DE3524869A1 - Verfahren und vorrichtung zum verteilen von fluessigkeiten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum verteilen von fluessigkeitenInfo
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- Y10T137/87877—Single inlet with multiple distinctly valved outlets
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verteilen von
Flüssigkeiten, die durch ein Verteilerrohr strömen, auf
mehrere vom Verteilerrohr abzweigende Abgänge, bei dem das
Verdrängen einer Flüssigkeit durch eine andere schneller
als bisher erfolgt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum
Verteilen von Flüssigkeiten, bestehend aus einem Verteilerrohr
und mehreren, vom Verteilerrohr abzweigenden,
vorzugsweise gleichartigen Abgängen in Form von Rohren mit
kleinerem Durchmesser als das Verteilerrohr, beispielsweise
einem Verteilerrohr, mit dem eine Spinnlösung auf
mehrere Spinnstellen verteilt wird.
Bei der Herstellung von Spinnfäden durch Verspinnen einer
Spinnlösung oder Spinnschmelze wird die Lösung oder
Schmelze durch ein Verteilerrohr über engere Rohre, die
vom Verteilerrohr abzweigen (Abgänge) zu den Spinnstellen
transportiert und dort durch die Spinndüsen zu Fäden
versponnen. Zu Problemen kommt es, wenn ein Spinnlösungswechsel,
beispielsweise durch einen Farbwechsel, vorgenommen
wird. Da es sehr aufwendig ist, die Spinnmaschine
abzuschalten, zu reinigen und mit der neuen Spinnlösung
oder -schmelze wieder anzufahren, wird der Spinnbetrieb
nicht unterbrochen, sondern die bisherige Spinnlösung oder
-schmelze wird durch die neue Spinnlösung oder -schmelze
verdrängt. Das führt zu oft stundenlangen Umspinnzeiten,
in denen unbrauchbares Material erzeugt wird, weil eine
Vermischung der neuen mit der alten Spinnlösung oder
-schmelze stattfindet. Insbesondere störend ist, daß in
Fließrichtung der Lösung oder der Schmelze gesehen, an den
ersten vom Verteilerrohr abzweigenden Spinnstellen bereits
einwandfreies Material erzeugt wird, während an den
letzten Spinnstellen nach wie vor Ausschuß produziert
wird. Da bekanntlich die Fäden einer bestimmten Anzahl von
Spinnstellen zu einem Band oder Kabel zusammengefaßt
werden und die Bandstärke möglichst nicht geändert wird,
auch nicht während der Umspinnzeit, muß das einwandfreie
Material aus den vorderen Spinnstellen solange ausgemustert
werden, bis auch die letzte Spinnstelle einwandfreies
Material produziert.
Dieser unerwünschte Effekt wird dadurch erzeugt, daß wegen
der Reibung der Flüssigkeit an den Wänden, die in der
Mitte des Verteilerrohres transportierte Flüssigkeit
schneller strömt, so daß die an den Wänden strömende erste
Flüssigkeit den letzten Abgang erst erreicht, wenn an den
ersten Abgängen bereits ausschließlich die zweite
Flüssigkeit abfließt und der in der Mitte des Rohres
strömende Anteil der zweiten Flüssigkeit den letzten
Abgang längst erreicht hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren
und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen es gelingt,
die Umspinnzeit zu reduzieren und vorzugsweise auf
das unbedingte Minimum zu begrenzen, bzw. zu erreichen,
daß an allen Abgängen das Auftreten der reinen zweiten
Flüssigkeit gleichzeitig erfolgt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
vor einem beliebigen Abgang befindliche, gesamte wandnahe
Flüssigkeitsschicht durch diesen Abgang zum Abströmen
gebracht wird.
Apparativ wird diese Aufgabe insbesondere dadurch gelöst,
daß in Höhe jeden Abganges im Verteilerrohr richtungsgleich
ein Rohreinsatz mit geringerem Durchmesser als das
Verteilerrohr angebracht ist.
Vorzugsweise beträgt der Innendurchmesser des Rohreinsatzes
60 bis 80% des Innendurchmesser des Verteilerrohres.
Der Außendurchmesser des Rohreinsatzes ist
vorzugsweise 5 bis 40% größer als der Innendurchmesser
des Rohreinsatzes. Die Rohreinsatzlänge beträgt insbesondere
30 bis 80% des Abstandes zwischen zwei Abgängen.
Die Mitte der Rohreinsatzlänge kann sich in Höhe
der Mitte des betreffenden Abganges befinden. Sie ist
vorzugsweise um 0 bis 95% der Rohreinsatzlänge entgegen
der Fließrichtung der Flüssigkeit von der Mitte des
Abganges verschoben.
Die von der Flüssigkeit berührten Flächen des Verteilerrohres
und der Rohreinsätze sind zweckmäßigerweise von
gleichartig glatter Beschaffenheit, um Druckverluste wegen
Reibung zu minimieren. Die Rohreinsätze werden mit Abstandshaltern
im Verteilerrohr befestigt, wobei die Abstandshalter
zweckmäßigerweise in einer gegenüber der
Flüssigkeit strömungsgünstigen Weise gestaltet sind.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn auch nicht unbedingt
erforderlich, die Rohreinsätze im Verteilerrohr konzentrisch
anzubringen.
Die Figuren zeigen Längs- und Querschnittskizzen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt das Verteilerrohr 1, in das
in Pfeilrichtung die zu verteilende Flüssigkeit einfließt.
2 kennzeichnet die Rohreinsätze, 3 die Abgänge, an deren
Ende Pumpen 4 angebracht sind, die die Flüssigkeit weiter
transportieren, beispielsweise zu den Spinnstellen.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Verteilerrohr in
Höhe eines Abganges.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf eine bestimmte
Anzahl von Abgängen beschränkt, jedoch ergibt sich
die optimale Zahl von Abgängen aus dem zu überwindenden
Druckverlust und den damit verbundenen Aufwendungen. Durch
die Rohreinsätze innerhalb des Verteilerrohres wird zwar
der Druckverlust erhöht, jedoch nur in so untergeordnetem
Umfang, daß eine Verkürzung des Verteilerrohres auf eine
geringere Anzahl von Abgängen normalerweise nicht erforderlich
ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere
zum Verteilen von Spinnlösungen oder -schmelzen auf
mehrere Spinnstellen.
Hierbei konnte eine Verringerung der Umspinnzeiten auf
höchstens 20% der Dauer, die mit einem herkömmlichen
Verteilerrohr ohne Einbauten erzielt wurde, erreicht
werden.
Eine 30 gew.-%ige Spinnlösung eines Acrylnitrilcopolymerisates
aus 93,6 Gew.-% Acrylnitril, 5,7 Gew.-% Acrylsäuremethylester
und 0,7 Gew.-% Natriummethallylsulfonat vom
K-Wert 81 (Fikentscher, Cellulosechemie 13, (1932), Seite
58) in Dimethylformamid wurde über ein Verteilerrohr mit
dem Durchmesser 56 mm zu 20 Spinnschächten gepumpt.
Die Abgänge zu den Spinnschächten hatten einen Durchmesser
von 18 mm und waren im Abstand von 400 mm zueinander
angebracht.
In dem Verteilerrohr wurden konzentrisch 200 mm lange Einsatzrohre
mit einem Innendurchmesser von 46 mm und einer
Wandstärke von 2 mm angebracht, deren Mitte am Anfang um
90%, danach stufenweise bis zum letzten Abgang um 5% der
Länge der Rohreinsätze entgegen der Fließrichtung der
Flüssigkeit von der Mitte des jeweiligen Abganges verschoben
war. Die Fördermenge an Spinnlösung betrug 27 l/h. Die
Spinnlösung enthielt einen roten Farbstoff und wurde zum
Zeitpunkt 0 durch eine Spinnlösung, die einen blauen Farbstoff
enthielt, ersetzt.
Die Spinnlösungen wurden aus 1155-Lochdüsen mit 0,2 mm
Düsenlochdurchmesser bei einer Abzugsgeschwindigkeit von
330 m/min trocken versponnen. Die Verweilzeit der Spinnfäden
in den Spinnschächten betrug 15 Sekunden. Die
Schachttemperatur lag bei 180°C und die Lufttemperatur
betrug 280°C. Die durchgesetzte Luftmenge betrug 50 m3/h
für jeden Schacht, die am Kopf des Schachtes in Längsrichtung
zu den Fäden eingeblasen wurde.
Es wurden mit und ohne Rohreinsätze Fäden erzeugt. Es
wurde die Zeit bestimmt, die vom Zeitpunkt 0 vergangen
war, bis alle Fäden, verglichen mit einem Standard,
einwandfrei blau gefärbt waren. Diese Zeit ist die sogenannte
Umspinnzeit. Ferner wurde der Druckverlust
bestimmt.
a) Verteilerrohr ohne Einsätze
Umspinnzeit: 111 Minuten
Druckverlust: 0,7 bar
b) Verteilerrohr mit Einsätzen
Umspinnzeit: 15 Minuten
Druckverlust: 2,3 bar
Claims (6)
1. Verfahren zum Verteilen von Flüssigkeiten, die durch
ein Verteilerrohr strömen, auf mehrere vom Verteilerrohr
abzweigende Abgänge, dadurch gekennzeichnet, daß
die vor einem beliebigen Abgang befindliche, gesamte
wandnahe Flüssigkeitsschicht durch diesen Abgang zum
Abströmen gebracht wird.
2. Verfahren zum Verteilen von Spinnlösungen oder
-schmelzen auf mehrere Spinnstellen mit Hilfe eines
Verteilerrohres, an das die Spinnstellen mit vom
Verteilerrohr abzweigenden Rohren (Abgängen) mit
kleinerem Durchmesser als das Verteilerrohr, angeschlossen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß man ein
Verteilerrohr mit darin in Höhe jeden Abganges richtungsgleich
angebrachten Rohreinsätzen verwendet,
die einen geringeren Durchmesser als das
Verteilerrohr haben.
3. Vorrichtung zum Verteilen von Flüssigkeiten bestehend
aus einem Verteilerrohr und mehreren, vom
Verteilerrohr abzweigenden, vorzugsweise gleichartigen
Abgängen in Form von Rohren mit kleinerem
Durchmesser als das Verteilerrohr, dadurch gekennzeichnet,
daß in Höhe jeden Abganges im Verteilerrohr
richtungsgleich ein Rohreinsatz mit geringerem
Durchmesser als das Verteilerrohr angebracht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Innendurchmesser
des Rohreinsatzes 60 bis 80% des Innendurchmessers
der Verteilerrohres beträgt und der Außendurchmesser
des Rohreinsatzes 5 bis 40% größer
ist als der Innendurchmesser des Rohreinsatzes.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rohreinsatzlänge
30 bis 80% des Abstandes zwischen zwei
Abgängen beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mitte der
Rohreinsatzlänge um 0 bis 95% der Rohreinsatzlänge
entgegen der Fließrichtung der Flüssigkeit von
der Mitte des jeweiligen Abganges verschoben ist.
Priority Applications (7)
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Legal Events
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8130 | Withdrawal |