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Luft- bzw. Gasabscheider im Zuge einer Flüssigkeitsleitung Die Erfindung
betrifft einen Luft- bzw. Gasabscheider im @ Zuge einer Flüssigkeitsleitung und
besteht in einer innerhalb einer Hauptkammer angeordneten Vorkammer, die im wesentlichen
die Form eines oben offenen Zylinders mit senkrechter Achse aufweist, dessen eine
Wand tangential ausläuft und in die Wand der Zulaufleitung übergeht und deren andere
Wand eine Schrägfläche aufweist, die den eintretenden Flüssigkeitsstrom zu der tangential
auslaufenden Wand hin ablenkt.
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Die Vorteile des Luft- bzw. Gasabscheiders nach der Erfindung gegenüber
den bekannten Luftabscheidern, bei welchen die Flüssigkeit nach mehrfacher Umlenkung
von unten in den Abscheideraum eintritt, liegen in einem geringeren Durchströmungswiderstand
und der Vermeidung einer Verstopfungsgefahr.
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Vorteilhaft weist die Hauptkammer im wesentlichen die Form eines Zylinders
mit senkrechter Achse auf, dessen eine Wand mit der tangential auslaufenden Wand
der Vorkammer in einer Flucht liegt und dessen gegenüberliegende Wand zur Wand der
Vorkammer derart gekrümmt ist, daß die eintretende Flüssigkeit zweimal um etwa i8o°
abgelenkt wird und somit, von oben gesehen, eine S-Kurve beschreibt.
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Ferner kann die Höhe der die Vorkammer von der Hauptkammer trennenden
Wand größer als der einfache, aber kleiner als der doppelte Durchmesser des Flüssigkeitsaustritts
aus der Hauptkammer sein.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Fig. i zeigt eine Ansicht einer Fliehkraftpumpe mit einem senkrechten
Längsschnitt durch den Abscheider.
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Fig. z zeigt einen waagerechten Querschnitt durch Haupt- und Vorkammer
des Abscheiders und Fig. 3 eine Änderung der Form des waagerechten Ouerschnitts.
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Der Fliehkraftpumpe i in Fig. i ist auf der
Saugseite
ein Luft- bzw. Gasabscheider 2 vorgeschaltet, dessen Stutzen 3 an die Zulaufleitung
.l. anschließt. Die Förderflüssigkeit, z. B. Wasser, strömt in der Richtung der
Pfeile 5. Um Luft bzw. Gas aus dem Wasser auszuscheiden, ist innerhalb der Hauptkammer
2o (Fig. 2) an der Eintrittsstelle des Wassers beim Stutzen 3 eine Vorkammer 6 angeordnet,
die im wesentlichen die Form eines oben offenen Zylinders mit senkrechter Achse
aufweist und in welcher dem Wasser eine Drehbewegung erteilt wird. Im Raum 7 (Fig.
i) ist der Schwimmer 8 angeordnet, der den Luftaustritt aus dem Raum 7 steuert.
Der Schwimmer 8 ist mit einem unteren Kegel 9, einem oberen Kegel io und einem im
Zylinder ii arbeitenden Rückführkolben i2 versehen. Die Leitung 16 ist z. B. an
eine Entlüftungspumpe, einen Ejektor o. dgl. angeschlossen, während die Leitung
17 mit der Atmosphäre verbunden ist.
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Beim Betrieb der Fliehkraftpumpe tritt das Wasser infolge der Schrägfläche
18 (Fig. 2 und 3) tangential in die Vorkammer 6 ein, deren Wand 18' tangential ausläuft
und in die Wand-der Zulaufleitung q. übergeht, so daß beim Aufsteigen des Wassers
in der Vorkammer gegen den Luftraum 7 hin ein Wirbel mit senkrechter Achse im Sinne
des Pfeiles i9 entsteht.
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Bekannte Luftabscheider arbeiten als Überfallabscheider. Diese Form
erfordert wegen der kleinen Wassergeschwindigkeiten, die notwendig sind, um eine
gute Trennung der Luft vom Wasser zu erhalten, viel Platz. Ist die Geschwindigkeit
groß, dann wird die Luft bei den Überfallabscheidern mitgerissen und der Betrieb
der Fliehkraftpumpe gestört. Indem nun bei dem Luftabscheider gemäß der Erfindung
durch den tangentialen Eintritt des Wassers und die Formgebung der Vorkammer 6 der
Wirbel i9 entsteht, sammelt sich durch die Drehbewegung die Luft in der Mitte des
Wirbels und gelangt von dort an die Wasseroberfläche in der Hauptkammer 2o; sie
sammelt sich dann in dem- Raum 7, aus dem sie durch die an die Leitung 16 angeschlossene
Entlüftungspumpe abgesaugt wird.
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Während in F ig. 2 die die Vorkammer 6 umgebende Hauptkammer 2o symmetrisch
zur Vorkammer ausgebildet ist, so daß das Wasser nach allen Seiten über die Kante
21 zum Austritt 22 abströmen kann, ist in Fig. 3 eine nur einseitig erweiterte Hauptkammer
23 vorgesehen. Dadurch wird das über die Kante 21 strömende Wasser zu einer nochmaligen
Richtungsumkehr im Sinne der gestrichelt gezeichneten Fortsetzung 2_L des Pfeiles
i9 gezwungen. Diese Strömungsrichtungsänderung ergibt den Vorteil, daß eine höhere
Durchflußgeschwindigkeit und eine weitere Verkleinerung des Luftabscheiders 2 für
die gleiche Wassermenge möglich sind, und Luftreste, die noch im Wasser verblieben
sein sollten, bei der Strömungsumkehr noch ausgeschieden werden.
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Vorteilhaft ist die Höhe der Trennwand 25 (Fig. i) zwischen der Vorkammer
6 und der Hauptkammer :2o bzw. 23 größer als der einfache Durchmesser, aber kleiner
als der doppelte Durchmesser des Austritts 22, damit einerseits ein direktes Durchströmen
des Luftabscheiders 2 vermieden, andererseits der Durchströmungswiderstand in mäßigen
Grenzen gehalten wird.
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Insbesondere Schiffspumpen fördern meistens unreines Wasser, das nicht
in die Entlüftungspumpe- gelangen darf. Das Schwimmerventil 8 verhindert; daß mit
der angesaugten Luft Förderwasser in die Leitung 16 und somit in die Entlüftungspumpe
gelangt. Dazu ist es erforderlich, daß der Wasserstand im Luftabscheider 2 auf einer
bestimmten Höhe gehalten wird. Dies wird durch das Doppelkegelventil 9, io erreicht,.
das Luft aus der Atmosphäre in die Leitung 16 eintreten läßt, wenn aus dem Wasser
wenig Luft ausgeschieden wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Luft vollständig
aus dem Raum 7 abgesaugt würde. Der Abscheider kann auch zum Ausscheiden von andern
Gasen als Luft sowie von Dämpfen dienen. Dabei würde dann durch Anschließen der
Leitung 17 an die Druckseite der Vakuumpumpe an Stelle von Luft aus der Atmosphäre
das gleiche Gas oder der gleiche Dampf mit etwas höherem Druck als in der Leitung
16 zugeführt werden.