closed housing with an inlet 26 and an outlet 28. The liquid flow through the dirt separator 22 should be as slow and laminar as possible so that the dirt particles carried along in the circuit can settle as quietly as possible. For this purpose, the flow is directed downwards from above and then passed through a vertical, honeycomb-shaped deflection screen 30 with diagonally upwardly directed passage openings 30a, .... Due to the low entrainment effect of the flow, which only flows slowly in the relatively wide dirt separator 22, the dirt 24 can settle in a dirt collection area 32 located at the bottom of the vessel, so that the
über das Umlenksieb 30 in den Austritt 28 und in den weiteren Kreislauf gelangende Flüssigkeit weitgehend schmutzfrei ist. Der am Boden gesammelte Schmutz 24 kann über eine AblaBschraube 34 entsorgt werden, 5the liquid that flows through the deflection screen 30 into the outlet 28 and into the further circuit is largely free of dirt. The dirt 24 collected on the bottom can be disposed of via a drain screw 34, 5
Fig. 7 zeigt einen vor eine Gasabscheidevorrichtung 2 vorgeschalteten Schmutzabscheider 22.Fig. 7 shows a dirt separator 22 installed upstream of a gas separation device 2.
Fig.8 zeigt eine Gasabscheidevorrichtung 2 mit einem integrierten Schmutzabscheider 22. Dabei ergibt sich je nach Dimensionierung der Ausführungsform entweder vor oder hinter dem Umlenksieb 30 eine drastische Querschnittserweiterung mit entsprechender Staudruckreduktion für die Entgasung der Flüssigkeit. Die Schmutzabscheidung 24 entspricht der in Fig. 6 gezeigten.Fig.8 shows a gas separation device 2 with an integrated dirt separator 22. Depending on the dimensions of the embodiment, this results in a drastic cross-sectional expansion either in front of or behind the deflection screen 30 with a corresponding reduction in dynamic pressure for the degassing of the liquid. The dirt separation 24 corresponds to that shown in Fig. 6.
Die Entgasung erfolgt hier entsprechend der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform.The degassing takes place here according to the embodiment shown in Fig. 5.
Der in den Figuren 11a - lld dargestellte Gasabscheider 2 ist in einer sogenannten "hydraulischen Weiche11 36 untergebracht. Diese hydraulische Weiche 36 besteht aus einem Gehäuse mit Rohrverbindungen zwischen Kesselvoi— und Kesselrücklauf und dient zur Entkopplung von Kesselkreis<en> und nachgeschalteten Heizkreisen. Der darin quer fließende Volumenstram ist gleich der Differenz der von den Kesseln angebotenen und von den Heizkreisen abgenommenen Volumenströme. Ist der von den Heizkreisen abgenommene Volumenstrom größer als der von den Kesseln angebotene, so strömt über die hydraulische Weiche 36 Rücklaufwasser direkt zum Vorlauf der Heizkreise und mischt sich dem Kesselvorlaufwasser bei.The gas separator 2 shown in Figures 11a - 11d is housed in a so-called "hydraulic switch 11 36". This hydraulic switch 36 consists of a housing with pipe connections between the boiler flow and the boiler return and serves to decouple the boiler circuit and downstream heating circuits. The volume flow flowing across it is equal to the difference between the volume flows offered by the boilers and those taken up by the heating circuits. If the volume flow taken up by the heating circuits is greater than that offered by the boilers, return water flows via the hydraulic switch 36 directly to the flow of the heating circuits and mixes with the boiler flow water.
Dadurch, daß der in der hydraulischen Weiche 36 fließende Volumenstram geringer ist als in den Zu- 4, 26 undBecause the volume flow in the hydraulic switch 36 is lower than in the supply 4, 26 and
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Ablauf leitungen 6, 28, ist auch, die Strömungsgeschwindigkeit in der hydraulischen Weiche 36 entsprechend geringer. Dieser Effekt der Geschwindigkeitsreduktion verstärkt sich, da der Querschnitt der hydraulischen Weiche 36 größer ist als die Querschnitte von Zu- 4, 26 und Ablaufleitungen 6, 28. Mit der Reduktion der Strömungsgeschwindigkeiten ist eine entsprechende Druckreduktion verbunden. Die Druckreduktion wird hier zur Entgasung des als Medium verwendeten Wassers genutzt.The flow velocity in the hydraulic switch 36 is also correspondingly lower when the flow rate is reduced through the drain lines 6, 28. This effect of the speed reduction is increased because the cross section of the hydraulic switch 36 is larger than the cross sections of the inlet 4, 26 and drain lines 6, 28. The reduction in flow velocities is associated with a corresponding reduction in pressure. The pressure reduction is used here to degas the water used as a medium.
Der innere Aufbau der hydraulischen Weiche 36 entspricht im Prinzip dem Aufbau der in den Fig. 1-5 gezeigten Gasabscheider 2, so daß sich an dieser Stelle weitere Erläuterungen erübrigen.The internal structure of the hydraulic switch 36 corresponds in principle to the structure of the gas separator 2 shown in Fig. 1-5, so that further explanations are unnecessary at this point.
Die in der Figur 11b dargestellte hydraulische Weiche 36 zeigt außer dem im oberen Teil befindlichen Gasabscheider einen im unteren Teil befindlichen Schmutzabscheider 22, der nach dem Prinzip der Spitzkasten funktioniert. Da die GröBe der mit den Trennwänden 3© gebildeten Kästen in Strömungsrichtung zunimmt, wird die Strömungsgeschwindigkeit von Kasten zu Kasten geringer, wodurch sich die Verweilzeiten des schmutzbefrachteten Wassers erhöhen, so daß sich die mitgeführten Schmutzteilchen absetzen können, über eine mit Kugelhahn versehene AblaSöffnung 34 kann der sich an der tiefsten Stelle der hydraulischen Weiche 36 absetzende Schlamm 24 von Zeit zu Zeit entleert werden.The hydraulic switch 36 shown in Figure 11b shows, in addition to the gas separator in the upper part, a dirt separator 22 in the lower part, which functions according to the principle of the pointed box. Since the size of the boxes formed with the partition walls 3© increases in the direction of flow, the flow speed from box to box decreases, which increases the residence time of the dirt-laden water so that the dirt particles carried along can settle. The sludge 24 settling at the lowest point of the hydraulic switch 36 can be emptied from time to time via a drain opening 34 provided with a ball valve.
2 Gasabscheidekammer, Luftabscheider2 gas separation chamber, air separator
4 Eintrittsetutzen4 inlet nozzles
6 Austrittsstutzen6 outlet nozzles
8 Querschnittserweiterung8 Cross-sectional expansion
10 Beruhigungszcme10 Calming Periods
12 Gassammelbereich12 Gas collection area
14 Entlüfterventil, Entlüftungsautomat14 Bleed valve, automatic bleeder
16 Laminarisierungsbereich, Gleichrichter16 Laminarization area, rectifier
18 Röhrchenbündel, Röhrchen18 tube bundles, tubes
20 Platte20 Plate
22 Schmutzabscheider, Schmutzfänger22 Dirt separators, dirt traps
24 Schmutzpartikel24 dirt particles
26 Eintritt26 Entrance
28 Austritt28 Exit
30 Umlenksieb30 deflection screen
30a, . . . Durchlaßöffnungen30a, . . . Passage openings
32 Schmutzsammelbereich32 Dirt collection area
34 Ablaßschraube, AblaBhahn, Kugelhahn34 Drain plug, drain cock, ball valve
36 hydraulische Weiche36 hydraulic switch
38 Trennbleche38 Dividers
Claims (7)
gekennzeichnet durch einen Schmutzabscheider <22),5. Device according to one of the preceding claims,
characterized by a dirt separator <22),
ein senkrecht in dem Schmutzabscheider <22) befindliches Umlenksieb <30> zur Zurückhaltung von Schmutzpartikel&eegr; <24) und zur Strömungsumlenkung,an inlet <26> for the intake of the contaminated liquid,
a deflection screen <30> located vertically in the dirt separator <22) to retain dirt particles <24) and to divert the flow,
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