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Vorrlchtung zum Sättigen von Flüssigkeiten mit Gasen, insbesondere
von Wasser mit Kohlensäure Es ist bekannt, bei Vorrichtungen zum Sättigen von Wasser
mit Kohlensäure einen Vorsättigungs- und einen Naehsättiguugsbehälter, ferner eine
Förderpumpe zur Anwendung zu bringen, die die vorgesättigte Flüssigkeit in den Nachsättigungsbehälter
bringt. Bei diesen bekannten Anlagen erfolgt die zweite Imprägnierung aber vermittelst
Kohlensäure, welche bei der Vorimprägnierung noch nicht beteiligt war; weiter findet
die zweite Imprägnierung unter Einspritzen des Gemisches in einen von Kohlensäure
erfüllten Raum unter Vermittlung einer Brause statt. Hierbei besteht die Möglichkeit,
daß sich die bereits bei der Vorimprägnierung an die Wasserteilchen angelagerte
Kohlensäure wieder von ihnen trennt. Demgegenüber besitzt der Erfindungsgegenstand
den wesentlichen Vorteil, daß aus dem Vorsättigungsbehälter vorgesättigte Flüssigkeit
und auf ihr lagernde Ecshlensäure gemeillschaftlich in den Nachsättigungsbehälter
gefördert werden, in welchem nochmals ein Einpressen der mitgefördeuten Kohlensäure
in das Wasser stattfiiidet. Es besteht also die Gewißheit, daß eine ganz bestimmte
Menge von Kohlensäure in ein genau abgegrenztes Wasser quantum eingeführt und darin
festgehalten wird.
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In baulicher Hinsicht besteht das Wesen der Erfindung darin, daß
die von dem Vorsättigullgsbehälter zu der kolbenstangenlosen Seite einer Förderpumpe
führende Leitung in den Vorsättigungsbehälter vermittelst eines Hebers einmündet,
dessen kürzerer Schenkel so bemessen ist, daß beim Saughub der Förderpumpe die vorgesättigte
Flüssigkeit mit einem Teil der auf ihrer Oberfläche lagernden Gasmenge in die Förderpumpe
übertritt, während an derjenigen Stelle der kolbenstangenlosen Seite der Pumpe,
an welche die zum Nachsättigungsbehälter führende Druckleitung angeschlossen ist,
Düsen vorgesehen sind, durch welche das mitangesaugte Gas nochmals zur Einwirkung
auf die vorgesättigte Flüssigkeit kommt.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel auf der
Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt die Abb. f eine Ausführungsform der Vorrichtung
in einem schematischen Schnitt und die Abb. 2 einen senkrechten Schnitt einer Einzelheit
der Sättigungsvorrichtung, die zur zweiten Sättigung der Flüssigkeit mit Gas dient,
a bezeichnet einen Sättigungs- und Entlüftungsbehälter, der in seinem unteren Teil
die zu begasende Flüssigkeit b enthält, über deren Flüssigkeitsspiegel bi ein von
einer Rohrleitung c getragener Prallkörper d1 sitzt,
auf welchen
das Wasser vermittelst einer Rohrleitung d auftrifft. Um das aufspritzende Wasser
daran zu hindern, daß es in den oberen Teil al des Gefäßes a eindringt, ist ein
Schirmring aQ vorgesehen.
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Mit dem Vorsättigungsbehälter a ist durch Leitungen c und d eine
Pumpe e verbunden, die bei Bewegung des Pumpenkolbens el in der einen Richtung das
Wasser aus der Leitung in den Vorsättigungsbehälter und bei entgegengesetzter Bewegung
das vorgesättigte Wasser in den Nachsättigungsbehälter befördert. Die weiteren Teile
werden an Hand der im folgenden zu beSChreibeTiden Arbeitsweise der Vorrichtung
erläutert.
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Die in den Pumpenzylinder e aus der Wasserleitung angesaugte Flüssigkeit
wird beim Niedergang des Kolbens e1 über das Rückschlagventil e2 und die Leitung
d in den Sättigungsbehälter a eingespritzt, wobei sich im Scheitel des Behälters
a die ausgeschiedene Luft und im unteren Teil desselben die entlüftete Flüssigkeit
b ansammeln. Die Kohlensäure dringt nun durch das Zuleitungsrohr f und ein Verteilungssieb
g in den Flüssigkeitskörper b ein, steigt in feinen Bläschen in der Flüssigkeit
b hoch und wird von ihr absorbiert; der nichtabsorbierte Teil der Kohlensäure sammelt
sich als das schwerere Medium im unteren Teil des Behälterraumes al unmittelbar
über der Oberfläche der Flüssigkeit an, während im Scheitelteil des Behälters a
die abgeschiedcne Luft mittelst eines Rostes j1 und eines nicht weiter dargestellten,
mechanisch betätigten Ventils entweichen kann.
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Gleichzeitig mit dem Ausschieben des Wassers aus dem unteren Teil
des Pumpenzylinders e wird in den oberen Tell des Pumpenzylinders imprägnierte Flüssigkeit
durch die Zwischenleitungc, in der das Rückschlagventil c1 eingebaut ist, eingesaugt.
ErfindungsgemäB ist hierbei das über den Flüssigkeitsspiegel bí geführte Ende des
Verbindungsrohres c mit einem heberartigen Rohrabschnitt c in den Flüssigkeitskörper
b eingeführt, und zwar so tief, daß - theoretisch - die bei dem Saughub erfolgende
Absenkung des Flüssigkeitsspiegels nicht unter die Ausmündung des Hebers c2 fallen
kann.
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Praktisch vollzieht sich der Vorgang der Überführung der Flüssigkeit
aus dem Behälter a in den Zylinderraum der Pumpe über dem Kolben er so, daß der
Flüssiglieitsspiegel b1 beim Abwärtsgehen des Kolbens et wiederholt etwas auf und
nieder sclnvanken wird, wobei beim Niedergehen eine Freilegung der freien Hebermündung
stattfindet und Flüssigkeit und Kohlensäure gleichzeitig durch die Leitung überströmen,
so daß eine besonders intensive Begasung ermöglicht wird. Diese vorübergehende Freilegung
der Hebermündung läßt sich folgendermaßen erklären: Beim Eindrücken der Flüssigkeit
durch den abwärts gehenden Kolben el wird ein im wesentlichen kontinuierlicher Flüssigkeitsstrom
durch die Röhre d von oben zufließen; da aber bei der abwärts gehenden Bewegung
des Kolbens el ein größeres Flüssigkeitsquantum (mit Rücksicht auf die fehlende
Kolbenstange) angesaugt werden soll, so gestaltet sich der Saugvorgang in der Weise,
daß die etwa in einer Sekunde zur Verfügung stehende Flüssigkeitsmenge rasch durch
den Heber c2 über die Leitung c in den oberen Raum des Pumpenzylinders e einströmt
und somit eine rasche Absenkung des Flüssigkeitsspiegels bl erfolgt. Es wird also
die freie Ausmündung des Hebers c2 rasch freigelegt und auch Kohlensäure mit úbergerissen
werden. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrmals bei einem Abwärtsgang des Kolbens
el, und zwar nach Maßgabe der jeweils zur Verfügung stehenden, von oben her zuströmenden
Wassermenge, während das, was an Flüssigkeitsmenge fehlt, durch Kohlensäure ersetzt
wird.
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Es besteht also über dem Kolben e1 (Abb. 2) noch ein nicht von begastem
Wasser erfüllter Raum e2, der für Kohlensäure, die durch das Rohr c überströmt,
zur Verfügung steht. In diesem Raum befindet sich ein doppelwandiger Sättigungskopf
g, der mit Ausspritzöffnungen g1 am unteren Ende der Innenwandung und Gaseinströmöffnungen
g, am oberen Ende der Außenwandung versehen ist. Die Gasausspritzöffnungen g1 liegen
unterhalb des Wasserspiegels, so daß beim Ausschieben der Flüssigreit über das Rückschlagventil
i und das Zwischenrohri1 nach dem Sammelbehälter ?£ die Flüssigkeit ein zweites
Mal mit Kohlensäure in fein verteiltem Zustand durchtränkt wird. Um einen Verlust
an Kohlensäure zu vermeiden, ist der Behälterteil al mit dem Sammelbehälter durch
eine Rohrleitung k verbunden.