DE3508145A1

DE3508145A1 - Vorrichtung zum druckabbau in einem von fluessigkeit durchstroemten rohr in dem festkoerper befoerdert werden

Info

Publication number: DE3508145A1
Application number: DE19853508145
Authority: DE
Inventors: Alfred 7988 Wangen Bolz
Original assignee: Alfred Bolz GmbH and Co KG
Current assignee: Alfred Bolz GmbH and Co KG
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1986-09-11
Also published as: DE3508145C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.
Vorrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 1 938 073 und der DE-PS 2 149 122 bekannt sind, dienen dem Transport von Konservendosen in einer von Wasser durchströmten Rohrleitung, wobei das Wasser nicht nur das Trägermedium für den hydraulischen Dosentransport ist, sondern zugleich Wärmemedium ist. Derartige Vorrichtungen eignen sich im besonderen zum kontinuierlichen Sterilisieren von mit Nahrungsmitteln gefüllten Behältern; sie kann aber auch der Sterilisation anderer Güter dienen, wie beispielsweise Infusionslösungen oder der Polymerisation von Kunststoffen.
Derartige Anlagen arbeiten in der Regel mit Wassertemperaturen, welche über 100" C betragen und bis 140° C gehen können. Damit das Träger-und Wärmemedium Wasser bei diesen Temperaturen nicht verdampft, muß der Druck in den Rohrleitungen größer sein als der für die Betriebstemperatur maßgebende Sattdampfdruck. Dieser Druck wird bei den oben erwähnten Anlagen bzw. Verfahren durch eine sogenannte hydrostatische Säule erzeugt, welche an ihrer obersten Stelle eine Belüftung aufweist, sodaß durch den abwärtsgerichteten Rohrleitungsteil dieser hydrostatischen Säule keine Sogwirkung entstehen kann, sondern daß das Gewicht der Flüssigkeitssäule den Betriebsdruck im Heißwasserteil erzeugen kann. Derartige hydrostatische Säulen, deren Höhen 20 bis 30 m betragen können, haben viele Nachteile, welche nachfolgend kurz aufgezählt werden: - Beim Herunterfallen aus großer Höhe werden empfindliche sog. Weichbehälter aus Aluminium oder Kunststoff leicht beschädigt.
- Hohe Türme sind genehmigungspflichtig (Umweltschutz).
- Teuere Bauweise: Statik, Prüfstatik, Fundamente, Verankerung durch Abspannseile u. dergl.
- Einfriergefahr im Winter - Unterbringung der hydrostatischen Säule in einem begehbaren Turm wegen der Zugänglichkeit bei Betriebsstörungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gegendruckhaltung durch sogenannte hydrodynamische Drosseln zu bewerkstelligen. Dieses Dichtprinzip ist kurz folgendes. Der Strömungsquerschnitt der dem Transport der Konservendosen dienenden Förderrohre wird in einer länglichen Kammer erweitert. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit vermindert, wobei ein Teil der Geschwindigkeitsenergie der Strömung in Druckenergie umgewandelt wird. Da diese längliche Kammer mit Drossel stegen versehen ist, welche diese Kammer in verschiedene Einzelkammern unterteilt, wirkt jede Trennwand als Drosselstelle und von Kammer zu Kammer erfolgt ein Druckabbau in dem die Strömungs- und Druckenergie als Wärme und der Energie von Wirbeln verlorengeht. Durch das mehrfache Hintereinanderschalten des Systems von Drosseln und Kammern wird der Druck vom höheren Niveau zum tieferen Niveau abgebaut.
Die Aufgabe der Gegendruckhaltung bei einer von Flüssigkeit durchströmten Rohrleitung wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins besondere darin, daß zur Gegendruckhaltung im Heißwasserteil und/oder in der sich anschließenden Druckkühlzone keine hydrostatischen Säulen oder sonstige Rohrleitungsführungen auf geodätische Höhen mehr notwendig werden. Dadurch wird die Anlage preisgünstiger in der Herstellung, umweltfreundlicher, sicherer in der Betriebsweise und benötigt geringeren Platzbedarf für die Aufstellung durch die erhaltene bzw. möglich gewordene kurze Bauweise. Ein weiterer wichtiger Vorteil liegt in der Mobilität der erfindungsgemäßen Anlage, sodaß diese in Fabrikschiffe eingebaut werden kann.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Skizzen dargestellt und werden in folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 die zwischen 2 Rohrleitungen angebrachte Kammer mit durchgehenden Führungen und geraden blendenartig angeordneten Drosselstegen.
Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1 mit eingezeichneten Körpern, welche innerhalb der Führung die Kammer durchlaufen.
Fig. 3 eine Kammer mit entgegen der Transportrichtung geneigten Trennwänden.
Fig. 4 eine Kammer mit diffusorartigen Erweiterung und radial angeordneten Drossel stegen.
Fig. 5 eine Kammer deren Trennwände gelocht sind.
Fig. 6 einen Querschnitt zu Fig. 5.
Fig. 7 eine Kammer mit einer Vielzahl von Stäben sowie stirnseitig angeordnete Einlaß- und Auslaßstutzen.
Fig. 8 ein Querschnitt zu Fig. 7.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Figuren 1 bis 8 nach Aufbau und ggf. auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
In Fig. 1 mündet eine Rohrleitung 1, - welche vorzugsweise aus einem Rechteckrohr besteht und mit einer inneren Führung 4 versehen ist, welche der Geometrie der Form der zu transportierenden Körper 15 angepaßt ist -, in eine Kammer 2. Die Verbindung dieser einlaßseitigen Rohrleitung 1 mit der Stirnwand 16 der Kammer 2 kann mittels Flansche und dazwischenliegender, nicht dargestellter Dichtung ausgeführt sein.
Auf dieselbe Weise ist die auslaßseitige Stirnwand 17 der Kammer 2 mit einer weiterführenden Rohrleitung 6 verbunden. Die innere Führung 4 der einlaßseitigen Rohrleitung 1 wird mit der inneren Führung 5 der auslaßseitigen Rohrleitung 6 durch eine Führung 3 mit Flüssigkeitsdurchlässen verbunden. Diese Führung 3 besteht vorzugsweise aus Rundstäben und rechteckigen Leisten (nicht dargestellt) und ist ebenfalls der Geometrie der Form der zu transportierenden Körper 15 angepaßt.
Die Kammer 2 ist mit radial angeordneten blendenartig wirkenden Trennwänden 7 unterteilt, welche in der Mitte der Kammer 2 offen sind zur Durchführung der Rundstäbe 18 der Führung 3. Durch den Druckunterschied zwischen der einlaßseitigen Stirnwand 16 und der auslaßseitigen Stirnwand 17 der Kammer 2 bildet sich ein Flüssigkeitsstrom aus, der die Körper 15 durch die Kammer 2 transportiert.
Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, in welcher die Kammer 2 genauso wie die Rohrleitung 1 bzw. 6 einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Diese Kammer 2 kann jedoch auch aus einem runden Rohr bestehen, welches nicht weiter dargestellt ist.
In Fig. 3 sind die inneren Trennwände 8 entgegen der Transportrichtung geneigt. In dieser Ausführungsform bilden sich besonders intensive Wirbel in den abgeteilten Kammerhälften 19 aus, was ein größerer Druckabfall bei gleicher Anzahl von abgeteilten Kammerhälften bewirkt als bei der Ausführungsform der Trennwände 7 nach Fig. 1.
Die Kammer 2 kann in einer anderen Ausführungsform aus diffusorartig erweitern, wie in Fig. 4 dargestellt, oder sich verjüngen oder auch andere Formen sind je nach Anwendungsfall möglich. Dies gilt auch für die Trennwände 7, 8, welche gleiche Wandstärke haben können, wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt ist, wobei die Trennwände 7 noch Löcher 10 aufweisen können oder die Trennwände 7, 8 haben unterschiedliche Wandstärken, z.B. eine Verjüngung der Mitte hin wie aus den Fig. 1, 3 und 4 hervorgeht.
In Fig. 7 und Fig. 8 ist die Kammer 2 nicht durch blendenartig wirkende Trennwände 7 unterteilt, sondern es befinden sich in der Kammer 2 eine Vielzahl von Stäben, welche radial oder senkrecht zum Rechteckquerschnitt der Kammer 2 oder willkürlich angeordnet sein können (nicht dargestellt). Diese Stäbe 11 setzen einem durch sie hindurchgehenden Flüssigkeitsstrom einen Widerstand entgegen, weil jeder einzelne Stab 11 von der hindurchströmenden Flüssigkeit umspült wird. Dieser Widerstand ist naturgemäß von der Menge des hindurchtretenden Flüssigkeitsstromes abhängig; steigt die Durchsatzmenge des Flüssigkeitsstromes, dann erhöht sich im selben Verhältnis die Geschwindigkeit dieses Flüssigkeitsstromes an, der Widerstand jedoch erhöht sich beträchtlich, weil dieser in der Potenz zur Geschwindigkeit eingeht. Aus diesem Grunde befinden sich in der Nähe der beiden Stirnwände 16, 17 der Kammer 2 noch Einlaß- bzw. Auslaßstutzen durch welche zusätzliche Flüssigkeit durch die Kammer 2 gepumpt werden kann. Befindet sich in diesem nicht dargestellten Flüssigkeitskreislauf noch ein Organ um diese Durchsatzmenge zu verändern, dann kann der Gegendruck verändert werden in Unabhängigkeit der Durchflußmenge der Förderflüssigkeit.
Stichwortverzeichnis: 1 Rohrleitung, einlaßseitig 2 Kammer 3 Führung (mit Flüssigkeitsdurchlässen) 4 innere Führung (der Rohrleitung einlaßseitig) 5 innere Führung (der Rohrleitung auslaßseitig) 6 Rohrleitung, auslaßseitig 7 Trennwand radial angeordnet ) Drossel stege 8 Trennwand geneigt angeordnet 1 9 Kammer mit diffusorartiger Erweiterung 10 Loch 11 Stab 12 Stirnseiten der Kammer 13 Einlaßstutzen 14 Auslaßstutzen 15 Körper 16 Stirnwand, einlaßseitig 17 Stirnwand, auslaßseitig 18 Rundstab 19 Kammernhälfte

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Fördern von Körpern geometrisch definierter Form in einer von Flüssigkeit durchströmten Rohrleitung, welche mit inneren Führungen versehen sind, die der Formgebung dieser Körper angepaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß - am Ende oder zwischen dieser Rohrleitung (1) eine Kammer (2) angebracht ist, durch welche eine Flüssigkeitsdurchlässe aufweisende Führung (3) hindurchgeht, welche sich an die inneren Führungen (4) der Rohrleitung (1) anschließt oder welche die innere Führung (4) der einlaßseitigen Rohrleitung (1) mit der inneren Führung (5) der auslaßseitigen Rohrleitung (6) verbindet und daß - die Kammer (2) mit blendenartigen radialen Trennwänden (7) ausgeausgestattet sind, welche sowohl gleiche als auch ungleiche Abstände zueinander haben und welche bis an die Führungen (3) heranreichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die blendenartigen Trennwände (7) in Strömungsrichtung (8) oder entgegen der Strömungsrichtung geneigt angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) ausgebildet ist mit einer diffusorartigen Erweiterung (9) oder Verjüngung.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (7) Löcher (10) aufweisen.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Trennwände (7) die Kammer (2) mit Stäben (11) versehen sind, welche senkrecht zu den Wänden der Kammer (2) oder willkürlich dazu angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2) in der Nähe ihrer beiden Stirnseiten (12) jeweils ein Einlaß- (13) und ein Auslaßstutzen (14) aufweist, durch welche Zusatzflüssigkeit durch das Innere der Kammer (2) hindurchgepumpt werden kann, wobei die Strömung der Zusatzflüssigkeit sowohl in Laufrichtung der Körper (15) oder entgegen der Laufrichtung der Körper (15) erfolgen kann.