DE3402287A1

DE3402287A1 - Ueberfuellsicherung

Info

Publication number: DE3402287A1
Application number: DE19843402287
Authority: DE
Inventors: René Luzern Meier
Original assignee: Mentec AG
Current assignee: Mentec AG
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1984-01-24
Publication date: 1984-08-23
Anticipated expiration: 2004-01-25
Also published as: DE3402287C2; CH658853A5

Description

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FP 47 / 18. Febr. 1983 / Hs/lb

MENTEC AG, 6005 Luzern (Schweiz) Ueberfüllsicherung

Ueberfüllsicherung ' .

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ueberfüllsicherung zur Ueberwachung des Niveaus eines Flüssigkeitsspiegels in einem Vakuumverdampfer einer aus einer Vakuumpumpe, einem aus einem Vakuumverdampfer und einem Kondensator kombinierten Wärmetauscher, einem Füllventil, einer Kon- " *

■ i densatfalle, einem Kondensatablass, einem Ablassventil ί und aus den nötigen Verbindungsleitungen bestehenden * „ Lösungsmittelaufbereitungsanlage. · *

In Lösungsmittelaufbereitungsanlagen werden aus fett-, - » färb- oder harzverschmutzten Waschlösungen die Lösungsmit- ^J tel durch Eindampfprozesse zurückgewonnen. Dazu sind unter anderem Ueberfüllsicherungen in Form von Kapazitivfühlern bekannt, welche zusammen mit der zugehörigen ^; . : Elektronik und einem Füllventil, das Niveau des Flüssigkeitsstandes im Vakuumverdampfer regeln. Die Waschlösung wird durch den im Vakuumverdampfer herrschenden Unter- . J druck über eine Zuleitung in den Verdampfungsraum gesogen. |

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Aus der Waschlösung wird bei niedriger Temperatur das Lösungsmittel verdampft. Die Brüden werden durch die Vakuumpumpe gegen Atmosphäre verdichtet, dem Kondensa- ~~ tionsraum des Wärmetauschers zugeführt wo sie sich an den Wandungen 'niederschlagen. Das Kondensat läuft kontinuierlich und drucklos ab und wird als vollwertiges Lösungsmittel wieder verwendet. Die während des Betriebes im unteren Teil des Vakuumverdampfers sich ansammelnden Rückstände werden von Zeit zu Zeit über ein Ablassventil, meist in zähflüssigem Zustand, abgelassen und dem Abfall zugeführt. Der oben erwähnte Kapazitivfühler ist im Verdampfungsraum des Wärmetauschers eingebaut und überwacht das Niveau des Spiegels der Waschlösung. Erreicht der

Flüssigkeitsspiegel das festgelegte oberste Niveau, spricht

^Λ 15 der Fühler an}, das Füllventil wird geschlossen und damit

die Zufuhr weiterer Waschlösung unterbunden. Nachteile dieser Einrichtung liegen darin, dass die elektronischen

• — Fühlelemente -'nicht auf alle Medien ansprechen, und dass

für eine explosionssichere Ausführung zusätzliche teure Schutzmassnah'men getroffen werden müssen.

Nicht elektronische, schwimmergesteuerte Füllventile sind bekannt, bei,welchen durch eine Schwimmerkugel der Stand des Flüssigkeitsspiegels überwacht und die Zufuhr von Waschlösung geregelt wird. Der Nachteil dieser Ueberfüllsiche-

rung liegt darin, dass die durch das Füllventil durchflies- - sende Waschlösung die Funktionsfähigkeit des Ventils beein-

flüssen kann. Im Laufe der Zeit können sich im Innern des Füllventils Schmutzteile ablagern, die ein einwandfreies Schliessen des Ventils verunmöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine üeberfüll- ;_t sicherung für einen Vakuumverdampfer vorzuschlagen, wel- |

>'che explosionssicher und unabhängig von der Art des Medi-■ ums arbeitet und beim Nichtfunktionieren eines Füllven- ■ tils, sobald ein bestimmtes Niveau des Mediums überschrit- %

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10 ten wird, die Zufuhr unterbindet.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die Ueberfüllsicherung explosionssicher arbeitet, lösungsmittelbeständig und für jedes -Lösungsmittel einsatzfähig ist und durch das Aufheben des Vakuums im Vakuumverdampfer das Ansaugen von weiterem Lösungsmittel unterbindet, ohne dass, mit Ausnahme der Schwimmerkugel, Teile des Ueberfüllventils mit der Waschlösung in Berührung kommen. Eine eventuelle Verschmutzung der Schwimmerkugel würde die Funktionsfähigkeit des Ueber~ füllventils nicht beeinträchtigen, im Gegenteil, die Schliesskraft des Ventils würde dadurch sogar erhöht.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel .

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-birder Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Lösungsmittelaufbereitungsanlage,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein in der Einbaulage gezeichnetes Ueberfüllventil.

In der Fig. 1 ist mit 1.1 ein Wärmetauscher bezeichnet, welcher aus einem Vakuümverdampfer 1.2 und einem Kondensator 1.3 besteht. Eine Vakuumpumpe erhält die Ziffer 1.4 und eine in einer Verbindungsleitung zwischen dem Vakuumverdampfer 1.2 und der Vakuumpumpe 1.4 eingebaute Kondensatfalle die Ziffer 1.5. Ein Füllventil 1.6 und ein Ueberfüllventil 1.7 überwachen das Niveau des Flüssigkeitsspiegels einer Waschlösung im Vakuumverdampfer 1.2. Durch einen Kondensatablass 1.8 läuft das Kondensat in einen Auffangbehälter. Durch ein Ablassventil 1.9 können die im unteren Teil des Vakuumverdampfers 1.2 sich ansammelnden Rückstände abgelassen werden.

In der Fig. 2 ist mit 1.2 wieder der Vakuumverdampfer des Wärmetauschers 1.1, mit 2 ein Gehäuse des Wärmetauschers l.i und mit 3 ein Anschlussflansch des Wärmetauschers 1.1 bezeichnet. Ein Gehäuse des Ueberfüllventils 1.7 erhält die Ziffer 4; es besteht aus einem zylinderförmigen Hori-

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zontalteil 31 und einem senkrecht dazu angeordneten nach oben gerichteten, ebenfalls zylinderförmigen Vertikalteil 32. Am Horizontalteil 31 ist einseitig ein Gehäuseflansch 5 und auf der anderen Seite ein Deckel 16 angeordnet. Der Gehäuseflansch 5 des Gehäuses 4 ist am Anschlussflansch 3 des Vakuumverdampfers 1.2 befestigt. Der auf der Seite des Gehäuseflansches 5 offene Horizontalteil 31 des Ge-. häuses 4 wird mit Auslass 24 bezeichnet. Im Auslass 24 des üeberfüllventils 1.7 ist ein Steg 6 festgemacht. Mit eiern Lagerzapfen 8 ist am Steg 6 ein Doppelhebel 7 drehbar gelagert. Der Lagerzapfen 8 ist durch zwei Splinten 9 gesichert. Durch einen Drehzapfen 11 ist an einem Ende des Doppelhebels 7 ein Ventilstössel 10 angelenkt. Der Drehzapfen 11 ist an beiden Enden durch einen Splinten 12 gesichert. Am anderen Ende des Doppelhebels 7 ist mit einem Drehzapfen 14 eine Schwimmerkugel 13 festgemacht. Der Drehzapfen ist beidseitig durch einen Splinten 15 gesichert. Zwischen dem Deckel 16 und dem Horizontalteil · 31 des Gehäuses 4 ist eine Dichtungsscheibe 30 eingelegt.

Der Deckel 16 weist ein Schauglas 25 auf. Auf dem Vertikalteil 32 des Gehäuses 4 ist ein Deckel 22 auf ein Ge- '. winde 33 aufgeschraubt. Im Deckel 22 ist ein Ventil 17 mit einem ringförmigen, elastischen Ventilsitz 18 und einem Einlass 23 angeordnet. Der in einer Ausdrehung des peckels 22 eingelegte, elastische Ventilsitz 18 ist durch eine Stützscheibe 19 und einen Spannring 20 gesichert.

Ueber dem Vertikalteil 32 des Gehäuses 4 ist zwischen dem

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Stempel 10 und dem Ventilsitz 18 eine lose Ventilkegel 21 eingelegt. Zur zentrischen Führung des Ventilstempels 10 sind im Vertikalteil 32 des Gehäuses 4 Rippen 28 vorgesehen. Diese Rippen 28 begrenzen bei abgesenktem Ventilstössel 10 zusätzlich noch die untere Lage der Ventilkugel 21. Die im Vakuumverdampfer 1.2 vorhandene Waschlösung wird mit 26 und das Niveau des Spiegels der Wasch- - "' lösung mit 27 bezeichnet. Die durch das Ueberfüllventil

1.7 angesaugte Luft erhält die Ziffer 29. 10

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Die in der Lösungsmittelaufbereitungsanlage (Fig. 1) eingesetzte Ueberfüllsicherung ist als Kombination zwischen dem Ueberfüllventil 1.7 und der Kondensatfalle 1.5 zu verstehen und kommt zum Einsatz bei einem Fehlverhalten eines Füllventils 1.6. Sie sorgt dafür, dass das Niveau 27 des Spiegels der Waschlösung 26 ein bestimmtes Mass nicht übersteigt, dass keine Waschlösung 26 in die Vakuumpumpe -1.4 gelangen kann und dass die Vakuumpumpe 1.4 nachdem das Ueberfüllventil 1.7 angesprochen hat im Leerlauf weiter-" läuft. Die Lage des Ueberfüllventils 1.7 im Vakuumverdampfer 1.2 ist so gewählt, dass das höchste Niveau 27 der Waschlösung 26 bei normalem Arbeitsbetrieb die Schwimmerkugel 13 des Ueberfüllventiles 1.7 nicht erreicht. Die Schwimmerkugel 13 hängt frei im Raum des Vakuumverdampfers 1.2 und drückt über den Doppelhebel 7 den Ventilstössel 10 an die Ventilkugel 21. Die Ventilkugel 21 ihrerseits drückt

an den elastischen Ventilsitz 18 und dichtet den Einlass 23 für den Eintritt von Luft 29 ab. In diesem Zustand wird das Niveau 27 der Waschlösung 26 im Vakuumverdampfer 1.2 beispielsweise durch eine Schwimmerkugel des Füllven-

. 5 tils 1.6 überwacht, welche die Zufuhr von Waschlösung im Verhältnis zum Verdampfen des Lösungsmittels bzw. zum Ab-Vlassen der im unteren Teil des Vakuumverdampfers 1.2 im Laufe der Zeit sich ansammelnden Rückstände regelt. Die Waschlösung 26 wird dabei durch den im Vakuumverdampfer .10 1.2 aufgebauten Unterdruck mittels eines Schlauches durch das Füllventil 1.6 aus einem Behälter in den Vakuumverdampfer 1.2 gesogen. Uebersteigt das Niveau der Waschlösung 26 wegen einer Funktionsstörung des Füllventils 1.6 das von der Schwimmerkugel des Füllventils 1.6 überwachte Niveau, ohne dass die Zufuhr weiterer Waschlösung unterbunden wird, erreicht der Spiegel der Waschlösung die Schwimmerkugel 13 des Ueberfüllventils 1.7, bis der Auftrieb die Schwimmerkugel 13 nach oben bewegt. Mit der Aufwärtsbewegung der Schwimmerkugel 13 wird über den Doppel- hebel 7 der Ventilstössel 10 nach unten gezogen, wobei die Ventilkugel 21 nicht mehr an den Ventilsitz 18 gedrückt wird und das Ueberfüllventil 1.7 sich öffnet. Noch bevor der Flüssigkeitsspiegel der Waschlösung den Anschlussflansch 3 des Vakuumverdampfers 1.2 erreicht, tritt durch den Einlass 23 des Ueberfüllventils 1.7 Luft in den Vakuumverdampfer 1.2. Das im Vakuumverdampfer aufgebaute Vakuum fällt zusammen, wobei die für die Zufuhr der Waschlösung

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verwendete Saugkraft ausbleibt und keine weitere Waschlösung in den Vakuumverdampfer gesogen wird. Gleichzeitig mit dem Zusammenbruch des Vakuums im Vakuumverdampfer wird in der zwischen der Vakuumpumpe 1.4 und dem Vakuumverdampfer 1.2 eingebauten Kondensatfalle 1.5 durch die Vakuumpumpe 1.4 eine vorhandene Ventilkugel an einen zugehörigen Ventilsitz angezogen. Damit ist die Brüdenzuleitung zu der Vakuumpumpe 1.4 bzw. die Verbindungsleitung zwischen der Vakuumpumpe 1.4 und dem Vakuumverdampfer 1.2 unterbunden. Die Vakuumpumpe 1.4 läuft im Leerlauf weiter. Dieser Zustand bleibt bestehen, bis das Niveau der Waschlösung durch das Ablassen der im unteren Teil des Vakuumverdampfers sich angesammelten Rückstände sich absenkt und die Funktionsstörung, beispielsweise durch ein stark verschmutztes und nicht mehr funktionsfähiges Füllventil 1.6 verursacht, behoben ist. Die Lage und der Zustand der im Ueberfüllventil 1.7 eingebauten Ventilstössel 10 und Doppelhebel 7 können durch das Schauglas 25 überprüft werden.

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- Leerseite -

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Claims

Patentanspruch:

IlJ Ueberfüllsicherung zur Ueberwachung des Niveaus eines

Flüssigkeitsspiegels in einem Vakuumverdampfer (1.2) einer aus einer Vakuumpumpe (1.4), einem aus einem Vakuumverdampfer (1.2) und einem Kondensator (1.3). ^?" konbinierten Wärmetauscher (1.1), einem Füllventil ■■ι·.- (1.6) ,einer Kondensatfalle (1.5) , einem Kondensatablass '.''S}üVi'j^rlr.(~i '$)n< eine'm Ablassventil (1.9) und aus den nötigen ^:Wu? Vesbindungsleistungen bestehenden Lösungsmittelaufbereitungsanlage,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Füllventil (1.6) und dem Anschluss

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der Verbindungsleitung zwischen dem Vakuumverdampfer ti (1.2) und der Vakuumpumpe (1.4) ein Ueberfüllventil (1.7) eingebaut ist, welches durch eine von einer an -_■'*

einem Ende eines Doppelhebels (7) angeordneten Schwimmerkugel (13) auf einen am anderen Ende des Doppel- " :| hebeis (7) angelenkten Ventilstössel (.10) über eine . - .; ' lose Ventilkugel (21) auf einen Ventilsitz" (18) über- ;_: ί

tragene Kraft in einer, ein Vakuum erhaltenden, ge-. . schlossenen Stellung ist und durch den auf die Schwimmerkugel (13) v/irkenden Auftrieb der Flüssigkeit iⁿ * einer, das Vakuum abbauenden, offenen Stellung ist.