DE7344322U - Vorrichtung zum Bestimmen der in einer Flüssigkeit enthaltenen Menge gelösten und ungelösten Gases - Google Patents

Description

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Kennwort: "Drossel-Gasmesser" Heldenheirn 'iiren

Gebrauchsmusteranmeldung
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Vorrichtung zum Bestimmen der in einer Flüssigkeit enthaltenen Menge gelösten und ungelösten Gases

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der in einer Flüssigkeit insbesondere hohen Druckes enthaltenen Menge gelösten und ungelösten Gases, bei welchem eine Flüssigkeitsmenge der zu prüfenden Flüssigkeit entnommen wird.

Derartige Vorrichtungen dienen beispielsweise zur Bestimmung des Luftgehaltes im Wasser, z.B. für Kavitationr.untersuchungen b?i Strömungsmaschinen oder zur Überprüfung der Wasserqualität, iibenso können sie zum Bestimmen des Luftgehaltes in Ül dienen, da sich ~ * z.B. bei Turbogetrieben ein Leistungsabfall bei Vorhandensein von Luft in Öl ergibt.

Es sind verschiedene Vorrichtungen zum Bestimmen der in Flüssigkeiten gelösten Menge von Gasen bekannt, die zum Teil auf chemischen, zum Teil auf physikalischen Erscheinungen beruhen. Bei den Vorrichtungen für chemische Verfahren erfolgt die Ermittlung des Gasgehaltes durch die chemische Bindung einzelner Komponenten. Sie sind umständlich und zeitaufwendig. Bei den Vorrichtungen für physikalische Verfahren ist es bekannt, die gelösten Gase durch ein Vakuum auszutreiben. In dem van Slyke-Verfahren zum Beispiel, dao für die chemische Analyse von im Blut aufgelösten Gasen entworfen wurde, aber auch in hydraulischen Laboratorien zur Messung des aufgelösten Luftgehaltes im Wasser benutzt wurde, wird eine abgemessene Wassermenge einem mittels eines Quecksilberbehälters erzeugten ToriceHi-Vakuum unterworfen, wobei das Wasser durch Schütteln des Behälters bewegt wird, um das Entweichen des aufgelösten Gases zu unterstützen. Das freigesetzte Gas wird durch Verändern des Spiegels des Quecksilbervorrates in ein Meßrohr gedrückt. Der

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Partialdruck des Gases wird dann von einem mit dem Meßrohr verbundenen Manometer gemessen und der Inhalt bezogen auf Normaltemperatur und -druck durch Anwendung der Gasgesetze festgestellt.

Da bei diesem Gerät nur mit sehr kleinen Probemengen gearbeitet werden kann, ist es sehr ungenau. Außerdem ist die Handhabung wegen der zerbrechlichen Glasapparatur und wegen des Umganges mit Quecksilber ortsgebunden, umständlich und deshalb das Gerät nur von geübten Laboranten zu bedienen. Als wesentlicher weiterer Nachteil kommt hinzu, daß eine genaue Messung von unter hohem Druck strömenden Flüssigkeiten, z.B. Wasser mit 200 m Fallhöhe, mit einem solchen Gerät in der Praxis nicht möglich ist, da schon bei der Entnahme des Wassers wesentliche Gasmengen verloren gehen und das Ergebnis verfälscht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, welche eine einwandfreie und genaue Messung des gelösten und ungelösten Gases auch von Flüssigkeiten unter hohem Druck gewährleistet, und welche die Anwendung auch von ungelernten Kräften mit einem einfach zu bedienenden ortsungebundenen Gerät ermöglicht. .

Gemäß der Erfindung ist die einen Zulauf und einen Ablauf und im übrigen einen geschlossenen Behälter aufweisende Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf im unteren Bereich des Behälters angeordnet ist und eine vorzugsweise veränderbare Drossel aufweist, daß der Behälter im oberen Bereich mit einem Steigrohr zum Auffangen des freigesetzten Gases in Verbindung steht und der Ablauf an einer Stelle des Behälters angeordnet ist, die von aufsteigenden Gasblasen nicht erreichbar ist. In dieser Vorrichtung wird die Flüssigkeitsmenge durch eine geschlossene Leitung unmittelbar in ein Meßsystem geleitet und dabei aus der strömenden Flüssigkeit durch vorübergehendes Erzeugen des Partialdruckes des gelösten Gases, z.B. durch Drosselung, gelöstes Gas wenigstens teilweise freigesetzt. Diese Gasmenge wird zusammen mit dem in der Flüssigkeit ungelöst enthaltenen Gas in an sich bekannter V/eise abgeschieden, aufgefangen, gemessen und zu der dabei je-

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weils durchgelaufenen Plussigkeitsmenge in Beziehung gesetzt. Dabei sollte vorzugsweise die Strömungsgeschwindigkeit wenigstens vor dem Auslaß des Systems geringer als die Aufstiegsgeschwindigkeit der freien Gasblasen sein.

Mit dieser Vorrichtung kann selbst von Flüssigkeiten sehr hohen Druckes die Menge gelösten und ungelösten Gases genau, schnell und einfach festgestellt werden, und, da die Messung im Durchflußverfahren erfolgt, eine für eine genaue Messung ausreichend große Probemenge untersucht werden. Bei der Entnahme kann freiwerdendes Gas nicht verlorengehen, sondern wird aufgefangen.

Vorzugsweise ist in dem Behälter zwischen Zulauf und Ablauf wenigstens eine die Strömungsrichtung umlenkende Zwischenwand angeordnet.

(Es folgt Seite 4 der Beschreibung vom 7.12.1975).

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Heidenheim, den 17 O-1975
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Die Erfindung ist anhand einer Zeichnung im folgenden näher erläutert.

In dem Zulauf 1 von einer Druckrohrleitung, z.B. einer Wasserleitung, ist eine Feindrossel 2 angeordnet, die beispielsweise für einen Durchfluß von 10 bis 20 ml/sec. ausgelegt ist. Hinter der Düse bildet sich in dem Raum j5 eine Kavitationszone. Von diesem Raum führt eine Leitung 4 seitlich in einen durch eine zylindrische Wand 5 abgeteilten Raum innerhalb eines Plexiglasbehälters 6, und zwar derart, daß eine rotationsbehaftete Strömung entsteht, die, wie durch den Linienzug 7 angedeutet, sich innerhalb der zylindrischen Wand 5 spiralförmig nach oben bewegt.

Im oberen Bereich weist der obere Behälter 6 eine kegelige Abdeckung 8 auf, an deren Spitze ein kalibriertes Steigrohr 9 angeschlossen ist. An seinem freien oberen Ende kann das Steigrohr 9 durch ein Absperrventil 10 abgeschlossen werden. Der Behälter weist nahe am Boden einen Ablauf 11 zu einem nicht dargestellten Meßbehälter auf.

Zum Messen wird der gesamte Behälter 6 und das kalibrierte Steigrohr 9 vollständig mit Wasser gefüllt. Bei der Entnahme von Wasser aus einer Druckleitung wachsen die ungelöst im Wasser schwebenden Gasblasen zu größeren Komplexen an und steigen innerhalb der zylindrischen Wand 5 auf, durch die im wesentlichen vermieden wird, daß derartige Gasblasen sofort wieder in den Ablauf 11 geraten und bei der Messung nicht erfaßt werden. Durch am Zulauf bei der Drosselung auftretenden niedrigen Druck und eventuell auch durch Kavitation wird gelöstes Gas frei und steigt ebenfalls in dem Behälter 6 auf.

Im Behälter strömt das Wasser mit sehr geringer Geschwindigkeit innerhalb der Wand 5 nach oben, und außerhalb dieser Wand wieder nach unten, wo es durch den Ablauf 11 abfließt. Das abfließende Wasser wird in einem Meßbecher aufgefangen. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Behälter wird durch die Drossel 2 so eingestellt, daß die Verweilzeit im Behälter 6 so groß wird,, daß

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praktisch alle vorhandenen Gasblasen aufsteigen können. Sie sammeln sich in dem Steigrohr 9, in dem der Wasserspiegel langsam absinkt. Durch Ablesen eines Maßstabes an dem Steigrohr v;ird die freigewordene Gasmenge ermittelt und zu der gesamten entnommenen in dem Meßbecher gemessenen Wassermenge rechnerisch in Beziehung gesetzt.

Heidenheim, den 7.12.1973 ./■

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Claims (3)

ap/T 5295 GM .:. !,: * :\.: ' ; : J.M. Voith GmbH < Kennwort: "Drossel-Gasmesser" ' '" Heidenheim/Brenz Gebrauchsmusterenmeldung Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Bestimmen der in einer Flüssigkeit insbesondere hohen Druckes enthaltenen Menge gelösten und ungelösten Gases mit einem einen Zulauf und einen Ablauf aufweisenden und im übrigen geschlossenen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (4) im unteren Bereich des Behälters (6) angeordnet ist und eine vorzugsweise veränderbare Drossel (2) aufweist, daß der Behälter (6) im oberen Bereich mit einem Steigrohr (9) zum Auffangen des freigesetzten Gases in Verbindung steht und daß ferner der Ablauf (11) an einer Stelle des Behälters (6) angeordnet ist, die von aufsteigenden Gasblasen nicht erreichbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zulauf (4) und Ablauf (11) im Behälter wenigstens eine die Strömungsrichtung umlenkende Zwischenwand (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2} dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Behälter (6) zum Steigrohr (9) einen sich im Querschnitt stetig verjüngenden Übergang aufweist.

Heidenheim, den 17.3.1975
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