DE68903965T2 - Gas-fluessigkeits-zentrifugalabscheider. - Google Patents

Gas-fluessigkeits-zentrifugalabscheider.

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DE68903965T2 DE8989101810T DE68903965T DE68903965T2 DE 68903965 T2 DE68903965 T2 DE 68903965T2 DE 8989101810 T DE8989101810 T DE 8989101810T DE 68903965 T DE68903965 T DE 68903965T DE 68903965 T2 DE68903965 T2 DE 68903965T2
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG: Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gas- Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider, insbesondere einen Gas- Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider, der zuverlässig Gas und Flüssigkeit von einem Gas-Flüssigkeits-Mischfluid in einem schwerkraftlosen Zustand oder einem Zustand sehr geringer Schwerkraft, wie im kosmischen Raum bzw. Weltraum, zu trennen und abzuziehen vermag.
  • Beschreibung des Stands der Technik:
  • In einer nahezu schwerkraftlosen Umgebung im kosmischen Raum (Weltraum) kann ein Flüssigkeitsgemisch, z.B. Wasser und Gas wie etwa Luft, nicht ohne weiteres unter Nutzung einer Wichtedifferenz, wie dies bei einer Trennung auf der Erde der Fall ist, aufgetrennt werden. Wenn Menschen in einer solchen nahezu schwerkraftlosen Umgebung leben oder wissenschaftliche Experimente durchführen, besteht eine Notwendigkeit dafür, Wasser oder andere Flüssigkeiten zu verwenden und wiederzugewinnen; wenn in einer Anlage oder einem System zur Handhabung oder Behandlung dieser Flüssigkeiten letztere zusammen mit Gasen, wie Luft, Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Methan usw., vorhanden sind, ergibt sich der Fall, in welchem eine Gas- Flüssigkeits-Trennoperation nötig wird.
  • Als Gas-Fiüssigkeits-Trenn oder -Abscheidervorrichtung für einen nahezu schwerkraftlosen Zustand sind bereits eine Zentrifugalabscheidereinrichtung und eine Membranabscheidervorrichtung vorgeschlagen worden.
  • Die DE-C-744 753 beschreibt eine den relevantesten Stand der Technik darstellende Vorrichtung zum Zerstören bzw. Aufbrechen von Schaum. Diese Vorrichtung vermag eine Flüssigkeit aus einem ihr zugespeisten Gas-Flüssigkeitsgemisch zu trennen. Die abgetrennte Flüssigkeit wird zu einem Flüssigkeitsauslaß, das abgetrennte Gas zu einem Gasauslaß geführt. In dem Fall, in welchem das zugespeiste Gas-Flüssigkeitsgemisch reich an Gas ist, besteht jedoch eine Möglichkeit, daß das Gas über den Flüssigkeitsauslaß herausströmt. Wenn andererseits das Gas-Flüssigkeitsgemisch reich an Flüssigkeit ist, besteht die Möglichkeit, daß sich das Gas mit der Flüssigkeit vermischt. Außerdem muß bei dieser bekannten Vorrichtung stets Flüssigkeit am Auslaß für abgetrennte (abgeschiedene) Flüssigkeit vorhanden sein, und es ist dabei erforderlich, daß das Gas-Flüssigkeits- Mischverhältnis und die Zuspeisemenge an Gas- Flüssigkeitsgemisch und der Gasauslaß mit der Detektion der Flüssigkeit oder der Flüssigkeitsmenge am Auslaß für abgetrennte (abgeschiedene) Flüssigkeit gekoppelt oder in Beziehung gesetzt sind.
  • Alle oben beschriebenen Gas-Flüssigkeits-Abscheider nach dem Stand der Technik sind daher mit den folgenden, zu lösenden Problemen behaftet:
  • 1. In einigen Fällen kann die Abtrennung oder Abscheidung von Gas von der Flüssigkeit nicht zuverlässig erreicht werden.
  • 2. Wenn bei einem Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider keine Zentrifugalkraft vorhanden ist, kann ein Austritt oder Entweichen von Gas und Flüssigkeit, insbesondere von Gas, nicht verhindert werden.
  • ABRISS DER ERFINDUNG:
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Gas-Flüssigkeits- Zentrifugalabscheiders, der zuverlässig ein Trennen und Abziehen von Gas und Flüssigkeit aus einem Gas-Flüssigkeits- Mischfluid auch im schwere losen Zustand oder im nahezu schwerelosen Zustand ohne ein Entweichen von weder Gas noch Flüssigkeit zur Umgebung zu bewirken vermag.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Gas-Flüssigkeits- Zentrifugalabscheiders, bei dem ein Austritt oder Entweichen von Gas oder Flüssigkeit zur (Außen-)Umgebung auch in einem zentrifugalkraftfreien Zustand nicht auftritt.
  • Gemäß einem Merkmal sieht die vorliegende Erfindung die Schaffung eines Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabscheiders vor, umfassend eine drehbare, hohlscheibenförmige Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer mit einem Abscheideflüssigkeitsauslaß an ihrer Außenumfangsfläche, ein die Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer in einem flüssigkeitsgefüllten Zustand außenseitig umschließendes Gehäuse, um damit deren Drehung nicht zu behindern und eine Reservoirkammer für abgetrennte oder abgeschiedene Flüssigkeit zwischen dem Innenumfang seines Außenabschnitts und dem Außenumfang der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer festzulegen, eine Abscheideflüssigkeits-Abziehöffnung, über welche die abgeschiedene Flüssigkeit kontinuierlich aus der Reservoirkammer des Gehäuses abziehbar ist, rohrförmige Dreh-Wellen, die im Bereich der Drehmittelachse der Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer längs der Drehmittelachse von gegenüberliegenden Seiten her eingeführt sind, zum Zuspeisen von Gas-Flüssigkeits-Mischfluid in die Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer durch eine der rohrförmigen Dreh-Wellen und zum Austreiben des abgeschiedenen Gases über die andere rohrförmige Dreh-Welle, sowie eine in der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer angeordnete und durch die abgeschiedene Flüssigkeit innerhalb der scheibenförmigen Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer betätigte Ventileinheit zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit über die Abscheideflüssigkeits- Abziehöffnung am Außenumfang der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer.
  • Aufgrund des oben umrissenen Aufbaus arbeitet der Gas- Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt: Wenn nämlich die Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer in Drehung versetzt ist, während Gas- Flüssigkeits-Mischfluid über eine der rohrförmigen (Dreh-)Wellen zugespeist wird, wird das Gas-Flüssigkeits- Mischfluid unter einer dann erzeugten Zentrifugalkraft in Flüssigkeit und Gas aufgetrennt; die abgeschiedene Flüssigkeit wird über den Abscheideflüssigkeitsauslaß in die Reservoirkammer ausgetrieben und dann über die Abscheideflüssigkeits-Abziehöffnung kontinuierlich aus der Reservoirkammer extrahiert bzw. abgezogen. Das abgetrennte Gas wird über die andere rohrförmige Dreh-Welle abgezogen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus und der Arbeitsweise Gas und Flüssigkeit vollkommen vom Gas-Flüssigkeits-Mischfluid abgetrennt und ohne ein Entweichen in den Umgebungsraum, wie den kosmischen Raum, gesammelt bzw. aufgefangen werden. Zudem wird damit ein kleine Abmessungen und niedriges Gewicht besitzender Gas-Flüssigkeits-Abscheider geschaffen, der bezüglich Handhabbarkeit und Wirtschaftlichkeit ausgezeichnet ist. Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus ein Gas- Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider geschaffen, bei dem Gas auch in einem schwerkraftlosen und zentrifugalkraftfreien Zustand nicht zur (Außen-)Umgebung entweicht.
  • Die obengenannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
  • In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Gas-Flüssigkeits- Zentrifugalabscheiders, auf den die vorliegende Erfindung angewandt ist, wobei der Abschnitt einer Ventileinheit zum Abziehen (extracting) der abgeschiedenen Flüssigkeit weggelassen ist, und
  • Fig. 2(A) bis 2(E2) schematische Längsschnittansichten der Abschnitte einer Seite der jeweiligen hohlscheibenförmigen Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammern gemäß der ersten bis fünften bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei im einzelnen zeigen:
  • Fig. 2(A) eine erste bevorzugte Ausführungsform,
  • Fig. 2(B) eine zweite bevorzugte Ausführungsform,
  • Fig. 2(C) eine dritte bevorzugte Ausführungsform,
  • Fig. 2(D) eine vierte bevorzugte Ausführungsform und
  • Fig. 2(E1) und 2(E2) eine fünfte bevorzugte Ausführungsform, und speziell Fig. 2(E1) einen zentrifugalkraftfreien Zustand und Fig. 2(E2) einen Fall, in welchem eine Zentrifugalkraft vorhanden ist und das Gas-Flüssigkeits-Mischfluid Flüssigkeit enthält.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:
  • Im folgenden sind einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bezüglich des den betreffenden bevorzugten Ausführungsformen gemeinsamen Abschnitts des Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabscheiders, d.h. bezüglich des restlichen Abschnitts des Gas-Flüssigkeits- Zentrifugalabscheiders, bei dem die durch die abgeschiedene Flüssigkeit in der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer betätigte Ventileinheit zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit über die Abscheideflüssigkeits-Abziehöffnung der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer weggelassen ist, erfolgt jedoch die Beschreibung anhand von Fig. 1.
  • Gemäß Fig. 1 wird von einer Antriebsvorrichtung 1 ein Drehmoment auf eine rohrförmige drehbare oder Dreh-Welle 5 ausgeübt, welche das Zentrum einer hohlen Scheibe 4 durchsetzt, die an ihrer Außenumfangsfläche eine Anzahl von Abscheideflüssigkeitsauslässen 2 aufweist und in ihrem Inneren eine Gasabscheidekammer 3 festlegt, wobei die Welle starr mit der hohlen Scheibe 4 verbunden ist, wodurch die hohle Scheibe 4 in Drehung versetzt wird. Wenn ein Gas- Flüssigkeits-Mischfluid über eine Speise(rohr)leitung 6' zugeführt wird, wird es über in der rohrförmigen Dreh-Welle 5 ausgebildete Bohrungen 7 in eine Abscheidekammer 3 eingespritzt oder eingetrieben, wobei innerhalb der hohlen Scheibe 4 das Gas-Flüssigkeits-Mischfluid einer Zentrifugaltrenn- oder Zentrifugalabscheidewirkung unterworfen wird, so daß die ein vergleichsweise großes spezifisches Gewicht bzw. eine große Wichte besitzende Flüssigkeit auf den Außenumfangsabschnitt der hohlen Scheibe 4 gespritzt und dort gesammelt wird, um sich über die Abscheideflüssigkeitsauslässe 2 zu einem Abscheideflüssigkeitsreservoir 8 zu bewegen, wobei sie dann als keine Blasen enthaltende Flüssigkeit über eine Abscheideflüssigkeits- Abziehöffnung 9 abgezogen werden kann. Das in der Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 abgeschiedene, unter eine künstliche Rotationsschwerkraft gesetzte Gas stagniert in der Nähe der rohrförmigen Welle 5 und wird über die anderen Gasauslässe 10, die als Bohrungen in der rohrförmigen Welle 5 vorliegen, und über eine Gasabziehleitung 11 ausgetragen oder rückgewonnen, während eine Druckänderung oder - schwankung in der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 kompensiert wird, die von der Zufuhrmenge des Gas- Flüssigkeits-Mischfluids sowie der Strömungsmenge der abgeschiedenen und abgezogenen Flüssigkeit abhängt.
  • Das Innere der rohrförmigen Dreh-Welle 5 ist durch eine Trennwand 12 so unterteilt, daß das zugeführte oder eingespeiste Gas-Flüssigkeits-Mischfluid sich nach der Abscheidung nicht mit dem Gas vermischen kann. In ein Ende der rohrförmigen Dreh-Welle 5 ist ein an einem Gehäuse 13 befestigtes Spitzen- oder Vorderende einer Speiseleitung 6' eingesetzt, wobei eine Leckage bzw. ein Entweichen des Gas- Flüssigkeits-Mischfluids durch einen O-Ring 14 verhindert wird. In das andere Ende der rohrförmigen Dreh-Welle 5 ist unter Abdichtung mittels eines O-Rings 15 die Gasabzieh(rohr)leitung 11 eingeführt. Die rohrförmige Dreh- Welle 5 ist unter Halterung bzw. Lagerung in mehrere Lager 16 eingesetzt, die der Drehung der hohlen Scheibe 4 mit hoher Drehzahl zu widerstehen vermögen, und zwar im zentralen Bereich des Gehäuses 13, das an einem Tisch oder dgl. fest angebracht ist.
  • An der Innenfläche des Gehäuses 13 sind durch Einpassung Lippendichtungen 17 zur Verhinderung eines Austritts der abgeschiedenen Flüssigkeit aus dem Abscheideflüssigkeitsreservoir 8, indem sie gegen die Außenumfangsfläche der hohlen Scheibe 4 angedrückt werden, angeordnet. An das Abscheideflüssigkeitsreservoir 8 ist eine Anschlußöffnung 19 zum Zwecke der Entlüftung der Reservoirkammer, welche auf der Erde vor Beginn des Betriebs vorgenommen wird, angeschlossen.
  • Fig. 2 veranschaulicht erste bis fünfte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und sie veranschaulicht insbesondere eine durch die abgeschiedene Flüssigkeit in der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer innerhalb der erwähnten hohlen Scheibe 4 betätigte Ventileinheit zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit über den Abscheideflüssigkeitsauslaß der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer. Fig. 2(A) veranschaulicht eine erste bevorzugte Ausführungsform, bei welcher aus Drahtnetz oder -gitter oder perforierten Platten gebildete Halter 30 an der Innenfläche der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 befestigt sind, wobei eine Schwimmerwelle 25 mit einem Schwimmer 20 und einem gegen den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 zur Unterbrechung eines Ausströmens der abgeschiedenen Flüssigkeit anpreßbaren Ventil 40, welche an ihren gegenüberliegenden Enden befestigt sind, die zentralen Abschnitte oder Bereiche der Halter 30 frei verschiebbar durchsetzt. Wenn die hohle Scheibe 4 rotiert und das Gas- Flüssigkeits-Mischfluid über die Bohrungen 7 in der rohrförmigen Dreh-Welle 5 in die Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer 3 eingespeist wird, verschieben sich in dem Fall, in welchem das eingespeiste Fluid keinerlei Flüssigkeit enthält, der Schwimmer 20, die Schwimmerwelle 25 und das Ventil 40 gemeinsam unter einer Zentrifugalkraft, wobei das Ventil 40 in Andruckberührung mit dem Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 gelangt und das abgeschiedene Gas über die in die rohrförmigen Dreh-Welle 5 gebohrten Abscheidegasauslässe 10 ausströmt. Falls im zugespeisten Gas-Flüssigkeits-Mischfluid Flüssigkeit enthalten ist, sammelt sich die Flüssigkeit in der Umgebung des Ventils 40 an, d.h. in einem konzentrisch zur Achse der rohrförmigen Dreh-Welle 5 liegenden Ringraum, wobei das Ventil 40 in die Flüssigkeit eintaucht, doch wird dabei das Ventil 40 ständig in Andruckberührung gegen den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 gehalten, so daß kein Ausströmen der Flüssigkeit stattfindet. Wenn sich die Flüssigkeit jedoch weiter ansammelt, tauchen die Schwimmerwelle 25 und der Schwimmer 20 fortlaufend in die Flüssigkeit ein. Da der Auftrieb des Schwimmers 20 sowie das Gesamtgewicht von Schwimmer 20, Schwimmerwelle 25 und Ventil 40 in der Weise geregelt sind, daß in dem gegebenen Zentrifugalkraftzustand (dem künstlichen Schwerkraftzustand) die gesamte Anordnung auf schwimmen kann, wenn der Schwimmer 20 teilweise unter die Flüssigkeitsoberfläche eingetaucht ist, wird als Ergebnis des Aufschwimmens des Schwimmers 20 das Ventil 40 erstmals vom Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 getrennt, so daß ein Ausströmen der abgeschiedenen Flüssigkeit einsetzt. Wie vorstehend beschrieben, strömt bei dieser bevorzugten Ausführungsform unter Änderung des Mischverhältnisses sowie der Zufuhrmenge des Gas-Flüssigkeits-Mischfluids stets nur Flüssigkeit über den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 aus.
  • Fig. 2(B) veranschaulicht eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein auch als ein Ventil dienender Schwimmer 21 lose in einen Raum eingesetzt ist, der durch einen Schwimmerhalter 31, welcher aus perforiertem Blech o.dgl. hergestellt und an der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 befestigt ist, und einen aus einer perforierten Platte (Blech) bestehenden Zylinder 32 zur Begrenzung des Bewegungsbereichs des Schwimmers 21 festgelegt ist. Wenn im Betrieb nur Gas einer rotierenden hohlen Scheibe 4 zugespeist wird, wirkt der Schwimmer 21 als Ventil, das in Andruckberührung mit dem Abscheideflüssigkeitsauslaß gehalten wird, doch wenn dagegen Flüssigkeit enthaltendes Gas-Flüssigkeits-Mischfluid zugespeist wird und der Schwimmer 21 auf die Flüssigkeitsoberfläche aufschwimmt, strömt nur die Flüssigkeit über den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 aus.
  • Fig. 2(C) veranschaulicht eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein einem Arm zur Betätigung eines Schwimmerschalters 70 zugeordneter Schwimmer 23 innerhalb der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer 3 so angeordnet ist, daß sich der Arm entsprechend der innerhalb der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer 3 angesammelten Flüssigkeitsmenge bewegen kann. Der durch den Arm des Schwimmers 23 betätigte Schwimmerschalter 70 öffnet und schließt einen elektrischen Stromkreis zum Öffnen bzw. Schließen des Abscheideflüssigkeitsauslasses 2 mittels einer elektromagnetischen Einheit 73 und eines durch diese bewegten oder verstellten Ventils 41 über Zuleitungen 72, wodurch das Ausströmen der abgetrennten oder abgeschiedenen Flüssigkeit kontrolliert wird.
  • Fig. 2(D) veranschaulicht eine vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die so ausgelegt ist, daß ein Ventil 41 mit Hilfe einer optischen Einrichtung gesteuert wird. Insbesondere durchdringt dabei ein von einer außerhalb einer durchsichtigen hohlen Scheibe 4 angeordneten Lichtquelle 80 emittierter Lichtstrahl 100 die durchsichtige Scheibe 4, und er wird an der anderen Seite durch einen Lichtempfänger 82 als über eine Linse 81, die an der Innenfläche einer durchsichtigen Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer 3 angeformt ist, fokussiertes oder gestreutes Licht empfangen, wobei eine Differenz in der Menge des fokussierten Lichts oder gestreuten Lichts zwischen den Zuständen, in denen die abgeschiedene Flüssigkeit im Strahlengang innerhalb der rotierenden durchsichtigen Scheibe 4 vorhanden oder nicht vorhanden ist, durch den Lichtempfänger 82 erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, wodurch die elektromagnetische Einheit 73 und das Ventil 41 betätigt werden, um nur die abgeschiedene Flüssigkeit über den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 ausströmen zu lassen.
  • Die Fig. 2(E1) und 2(E2) veranschaulichen eine fünfte bevorzugte Ausführungsform, bei welcher das Innere der hohlen Scheibe 4 mittels Blöcken 60 in eine Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 und eine Abscheideflüssigkeitskammer 8' unterteilt und an der Seite der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer 3 des Blocks 60 ein Kolben 50 vorgesehen ist, welcher unter dem Einfluß einer Zentrifugalkraft eine Hubbewegung durchführt. Der Kolben 50 ist mit einer inneren Bohrung 54, einem Kugelventil 22, einer Feder 52 zur Abstützung des Kugelventils 22 und einem Abscheideflüssigkeitsauslaß 53 versehen. Außerdem ist in den Block 60 eine Feder 51 eingesetzt, welche den Kolben 50 beim Nichtvorhandensein einer Zentrifugalkraft in dem in Fig. 2(E1) dargestellten Zustand hält, wobei um die rohrförmige Dreh-Welle 5 herum mehrere Blöcke 60 in gut ausbalancierter Anordnung vorgesehen sind. Wenn aufgrund der Drehung der hohlen Scheibe 4 eine Zentrifugalkraft einwirkt und in der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 keine Flüssigkeit vorhanden ist, führt der Kolben 50 eine Hubbewegung unter der Bedingung bzw. in dem Zustand durch, in welchem das Kugelventil 22 unter Beaufschlagung durch die Feder 52 die Kolben-Innenbohrung 54 blockiert. Wenn in der Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 Flüssigkeit vorhanden ist, wird das Gleichgewicht zwischen dem Kugelventil (bzw. der Ventilkugel) 22 und der gegen das Kugelventil 22 wirkenden Feder 52 durch das zusätzliche, auf die Flüssigkeit wirkende Zentrifugalgewicht aufgehoben, so daß das Kugelventil 22 gemäß Fig. 2(E2) von einem Ventilsitz abhebt und die in der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer 3 sowie in der Kolben- Innenbohrung 54 vorhandene Flüssigkeit um das Kugelventil 22 herumströmt und über den Abscheideflüssigkeitsauslaß 53 in die Abscheideflüssigkeitskammer 8' einströmt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann unabhängig davon, ob Rotation der hohlen Scheibe 4 vorliegt oder nicht, das Gas nicht über den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 zur Außenseite hin austreten.
  • Wenn der Abscheider gemäß den oben beschriebenen ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsformen auf der Erde betrieben wird, wird, außer wenn auch bei nicht zugespeistem Gas- Flüssigkeits-Mischfluid ständig eine Zentrifugalkraft ausgeübt wird, Gas über den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 austreten, während bei der fünften bevorzugten Ausführungsform diese, oben angegebene Gefahr nicht besteht, so daß die Zentrifugalkraft nur bei der Zuspeisung des Gas- Flüssigkeits-Mischfluids einzuwirken braucht; diese bevorzugte Ausführungsform bietet somit ein für den Betrieb eines Gas-Flüssigkeits-Abscheiders vorteilhaftes Merkmal. Beispielsweise kann die fünfte bevorzugte Ausführungsform auch in einer nahezu schwerelosen Umgebung im kosmischen Raum bzw. Weltraum und auch bei einer Änderung oder Schwankung der Größe der Schwerkraft beim Verbringen der Abscheidervorrichtung von der Erde in den Weltraum stets die Fähigkeit beibehalten, daß jederzeit nur Flüssigkeit über den Abscheideflüssigkeitsauslaß 2 und nur Gas über die Gasabzieh(rohr)leitung 11 ausgetrieben wird.
  • Es ist zu beachten, daß es zu Betriebsbeginn des Gas- Flüssigkeits-Abscheiders gemäß erster bis fünfter bevorzugter Ausführungsform auf der Erde nötig ist, eine Entlüftung des Abscheideflüssigkeitsreservoirs 8 vorzunehmen, wobei diese Entlüftung durch Öffnen des Entlüftungsanschlusses 19 erfolgt.
  • Wie sich aus der vorstehenden genauen Beschreibung ergibt, vermag die vorliegende Erfindung aufgrund der oben beschriebenen strukturellen Merkmale die folgenden Vorteile zu gewährleisten:
  • 1. Gas und Flüssigkeit können vollkommen aus einem Gas- Flüssigkeits-Mischfluid getrennt oder abgeschieden und gesammelt oder aufgefangen werden, ohne in den Umgebungsraum, wie den Weltraum, zu entweichen.
  • 2. Es wird ein kleine Abmessungen und geringes Gewicht besitzender Gas-Flüssigkeits-Abscheider zur Verfügung gestellt, der bezüglich Handhabbarkeit und Wirtschaftlichkeit ausgezeichnet ist.
  • 3. Durch Anordnung beispielsweise einer Feder und eines Kolbens, wie bei der fünften bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, innerhalb der hohlscheibenförmigen Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer wird ein Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider zur Verfügung gestellt, bei welchem Gas auch in einem schwerelosen oder zentrifugalkraftfreien Zustand nicht zur Außenumgebung entweicht.

Claims (5)

1. Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabschneider, umfassend eine drehbare, hohlscheibenförmige Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer (3) mit einem Abscheideflüssigkeitsauslaß (2) an ihrer Außenumfangsfläche, ein die Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) in einem flüssigkeitsgefüllten Zustand außenseitig umschließendes Gehäuse (13), um damit deren Drehung nicht zu behindern und eine Reservoirkammer (8) für abgetrennte oder abgeschiedene Flüssigkeit zwischen dem Innenumfang seines Außenabschnitts und dem Außenumfang der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) festzulegen, eine Abscheideflüssigkeits-Abziehöffnung (9), über welche die abgeschiedene Flüssigkeit kontinuierlich aus der Reservoirkammer (8) des Gehäuses (13) abziehbar ist, gekennzeichnet durch rohrförmige Dreh-Wellen (5), die im Bereich der Drehmittelachse der Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) längs der Drehmittelachse von gegenüberliegenden Seiten her eingeführt sind, zum Zuspeisen von Gas-Flüssigkeits- Mischfluid in die Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) durch eine der rohrförmigen Dreh-Wellen (5) und zum Austreiben des abgeschiedenen Gases über die andere rohrförmige Dreh-Welle (5), sowie eine in der Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) angeordnete und durch die abgeschiedene Flüssigkeit innerhalb der scheibenförmigen Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) betätigte Ventileinheit (20, 21, 22, 40, 41, 50, 52, 80, 82) zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit über den Abscheideflüssigkeitsauslaß (2) am Außenumfang der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer.
2. Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider nach Anspruch 1, wobei die Ventileinheit zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit einen Schwimmer (20) und ein Öffnungs/Schließ-ventil (40) für den Abscheideflüssigkeitsauslaß (2), innerhalb der Gas- Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) angeordnet, aufweist.
3. Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabschneider nach Anspruch 1, wobei die Ventileinheit zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit ein Öffnungs/Schließ-Schwimmerventil (21) für den Abscheideflüssigkeitsauslaß (2), innerhalb der Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer (3) angeordnet, aufweist.
4. Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider nach Anspruch 1, wobei die Ventileinheit zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit eine innerhalb der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer (3) angeordnete Einrichtung (80, 81, 82) zum Erfassen oder Feststellen der abgeschiedenen Flüssigkeit innerhalb dieser Kammer und ein durch die Erfassungseinrichtung (80, 81, 82) betätigtes Ventil (41) zum Öffnen des Abscheideflüssigkeitsauslasses (2) aufweist.
5. Gas-Flüssigkeits-Zentrifugalabscheider nach Anspruch 1, wobei die Ventileinheit zum Abziehen der abgeschiedenen Flüssigkeit einen in einem Block (60), welcher die hohlscheibenförmige Gas-Flüssigkeits-Abscheidekammer in eine innere (3) und eine äußere (8') Kammer unterteilt, angeordneten Kolben (50) mit einer Innenbohrung (54) zur Verbindung der beiden Kammern (3, 8') sowie ein im Kolben (50) angeordnetes und durch die abgeschiedene Flüssigkeit innerhalb der Gas-Flüssigkeits- Abscheidekammer betätigtes Ventil (22) zum Öffnen der Innenbohrung (54) des Kolbens (50) umfaßt.
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