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Vorrichtung zum mengenverhältnisgleichen Zumischen einer oder mehrerer
Zusatzflüssigkeiten zu einer in ihrer Verbrauchsmenge schwankenden Hauptflüssigkeit
In der chemischen Industrie und auf verwandten Gebieten wird häufig die Forderung
gestellt, zwei oder mehr Flüssigkeiten verschiedener Beschaffenheit in ununterbrochenem
Arbeitsvorgang mengenverhältnisgleich so miteinander zu mischen, daß dauernd ein
Erzeugnis ganz bestimmter Eigenschaft entsteht. Solange die Eigenschaften der einzelnen
zuzuführenden Flüssigkeiten sich nicht ändern, ist es zur Erreichung dieses Zieles
nur erforderlich, während des Betriebes laufend gerade so viel von jeder Flüssigkeit
dem Mischbehälter zufließen zu lassen, als notwendig ist. Man verwendet zu diesem
Zweck für die Zusatzflüssigkeiten ständig gespeiste, sogenannte Regelgefäße, die
dem eigentlichen Mischbehälter vorgeschaltet sind und aus denen die Flüssigkeit
durch eine Ausflußdüse bestimmter Form und bestirrimten Querschnitts unter gleichbleibendem
Gefälle dem Mischbehälter zugeführt wird. Dabei wird das gleichmäßige Gefälle dadurch
erzielt, daß ein auf dem Flüssigkeitsspiegel im Regelgefäß befindlicher Schwimmer
durch Einwirkung auf ein Zuflußventil den Flüssigkeitsstand hier gleich hoch hält
und daß ein ähnlicher Schwimmer im Mischbehälter auch dort durch Bedienung eines
Abflußventils den Flüssigkeitsstand gleich hält. Durch Auswechseln der Düse und
andere bekannte Mittel kann die Zuführung der Flüssigkeit zum Mischbehälter den
gewünschten Verhältnissen angepaßt werden.
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Es gibt nun eine Reihe von Prozessen, in denen während des Arbeitens
mit wechselnder Beschaffenheit der einen oder anderen zufließenden Flüssigkeit gerechnet
werden muß und gleichwohl die Forderung erhoben wird; daß die fertige Flüssigkeit
dauernd eine gleichmäßige Beschaffenheit aufzuweisen hat. Für diese Betriebsbedingung
gibt die Erfindung ein Hilfsmittel an. Voraussetzung ist dabei, daß entweder nur
zwei Flüssigkeiten miteinander gemischt werden sollen oder daß mehrere zu mischende
Flüssigkeiten sich nicht ihrer Art nach, sondern nur in Konzentration oder Dichte
unterscheiden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht in folgender Anordnung:
Die Zuführung der Zusatzflüssigkeiten in den Mischbehälter erfolgt über die vorbeschriebenen
Regelgefäße, also mit gleichbleidendem Druck (und gleichbleibender Menge usw.).
Die in ihrer Verbrauchsmenge schwankende, weil dem gewünschten Endergebnis anzupassende
Hauptflüssigkeit, z. B. Wasser, oder die in größter Menge bzw. gleichmäßigster Beschaffenheit
zur Verfügung stehende Flüssigkeit wird unmittelbar in den Mischbehälter eingeleitet,
und es ist in diesem einerseits ein Aräometerschwimmer und andererseits ein Spiegelschwimmer
vorgesehen. Beide Schwimmer steuern gemeinsam über ein Differentialgestänge sowohl
das Zuflußventil für die Hauptflüssigkeit als auch das Abflußventil für das fertige
Flüssigkeitsgemisch.
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An Stelle der Zusatzflüssigkeiten können auch feste Stoffe beigefügt
werden, z. B. durch unmittelbare Auflösung im Mischgefäß und Zuspeisung mittels
eines bekannten Fördergerätes.
Es sei erwähnt, daß Aräometerschwimmer
und Spiegelschwimmer an sich zu ähnlichen Zwecken bereits bekannt sind. Ihre Benutzung
erfolgte aber auf andersartige Weise als im vorliegenden Falle.
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An Hand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel wiedergibt,
soll die Erfindung näher erläutert werden In dem Mischgefäß ä ist der Schraubenschaufler
b angeordnet, der den Behälterinhalt lebhaft umwälzt. Die Entnahme des fertiggemischten
Erzeugnisses erfolgt durch eine Leitung c, die an dem Druckstutzen des Schauflers
angeschlossen ist und zu einem am Behälter außen vorgebauten Entnahmeraum d - ffibrt,
von dem aus der Abfluß über das Regelventil e erfolgt.
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Die Einführung der verschiedenen Zusatzflüssigkeiten erfolgt durch
die im Boden des Behälters ä angeordn3ten Stutzen f, die. mittels getrennter Rohrleitungen
mit den Regelgefäßen g (nur eines dargestellt) in Verbindung stehen, in denen die
Flüssigkeit durch die Schwimmer h und die Regulierventile i auf einer beliebig einstellbaren
konstanten Höhe gehalten wird. Der Ausfluß aus den Regelgefäßen erfolgt durch auswechselbare
Meßdüsen h., der Zuflüß zu den Regelgefäßen durch die Leitungen 1.
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In dem Mischgefäß a ist ein Spiegelschwimmer na angeordnet, der das
Abflußventil e derart betätigt, daß ein bestimmter, einmal eingestellter Wasserspiegel.
stets genau eingehalten wird. Es könnte möglich erscheinen, durch Einbau eines einfachen
Überlaufes hier den Spiegelstand der Flüssigkeit auf gleicher Höhe zu halten, jedoch
arbeitet ein Überfall auch bei großer Breite nie genau genüg; wenn mit verschieden
großen Flüssigkeitsmengen gerechnet werden muß: Im vorliegenden Fall dürfen die
Schwankungen nur sehr gering sein, da sonst die Genauigkeit des Arbeitens der Gesamteinrichtung
beeinträchtigt würde.
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Weiter ist in dem Gefäß a ein Aräometerschwimmer n angeordnet, und
ferner ist seitlich des Entnahmeraumes d ein weiterer Raum vorgesehen, an dem das
Zuführungsrohr o der Hauptflüssigkeit angeschlossen ist, die also nicht durch Regelgefäße
geleitet wird. Dieses Zuführungsrohr o trägt ein Regulierventil P. Beide Schwimmer
stehen mittels des Differentialgestänges u bis v, dessen Wirkung unten beschrieben
ist, sowohl mit dem Regulier-Ventil e als auch P in Verbindung.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende Es sei angenommen,
daß durch mengenverhältnisgleiches Mischen aus Wasser (Hauptflüssigkeit) und einer
hochprozentigen Lauge schwankender Dichte (Zusatzflüssigkeit) eine niedrigprozentige
Lauge gleichbleibenderDichte hergestellt werden soll. Die Einführung der hochprozentigen
Lauge erfolgt durch das Rohr l und Ventil i, die des Wassers durch Rohr o und Ventil
p. Das fertige Erzeugnis fließt durch das Ventil e ab.
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Der Aräometerschwimmer n wirkt auf das linke Ende des Hebels u und
das rechte Ende des Hebels v, vom Mittelpunkt des Hebels ü führt eine Steuerstange
zum Abflußventil c und vom Mittelpunkt des Hebels v eine solche zum- Zuflußventil
p. Am rechten Ende des Hebels u und linken Ende von v greift der Spiegelschwimmer
na an.
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Ändert sich nun die Eigenschaft der bei zulaufenden Lauge, so ändert
sich entsprechend die Dichte des Inhalts des Gefäßes a, worauf der Aräometerschwimmer
it anspricht. Erhöht sich die Dichte, so steigt der Schwimmer n und verstärkt über
den Hebel v den Wasserzufluß durch das Ventil P, so daß die ursprüngliche Dichte
wieder hergestellt wird. Gleichzeitig wird über den Hebel u der Abfluß durch das
Ventil e ebenfalls vergrößert. Wasserspiegelschwankungen werden durch den Spiegelschwimmer
m ausgeglichen, der beispielsweise bei einem Steigen über den Hebel 2i das AbfluB-ventil
e mehr öffnet. Das gleichzeitig eintretende Steigen des Aräometerschwimmers it wirkt
über den Hebel zt im Öffnungssinne auf das Abflußventil e; eine gleichzeitige Einwirkung
über den Hebel v auf das Zuflußventil P auch im Öffnungssinne wird durch die Beeinflussung
des letzteren vom Spiegelschwimmer in her im Schließsinne unmöglich gemacht.