DE670294C

DE670294C - Device for distributing liquids

Info

Publication number: DE670294C
Application number: DER98985D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Suess
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1937-03-26
Filing date: 1937-03-26
Publication date: 1939-01-16

Description

Vorrichtung zum Verteilen von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, um Flüssigkeiten in zwei oder mehr Teilströme zu unterteilen. Derartige Aufgaben treten beispielsweise in der chemischen Industrie besonders auf dem Gebiete der Destillationstechnik auf, wo der in die Destillationskolonne zurückfließende Flüssigkeitsstrom in bestimmtem, genau regelbarem Verhältnis zum abgezweigten Erzeugnis geteilt werden muß.Device for Distributing Liquids The invention relates to a device to divide liquids into two or more partial flows. Such tasks occur particularly in the chemical industry, for example the field of distillation technology, where the flowing back into the distillation column Liquid flow in a specific, precisely controllable ratio to the diverted product must be shared.

Die für diesen Zweck bisher bekannten Vorrichtungen arbeiten im allgemeinen nur dann befriedigend, wenn der Flüssigkeitsstrom über einer gewissen sekundlichen Flüssigkeitsmenge bleibt. Wird diese Grenze unterschritten, so wird die Aufteilung des Flüssigkeitsstromes ungenau, und bei ganz kleinen Mengen kann mit den bekannten Einrichtungen die Unterteilung nicht mehr mit Sicherheit erreicht werden, weil der Flüssigkeitsfaden durch die Oberflächenspannung zerflattert. Besonders bei stoßweiser Flüssigkeitsströmmung g ist eine genaue Unterteilung des Flüssigkeitsstromes schwierig.The devices previously known for this purpose work in general only satisfactory if the liquid flow is above a certain second Amount of liquid remains. If this limit is not reached, the division of the liquid flow inaccurate, and with very small amounts can be with the known Facilities that subdivision can no longer be achieved with certainty because of the Liquid thread fluttered due to surface tension. Especially with intermittent Liquid flow g an exact subdivision of the liquid flow is difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, selbst tropfenweise fließende Flüssigkeitsmengen zuverlässig in bestimmten Mengen zu zerlegen. The invention is based on the object, even dropwise flowing To reliably break down quantities of liquid into specific quantities.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der zu zerteilende Flüssigkeitsstrom auf eine umlaufende Scheibe geleitet wird, deren Umfang, von einem in der Achsrichtung verschiebbaren Verteiler umschlossen wird.This is achieved according to the invention in that the to be cut Liquid flow is directed to a rotating disk, the circumference of which is a in the axial direction displaceable distributor is enclosed.

Dieser besteht vorteilhaft aus einem abgeschrägten zylindrischen Mantel und umschließt bei axialer Verschiebung infolge seiner Abschrägung die Scheibe auf veränderlichen Teilen ihres Umfanges. Die auf die Scheibe aufgegebene Flüssigkeit wird in den zwischen den Verteiler und dem von ihr umschlossenen Teil des Scheibenumfanges gebildeten Rirgraum abgeschleudert, während die Flüssigkeit auf dem nicht umschlossenen Teil des Scheibenumfanges in einen zweiten Ringraum gelangt, der durch einen festen Mantel nach außen begrenzt wird.This advantageously consists of a beveled cylindrical jacket and encloses the disc when it is axially displaced due to its bevel changing parts of their scope. The one given up on the disc liquid is in the area between the distributor and the part of the disc circumference that is enclosed by it formed Rirgraum thrown off, while the liquid on the not enclosed Part of the disc circumference enters a second annular space, which is passed through a fixed Coat is limited to the outside.

Durch Verschieben des abgeschrägten Verteilers kann das Verhältnis der Querschnittsflächen des inneren, von dem Verteiler gebildeten Ringraumes und des äußeren, von dem Außenmantel begrenzten Ringraumes und damit die Aufteilung der Flüssigkeit in die beiden Teilströme beliebig verändert werden. Die umlaufende Scheibe ermöglicht eine völlig gleichmäßige Aufteilung auch der kleinsten Flüssigkeitsmel7gal und arbeitet auch bei plötzlichen Mqgenänderungen der Flüssigkeit unverändert, so daß die Teilströme mengenmäßig im gewünschten Verhältnis bleiben. Unterhalb des verschiebbaren Verteilers wird ein festes, zweckmäßig zylindrisches Auffar ggefäß angeordnet, das mit dem Außenmantel einen vorteilhaft ringförmigen Zwischenraum bildet. Die eine Abführurgsleitung g wird innerhalb des Auffanggefäßes und die zweite Abführurgsleitung in dem äußeren Ringraum angeordnet.By moving the beveled manifold, the ratio the cross-sectional areas of the inner annular space formed by the manifold and of the outer annular space bounded by the outer jacket and thus the division of the liquid in the two partial flows can be changed as desired. The circumferential Disc enables a completely even distribution of even the smallest amount of liquid and works unchanged even with sudden changes in the quantity of the liquid, so that the partial flows remain in the desired ratio in terms of quantity. Below the displaceable distributor is a solid, expediently cylindrical container arranged, which with the outer jacket an advantageously annular space forms. One discharge line g is inside the collecting vessel and the second Abführurgsleitung arranged in the outer annulus.

Es empfiehlt sich, die Abschrägung des verschiebbaren Verteilers so auszubilden, daß die abgeschrägte Fläche in der Abwicklung ein gleichschenkliges Dreieck ergibt. Dies hat den Vorteil, daß die Länge des von dem verschiebbaren Verteilerkörper umschlossenen Scheibenumfanges sich linear mit der Verschiebung ändert. Man kann daher mit dem verschiebbaren Verteiler eine Skala verbinden, die linear unterteilt ist und dadurch eine genaue Einstellung der beiden Flüssigkeitsströme ermöglicht.It is best to keep the bevel of the sliding manifold like this train that the beveled surface in the development an isosceles Triangle results. This has the advantage that the length of the displaceable distributor body enclosed disc circumference changes linearly with the displacement. One can therefore connect a scale with the sliding distributor that divides linearly and thereby enables precise adjustment of the two liquid flows.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. I zeigt im Längsschnitt eine zum Aufteilen des Flüssigkeitsstromes in zwei Teilströme dienende Vorrichtung. Diese besteht aus einer TellerscheibeI, die auf dem Ende einer senkrechten Welle in angeordnet ist. Die Welle II ist über die Kupplunge2 mit einer Antriebsvorrichtung, z. B. einem Elektromotor 13 verbunden, der regelbar ausgebildet sein kann. Die Scheibe 1 ist von einem in axilaler Richtung verschiebbaren Verteiler 2 umschlossen, der übet eine mit Gewinde versehene Spindel 5 mittels der Schraubenmutter 6 in senkrechter Richtung verschiebbar ist. Die Spindel 5 ist in den Deckel 14 des annähernd zylindrischen Außenmantels 4 geführt und durch einen gabelförmig ausgebildeten Zeiger 20 gegen seitliche Verdrehung gesichert; Der Verteiler 2 besteht aus einem schräg abgeschnittenen Rohrstück, dessen Abwicklung in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Abwicklung ergibt ein gleichschenkliges Dreieck, währerid der untere Teil des Verteilers 2 zylindrisch ist. Die zu zerteilende Flüssigkeit wird durch die Rohrleitung 8 auf die Tellerscheibe I geführt. Unterhalb des Verteilers 2 befindet sich ein zBTlindrisches Gefäß 3, dessen oberer Rand entgegengesetzt zur Abschrägurg des Verteilers 2 - ahgeschrägt sein kann. Das Auffanggefäß 3 bildet mit dem Außenmantel 4 einen Ringraum 15, von dem das eine Ableitungsrohr 9 abzweigt. Das zweite Ableitungsrohr I0 befindet sich h am Boden des Auftarggefäßes 3. An embodiment of the invention is shown in the drawing. Fig. I shows in longitudinal section one for dividing the liquid flow into two Device serving partial flows. This consists of a plate washer the end of a vertical shaft is arranged in. The shaft II is via the couplings2 with a drive device, e.g. B. connected to an electric motor 13, which can be regulated can be formed. The disk 1 is displaceable in the axial direction by one Enclosed manifold 2, which exercises a threaded spindle 5 by means of the Nut 6 is displaceable in the vertical direction. The spindle 5 is in the cover 14 of the approximately cylindrical outer shell 4 out and through a fork-shaped pointer 20 secured against lateral rotation; The distributor 2 consists of an obliquely cut piece of pipe, the development of which is shown in Fig. 2 is shown. This development results in an isosceles triangle, währerid the lower part of the manifold 2 is cylindrical. The liquid to be broken up is passed through the pipeline 8 to the plate washer I. Below the distributor 2 there is a e.g.Tlindrisches vessel 3, the upper edge of which is opposite to the Bevel of the distributor 2 - can be beveled. The collecting vessel 3 forms with the outer jacket 4 an annular space 15, from which a discharge pipe 9 branches off. The second discharge pipe I0 is located at the bottom of the Auftarggefäß 3 h.

Die Welle II ist in ein an dem Boden I6 angebrachtes Halslager 17 geführt. In Höhe der Tellerscheibe 1 ist der Außenmantel 4 mit einer muldenförmigen Aufweitung 18 verstehen, um das Zurückspritzen der Flüssigkeit zu verhindern. The shaft II is in a neck bearing 17 attached to the bottom I6 guided. At the level of the plate washer 1, the outer jacket 4 is trough-shaped Understand the flare 18 to prevent the liquid from splashing back.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich an Hand des in Fig. 3 dargestellten Querschnittes. Hierbei ist angenommen, daß sich der Verteilerkörper 2 in der in Fig. 1 dargestellten Mittellage befindet, bei der die Tellerscheibe I auf der Hälfte ihres Umfarges umschlossen ist. Die auf Scheibe 1 aufgegebene Flüssigkeit wird durch die in der Mitte zweckmäßig mit einerVertiefurg I8 versehene Scheibe 1 nach außen geschleudert. Von dem durch den Verteiler 2 umschlossenen Teil des Scheibenumfanges gelangt die Flüssigkeit zunächst in den zwischen Verteiler 2 und Scheibe 1 gebildeten Ring-aum 19, hierauf in das Auffanggefäß 3 und von dort in das Ableitungsrohr 10. The mode of operation of the device results from the in Fig. 3 shown cross section. It is assumed here that the distributor body 2 is in the central position shown in Fig. 1, in which the plate washer I is enclosed on half of its perimeter. The liquid applied to disk 1 is made possible by the disc, which is expediently provided with a recess 18 in the middle 1 flung outwards. From the part of the enclosed by the distributor 2 Circumference of the disk, the liquid first enters the between distributor 2 and Disc 1 formed ring-aum 19, then into the collecting vessel 3 and from there into the drain pipe 10.

Auf dem nicht von dem Verteiler 2 umschlossenen Teil des Scheibenumfar ges wird die Flüssigkeit frei in die muldenförmige Aufweitung I8 des Außengehäuses 4 abgeschleudert, von wo sie in den Ringraum 15 und weiter in das Ableitungsrohrg strömt. Wird der Verteiler2 durch Verdrehen der Stellschraube 6 nach oben verschoben, so wird der von ihm umschlossene Teil des Scheibenumfanges vergrößert, so daß jetzt mehr Flüssigkeit in den Ringraum 19 und damit über das Auffanggefäß 3 in das Ableitungsrohr 10 gelangt. Durch Verstellen des Verteilers 2 nach unten verringert sich der zum Rohr 10 gelangende Teil der Flüssigkeit entsprechend. On the part of the disk periphery that is not enclosed by the distributor 2 The liquid is released into the trough-shaped widening I8 of the outer housing 4 thrown off, from where it enters the annular space 15 and further into the Ableitungsrohrg flows. If the distributor 2 is moved upwards by turning the adjusting screw 6, so the part of the disc circumference enclosed by it is enlarged, so that now more liquid in the annular space 19 and thus via the collecting vessel 3 into the drainage pipe 10 arrives. By adjusting the distributor 2 downwards, the for Tube 10 reaching part of the liquid accordingly.

Infolge der besonderen Ausbildung der abgeschrägten Fläche des Verteilers 2 gemäß der in Fig. 2 dargestellten Abwicklung wird durch Verstellen des Verteilers 2 das Verhältnis der den beiden Rohren 9 und 10 zuströmenden Flüssigkeitsmengen linear verändert. Es kann deshalb an der Skala 7 mittels des an der Spindel 5 angebrachten Zeigers 20 die jeweilige Flüssigkeitsaufteilung leicht und übersichtlich eingestellt werden. As a result of the special design of the beveled surface of the distributor 2 according to the development shown in Fig. 2 is achieved by adjusting the distributor 2 shows the ratio of the amounts of liquid flowing into the two tubes 9 and 10 changed linearly. It can therefore be attached to the scale 7 by means of the spindle 5 Pointer 20 set the respective liquid distribution easily and clearly will.

Um eine genaue Aufteilung der Flüssigkeit zu erhalten, empfiehlt es sich, die tangential von der Scheibe I in den Ringraum 19 strömende Flüssigkeit durch eine kleine Staufläche 2I zu beeinflussen, weil bei größerer Flüssigkeitsmenge der abgezweigte Teilstrom innerhalb des Verteilers 2 infolge der von der Scheibe I erteilten Gechwindigkeit in Richtung derTangente wandert. Diese Staufläche 2I darf über die Tangente, die durch die Kante 22 des Verteilers2 an die Scheibe I gelegt wird, nicht hinausragen und wird parallel zu der in der Bewegungsrichtung hinteren Kante 22 des Verteilers 2 angeordnet. Die in der Bewegungsrichtung vorn liegende Seite des Verteilers wird zweckmäßig mit einer spitzen Kante versehen, um eine klare Scheidung der Flüssigkeiten zu erreichen und Wirbel oder andere Störungen der Strömung zu verhindern. To get an accurate breakdown of the liquid, recommends it is the fluid flowing tangentially from the disk I into the annular space 19 through a small storage area 2I affect because at larger Liquid amount of the branched off partial flow within the distributor 2 as a result of the speed imparted by disk I in the direction of the tangent. These Storage area 2I is allowed over the tangent that goes through the edge 22 of the distributor2 the disc I is placed, does not protrude and becomes parallel to that in the direction of movement rear edge 22 of the distributor 2 is arranged. The front in the direction of movement the lying side of the distributor is expediently provided with a pointed edge, to achieve a clear separation of the fluids and vortices or other disturbances to prevent the flow.

Durch Verstellen des Verteilers 2 kann somit die Flüssigkeitsaufteilung in weiten Grenzen von 0 bis IooO/, in jeder Richtung geregelt werden. Die Drehzahl des Antriebsmotors 13 wird zur Erzielung eines wirtschaftlichen Betriebes in Abhängigkeit von der Dicke der auf der Tellerscheibe befindlichen Flüssigkeitsschicht sowie deren Zähigkeit gewählt und muß so groß sein, daß die Fliehkraft den Flüssigkeitsschleier bis an die äußere Gefäßwand 4 mit Sicherheit schleudert. Die aufgewendete Energie ist sehr gering. By adjusting the distributor 2, the liquid distribution can thus can be regulated within wide limits from 0 to 100% in each direction. The speed the drive motor 13 is dependent on achieving economic operation on the thickness of the liquid layer on the plate washer as well as its Toughness chosen and must be so great that the centrifugal force the liquid curtain hurls with certainty up to the outer vessel wall 4. The energy used is very low.

Die Erfindung kann auch in der Weise ausgebildet werden, daß der Verteilerkörper 2 nicht von Hand mittels der Stellschraube 6, sondern selbsttätig in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße, z. B. dem Flüssigkeitsstand, in einem Behälter verstellt wird. Zu diesem Zweck kann der Verteilerkörper 2 mit einem Schwimmer oder einer anderen selbsttätigen Verstdlvorrichtung g gekuppelt sein. Auf diese Weise ist es möglich, völlig selbsttätig die den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechende Aufteilung der Flüssigkeit zu bewirken. The invention can also be embodied in such a way that the Distributor body 2 not by hand by means of the adjusting screw 6, but automatically depending on a company size, e.g. B. the liquid level in a container is adjusted. For this purpose, the distributor body 2 with a float or be coupled to another automatic locking device g. In this way it is possible, completely automatically, to set the appropriate operating conditions To effect division of the liquid.

Claims

PATENT CLAIMS-I. Device for distributing liquids, in particular for adjusting the return flow during rectification, characterized in that a disc (1) rotating around a vertical axis, the liquid to be distributed hurled into separate rooms, with the interior from the exterior The room is separated by a beveled screen (2) that can be moved in the axial direction is, by adjusting the part of the disc circumference enclosed by it and thus also the ratio of the quantities of liquid supplied to the spaces (3 and I5) can be set variably, 2. Device according to claim I, characterized in that that the distributor body (2) surrounding the plate washer has a bevel, which results in an isosceles triangle in the development.

3. Apparatus according to claim I, characterized in that the distributor body (2) with the aid of a scale (7) provided adjusting device (5, 6) is connected.

4. Apparatus according to claim I, characterized in that the distributor body coupled with an automatic adjustment device, for example a float is