DE7303500U

DE7303500U - Durchflußbegrenzer zum Konstanthalten der Menge eines Druckschwankungen unter worfenen Forderstromes

Info

Publication number: DE7303500U
Application number: DE7303500U
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Publication date: 1973-04-26

Description

Badische Anilin- & S ο da -Pa br Ik AG

Unser Zeichen: 0.Z.29 β77 Spr/UB 6700 Ludwigshafen, 29.1.1973

Durchflußbegrenzer zum Konstanthalten der Menge eines Druckschwankung^ unterworfenen Förderstromes

Die Erfindung betrifft einen DurchfluSbegrenzer zum Konstanthalten der Menge eines Druckschwankungen unterworfenen Förderstromes, insbesondere von klebenden, verschmutzten und in Toträumen aushärtenden Flüssigkeiten, Gasen oder Dämpfen.

Es ist bekannt, daß bei einem Druckschwankungen unterworfenen Förderstrom, speziell beim Fördern mit Zentrifugal-Fördermaachinen, z.B. Kreiselpumpen, Durchflußbegrenzer eingesetzt werden.

Hierbei wird die Fördermaschine so ausgelegt, daß die gewünschte Nenndurchflußmenge bei dem größtmöglichen zu erwartenden Gegendruck des gesamten Fördersystems, einschließlich der Verlusthöhe des Durchflußbegrenzers in ganz geöffnetem Zustand, gerade erreicht wird. In allen übrigen Fällen eines geringeren Gegendruckes für die Fördermaschine wird der in das Fördersystem und vom Fördermedium durchflossene Durchflußbegrenzer veranlaßt, durch Drosselung eine zusätzliche Verlusthöhe zu erzeugen, die so groß ist, daß die Abweichung vom ursprünglichen Gegendruck gerade kompensiert wird. Der Durchflußbegrenzer stellt also eine variable Blende innerhalb des Fördersystems dar, deren Öffnung den Druckschwankungen des Förderstromes angepaßt werden muß.

Die herkömmlichen Durchflußbegrenzer werden bezüglich ihrer Blendenverstellung in zwei Gruppen unterteilt, nämlich solche, die mit Hilfsenergie arbeiten und solche, die ohne Hilfsenergie arbeiten.

Beide Gruppen haben sich bei unverschmutzten wasser- oder ölartigen Fördermedien bewährt.

402/72 - 2 -

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Beim Einsatz herkömmlicher Durchflußbegrenzer für klebende, verschmutzte und in Toträumen aushärtende Flüssigkeiten ist ein komplizierter Aufbau und ein hoher Aufwand für die Blendenverstellung nicht zu vermeiden. So besitzt ein mit Hilfsenergie betriebener Durchflußbegrenzer ein in die Rohrleitung des Fördersysteme eingebautes Membranventil, deaaen Membran in den meisten Fällen mit Preßluft beaufschlagt wird, oder in abgewandelter Form ein Regelventil, dessen Hubverstellung oder Blendenverstellung über einen elektrischen Stellmotor eingeleitet wird. Weiter sind bei einer druokgesteuerten Konstanthaltung des Förderstromes zwei Drucktransmitter erforderlich, von denen je einer vor und nach dem Regelventil sitzt und über eine Impulsleitung beaufschlagt wird. Die Drucktransmitter wiederum geben ihre Befehle entweder an ein elektrisch betriebenes Magnetventil, das die Hilfsenergie auf die Membran des Regelventils freigibt, oder auf einen elektrischen Umschalter, der den Strom für den Stellmotor des Regelventils durohschaltet. Sofern die vom Fördermedium beaufschlagten Impulsleitungen zu den Drucktransmittern nicht verstopft werden, was beispielsweise durch frühzeitiges Vorschalten von Trennmembranen verhindert werden kann, ist ein Arbeiten mit dieser Anlage zum Konstanthalten der Menge eines Druckschwankungen unterworfenen Förderstromes möglich. Der Aufwand, dieses Ziel zu erreiohen, ist allerdings groß und entsprechend teuer. Außerdem bestehen bei der großen Anzahl beweglicher Einzelelemente erhebliche Störungsmöglichkeiten. Ebenso würde ein Ausfall von Strom oder Preßluft zum Versagen der Regel-Anlage führen.

Der Durchflußbegrenzer mit Hilfsenergie ist also nur badingt für klebende, verschmutzte und in Toträumen aushärtende Flüssigkeiten verwendbar.

Bei Durchflußbegrenzern ohne Hilfsenergie gesohieht die Blendenverstellung allein durch die Druck- und Strömungsverhältnisse innerhalb des Gerätes, die durch den Förderstrom selbst verursacht werden. So ist beispielsweise bei einem ohne Hilfsenergie betriebenen Durohflußbegrenzer in einem Gehäuse eine

verschiebbare Venturidüse, die von der Förderflüssigkeit durchflossen wird, angeordnet. An der engsten Stelle der Venturidüse, wo die Geschwindigkeit des durchströmenden Mediums und somit auch der Unterdruck am größten ist, sind kleine Bohrungen angebracht, die in den Mantelraum um die Venturidüse münden. Durch die konstruktive Gestaltung des Mantelraumes und der äußeren Formgebung der Venturidüse wird bewirkt, daß der auftretende Unterdruck einen Axialschub auf die Venturidüse ausübt und diese in Richtung eines Drosselkegels verschiebt. Damit ist eine automatische Blendenverstellung erreicht. Außerdem sorgt ein Regulierventil, das über eine Impulsleitung den Mantelraum mit der Eingangsseite des Durchflußbegrenzers verbindet, dafür, daß der Durchflußbegrenzer auch während des Betriebes stufenlos eingestellt werden kann.

Infolge der s "hw^chdurchfluteten Toträume, der Notwendigkeit von Gleit- und Dichtflächen im Mantelraum, der vorhandenen kleinen Bohrungen in der Venturidüse und der Impulsleitung mit Regulierventil ist auch diese an sich bestechende Konstruktion für eine Verwendung bei der Förderung klebender, verschmutzter und in Toträumen aushärtender Flüssigkeiten ungeeignet.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Schwierigkeiten beim Einsatz bekannter Durchflußbegrenzer für die Förderung klebender, verschmutzter und/oder in Toträumen aushärtender Flüssigkeiten zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mit ihrer Fläche senkrecht zur Strömungsrichtung in einem Gehäuse angeordnete, in Richtung der Strömung verschiebbare, durch Rippen geführte und über ein Feuersystem von mindestens einer Feder über einen lederteller gegen das Gehäuse abgestützte Stauplatte, die mit einem feststehenden Geliäusesitzring einen im Querschnitt variablen Ringspalt bildet, gelöst.

Erfindungagemäß ist das Federsystem progressiv ausgebildet.

Das Verändern der Nenndurchflußmenge wird bevorzugt duroh austauschbare Federtellar erreicht.

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen für 100 m /h Nennfördermenge geeigneten Durchflußbegrenzer im Querschnitt,

Figur 2 diesen Durchflußbegrenzer in Ansicht, gesehen auf die Produkteintrittsseite.

Senkrecht zur Strömungsrichtung ist eine durch Führungsrippen

3 geführte und verschiebbare Stauplatte 2 in einem Gehäuse 1 angeordnet. Die Stauplatte 2 stützt sich über ein Federsystem

4 mit Federteller 6 gegen den feststehenden Gehäusesitzring 5 ab und bildet mit diesem zusammen eine variable Drosseleinrichtung.

Wird die Stauplatte 2 mit einem Förderstrom beaufschlagt, der über der Nennfördermenge liegt, verschiebt sich die Stauplatte 2 unter Überwindung der progressiven Federkräfte in Richtung des Gehäusesitzrings 5, der Ringspalt verkleinert sich (Blendenverstellung) und eine Drosselung wird eingeleitet.

Der Drosaelvorgang wird so lange verstärkt, bis bei dem anstehenden Differenzdruck gerade die Nennfördermenge den Ringspalt passieren kann. In diesem Betriebszustand sind die auf die Stauplatte 2 wirkenden Kräfte im Gleichgewicht mit den Federkräften und die Stauplatte 2 bleibt in der jeweiligen Drosselstellung stehen.

Soll die Nenndurchflußmenge des Durchflußbegrensers verändert werden, wird der Federteller 6 ausgetauscht und dadurch die Stauplatte 2 in eine andere Ausgangsposition zum Gehäusesitzring 5 gebracht.

Ein Haltering 7 begrenzt die äußerste Öffnungsposition der Stauplatte 2.

Die Erfindung zeiohnet sich vor allem durch ihre einfache Konstruktion aus. Der gesamte, abgesetzte zylindrische Hohlraum

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des Durchflußbegrenzers wird in allen Querschnitten von der vollen Nennfördermenge durchflossen. Durch die vorhandenen Einbauten, vor allem die Stauplatte 2, herrscht im Innern des Durohflußbegrenzera an allen Punkten eine starke Turbulenz. Impulsleitungen oder schwachdurchflossene Toträume fehlen gänzlich. Die Stauplatte 2, das einzig bewegliche Teil außer den Federn 4, hat innerhalb der Führungsrippen 3 ein reichlich bemessenes Spiel und durch entsprechende konstruktive Gestaltung nur Punktberührung mit den Führungsrippen 3.

Ein eventueller Produktansatz auf den beiden Stirnseiten der Stauplatte 2 ist für die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Bedeutung.

Ein Produktansatz auf den Führungsleisten der Rippen 3 oder dem äußeren Umfang der Stauplatte 2 wird infolge der laufend vorhandenen axialen und radialen Bewegungen der Stauplatte 2, verbunden mit der Punktberührung der Flächen und der herrschenden Turbulenz, abgerieben bzw. wird verhindert, daß es überhaupt zu einem Produktansatz kommt.

Ein Produktansatz auf den Federn 4 ist ohne Bedeutung. Die Federn 4 haben durch ihre Bewegung außerdem einen gewissen Selbstreinigungseffekt, der durch die vorhandene Turbulenz noon unterstützt wird.

Die Erfindung eignet sich besonders für den Einsatz in klebenden, verschmutzten und in Toträumen aushärtenden Flüssigkeiten, ohne daß sie auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt ist.

Ist die Nennweite einer Rohrleitung für eine bestimmte Nenndurchflußmenge richtig dimensioniert, kann der zugehörige Durchflußbegrenzer zwischen ein Flanschenpaar dieser Rohrleitung geklemmt werden. Das heißt, der Außendurchmesser des Durchflußbegrenzers ist auf jeden Fall kleiner als der innere Lochkreisdurohmesser der Flanschverbindung.

Die äußeren Abmessungen und somit auch das Gewicht des Durchflußbegrenzers, gemessen an seiner Durchflußleistung, sind gering.

Beispiel

In einem Tanklager für Leime bzw. lacke sind Durohflußbegrenzer gemäß der Erfindung eingesetzt.und unmittelbar auf dem Druckstutzen der Abfüllpumpe montiert.

Die Nenndurchflußmenge beträgt 100 m /h.

Aufgabe der erfindungsgemäßen Durchflußbegrenzer ist es, bei dem sich oft verändernden Gegendruck der Kreiselpumpe, hervorgerufen durch verschieden lange Förderwege der Produkte, verschmutzte Filter und unterschiedliche Füllhöhen, die Fördermenge stets konstant zu halten. Diese Aufgabe wird mit Hilfe der erfindungsgemäiSen Durchflußbegrenzer erfolgreich gelöst.

Lästige Erscheinungen, wie Laufen der Pumpe unter Kavitation, Ausfall des Motors wegen erhöhter Stromaufnahme oder Überdrehen der Ovalradzähler sind durch den Einbau der erfindungsgemäßen Durchflußbegrenzer beseitigt.

Claims

1. Duroliflußbegrenzer zum Konstanthalten der Menge eines Druckschwankungen unterworfenen Förderstroms, insbesondere von klebenden, verschmutzten und in Toträumen aushärtenden Flüssigkeiten, Grasen oder Dämpfen, gekennzeichnet durch eine mit ihrer Fläohe senkrecht zur Strömungsrichtung in einem Gehäuse (1) angeordnete, in Riohtung der Strömung verschiebbare, durch Rippen (3) geführte and über ein Federsystem

(4) von mindestens einer Feder über einem Federteller (6) gegen das Gehäuse (1) abgestützte Stauplatte (2), die mit einem feststehenden Gehäusesitzring (5) einen im Querschnitt variablen Ringapalt bildet.

2. Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystem (4) progressiv ausgebildet ist..

3. Durchflußbegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verändern der Nenndurchflußmenge durch austauschbare Federteller (6) erreicht wird.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik ißl

Zeichn.