DE3518814A1

DE3518814A1 - Automatischer gasabscheider fuer eine hydraulisch gesteuerte doppelmembranpumpe

Info

Publication number: DE3518814A1
Application number: DE19853518814
Authority: DE
Inventors: Francois Aurec sur Loire Durieux
Original assignee: Clextral SAS
Current assignee: Clextral SAS
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1985-11-28
Also published as: FR2564942A1; US4560324A; FR2564942B1

Description

351881A

CLEXTRAL
924oo Courbevoie, Frankreich

Automatischer Gasabscheider für eine hydraulisch gesteuerte

Doppelmembranpumpe

Die Erfindung betrifft einen automatischen Gasabscheider für eine hydraulisch gesteuerte oder betätigte Zweistellungs- oder volumetrisch betriebene Doppelmembranpumpe.

Solche Pumpen weisen im allgemeinen eine Pumpkammer auf, die aus einer vordere Membran genannten elastischen Membran und zwei Klappenventilen, einem Ansaugventil und einem Rückströmventil besteht. Das Volumen dieser Pumpkammer wird durch eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens erzielt, dessen Hub und Bewegungsfrequenz in Abhängigkeit von dem gewünschten Pumpendurchsatz bestimmt und einstellbar sind. Die Volumenvergrößerung der Pumpkammer, die durch das Zurückziehen der vorderen Membran erreicht wird, bewirkt das Einströmen der Flüssigkeit durch das Ansaugventil und die durch eine Vorwärtsbewegung der vorderen Membran erzeugte Volumenverkleinerung bewirkt das Austreten der gepumpten Flüssigkeit durch das Ausströmventil.

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Die Übertragung der Kolbenbewegung auf die vordere Membran erfolgt über ein hydraulisches Getriebe. Dieses Getriebe weist einerseits eine fluidgefüllte Zwischenkammer, die durch einen feststehenden Behälter abgegrenzt wird, dessen eine Kopfwandung von der vorderen Membran gebildet wird, während eine andere Wandung aus einer zweiten elastischen, hintere Membran genannten Membran besteht und andererseits eine ebenfalls flüssigkeitsgefüllte Antriebskammer zwischen der hinteren Membran und demKolben auf. Die Menge des Fluids, ζ. Β. flüssiges Mineralöl , in der Zwischenkammer wird bei der Inbetriebnahme der Pumpe ein für allemal so bestimmt, daß die beiden Membran ungefähr parallel zueinander sind.

Diese Art von Doppelmembranpumpen ist nachteilig, insofern, als in bestimmten Fällen die in die Pumpkammer eingesaugte Flüssigkeit gelöstes Gas, ζ. B. Wasserstoff enthält. Dabei ist es bekannt, daß es sehr schwer ist, elastische Membranen herzustellen, die vollkommen gasundurchlässig sind, so daß das Gas durch die vordere Membran hindurchdiffundiert und in die Zwischenkammer eindringt. Das Gas ist dann im Inneren dieser Kammer eingeflossen und lagert sich aufgrund dertDichte des in der Zwischenkammer enthaltenen Öls in Form von Tröpfchen in dem oberen Teil dieser Kammer ab. Aus diesem Grund verringert sich der Wirkungsgrad der Pumpe nach einer bestimmten Betriebsdauer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Gasabscheider anzugeben, mit dem dieser Nachteil behoben wird, dessen Herstellung preiswert ist und der einfach und sicher arbeitet, um so den Wirkungsgrad der Pumpe beizubehalten.

Erfindungsgemäß steht die Zwischenkammer mit einem Gasabscheider in Verbindung, der aus einem Körper besteht, der einen kleinen Innenraum abgrenzt, in dem ein stark gasdurchlässiges Element angeordnet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine Doppelmembranpumpe mit dem erfindungsgemäßen automatischen Gasabscheider.

Die in der Figur gezeigte hydraulisch gesteuerte Doppelmembranpumpe weist ein Gehäuse 1 auf, das über eine Zwischenplatte 3 und eine Lochscheibe 4 dicht am Pumpenkörper 2 angebracht ist. Die Zwischenplatte 3 und die Lochscheibe 4 sind mit öffnungen 5 und zum Durchlassen eines Fluids versehen.

Im Inneren des Gehäuses 1 sind eine Pumpkammer 7 und eine Zuführleitung 8 und eine Ausströmleitung 9, die mit nichtgezeigten Klappenventilen versehen sind, ausgebildet. Die Pumpkammer 7 wird durch eine elastische, vordere Membran genannte Membran 10 begrenzt, deren ringförmiger Rand zwischen dem Gehäuse 1 und der Zwischenplatte 3 eingeklemmt ist.

Wandung an einem Die vordere Membran 10 stellt ebenfall steine der Kopfenden einer

Zwischenkammer 11 dar, in die die Zwischenplatte 3 eingefügt ist und dessen andere Kopfwandung aus einer zweiten elastischen, hintere Membran genannten Membran 12 besteht. Der ringförmige Rand dieser hinteren Membran ist zwischen der Zwischenplatte 3 und der Lochplatte eingeklemmt. Die Zwischenkammer 11 ist mit einer geeigneten Flüssigkeit, z. B. einem flüssigen Mineralöl/ gefüllt.

Hinter der hinteren Membran 12 und im Pumpenkörper 2 ist eine mit einem Antriebsfluid gefüllte Antriebskammer 13 ausgebildet, in der sich ein Kolben 14 bewegt, der über eine Kolbenstange 15 mit Hilfe einer nichtdargestellten Vorrichtung hin- und herbewegt wird.

Die Antriebskammer 13 weist außerdem ein Sicherheitsventil 16 auf.

Die Zwischenkammer 11 steht über eine öffnung 17 mit einem Abscheider 20 in Verbindung. Der auf dem Außenrand der Zwischenplatte 3 angeordnete Abscheider besteht aus einem Körper 21, der eine kleine innere Kammer 22 umschließt. Diese Kammer ist einerseits über eine kleine öffnung 23 mit der öffnung 17 der Zwischenplatte 3 und andererseits über eine Auslaßöffnung 24 entweder mit der Umgebung oder mit einer nichtgezeigten Gaswiedergewinnungsvorrichtung verbunden.

Die Kammer 22 weist ein starkgasdurchlässiges Element 25 auf, das insbesondere wasserstoffgasd urchlässig ist, und das diese Kammer in zwei voneinander unabhängige Hohlräume trennt. Dieses Element 25

die

besteht aus einer durchlässigen Membran 26^zwischen zwei Lochscheiben 27 und 28 angeordnet ist. Die Lochscheiben 27 und 28 weisen eine Vielzahl kleiner Kanäle 29 auf, die derart verteilt sind, daß sie eine größtmögliche Fläche der Membran 26 bedecken, um eine wesentliche Gasdiffusion zu erzielen. Die beiden Lochplatten legen die Membran 26 fest. Das in der Zwischenkammer 11 enthaltene Fluid füllt ebenfalls den unteren Hohlraum der Kammer 22 auf,ck<n die Membran 26 dicht abschließt.

Während des Betriebs bewirkt das Hin- und Herbewegen des Kolbens 14, dessen Hub und Bewegungsfrequenz in Abhängigkeit von dem gewünschten Pumpendurchsatz bestimmt und einstellbar sind, über das in der Antriebskammer 13 und der Zwischenkammer 11 enthaltene Fluid das Zurückziehen der vorderen Membran 10, den Volumenanstieg der Pumpenkammer 11 und demzufolge das Einströmen der Flüssigkeit über die Speiseleitung 8. Anschließend bewirkt die durch das nach Vorn bewegen der vorderen Membran 10 erzeugte Volumenverringerung der Pumpenkammer das Austreten der gepumpten Flüssigkeit durch die Ausströmleitung 9.

Das in der gepumpten Flüssigkeit enthaltene Gas, z. B. Wasserstoff, diffundiert durch die vordere Membran 10 und dringt in die Zwischenkammer 11 ein. Im Inneren dieser Kammer steigt das Gas in Form von Bläs_chen nach oben, wo es die Offnungen 17 und 23 passiert und in den unteren Hohlraum der Kammer 22 eindringt. Das so gesammelte Gas verteilt sich auf die kleinen Kanäle 29 der Lochscheibe 27, durchdringt die Membran 26, die einen großen Porositätskoeffizienten hat und tritt durch die kleinen Kanäle 29 der Lochscheibe 28 und durch den Austritt 24 aus.

Dieser einfache und sichere Vorrichtung ermöglicht es kontinuierlich und automatisch Gas abzuscheiden, das in die Zwischenkammer eindringen kann und ermöglicht es demzufolge, den Wirkungsgrad der Pumpe beizubehalten. Als stark gasdurchlässiges Element im Abscheider kann ebenfalls ein Block aus gasdurchlässigem gesinterten Teflon verwendet werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die hier dargestellte Ausführungsform, sondern umfaßt vielmehr alle denkbaren Varianten.

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Claims

Patentansprüche

<J. Automatischer Gasabscheider für eine hydraulisch gesteuerte Doppelmembranpumpe, die eine von einer elastischen Membran abgegrenzte Pumpkammer, die an mit Klappenventilen versehene Speise- und Ausströmleitungen angeschlossen ist, eine fluidgefüllte Zwischenkammer, deren eine Wandung von dieser ersten Membran und deren andere Wandung von einer zweiten Membran gebildet wird,und eine ebenfalls fluidgefüllte Antriebskammer aufweist, in der ein Kolben hin- und herbewegt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Gasabscheider (20) aus einem eine kleine Kammer (22) begrenzenden Körpern (21) besteht, wobei die Kammer mit der Zwischenkammer (11) in Verbindung steht und ein Element (25) mit großer Gasdurchlässigkeit aufweist.
2. Automatischer Gasabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das durchlässige Element (25) die Kammer (22) in zwei Hohlräume trennt, wobei der untere Hohlraum durch eine kleine öffnung (23) mit der Zwischenkammer (11) und der obere Hohlraum über einen Auslaß (24) entweder mit der Umgebungsluft oder einer Gas-Wiedergewinnungsvorrichtung verbunden ist.
3. Automatischer Gasabscheider nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Element (25) aus einer Membran (26) mit einem großen

62-307/85-IC-F

Porositätskoeffienten besteht, die zwischen zwei Lochscheiben (27, 28) angeordnet ist.
4. Automatischer Gasabscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lochscheiben (27, 28) mit einer Vielzahl kleiner vertikaler Kanäle (29) durchbohrt sind, die derart verteilt sind, daß sie die größtmögliche Oberfläche der Membran (26) bedecken,um eine starke Gasdiffusion durch diese Membran zu erhalten.
5. Automatischer Gasabscheider nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Element (25) aus einem gasdurchlässigen gesinterten Teflonblock besteht.