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Einrichtung zur Schaumzerstörung Die Erfindung bezieht sich auf eine
Einrichtung zur Schaumzerstörung durch Zentrifugalkraft.
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Derartige Einrichtungen sind für die Trennung von Gemischen, d. h.
Zerlegung von Schaum in Flüssigkeit und Gas bzw. Dampf, in verschiedenen Zweigen
der Technik notwendig, z. B. bei der Entgasung schäumender Gärflüssigkeiten, bei
der Absonderung von Flüssigkeiten aus schaumhaltigen Dämpfen, die aus Verdampfern
austreten, bei der Entschäumung von Steuerölen hydraulischer Steuerungen, wie überhaupt
bei allen Anlagen, bei denen Flüssigkeiten von suspendierten Gas- oder Dampfteilen
oder Gase oder Dämpfe von Flüssigkeitsteilen befreit werden sollen.
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Die bisher zu diesem Zwecke bekannten Einrichtungen haben Nachteile,
z.B. Rückstauwirkungen auf den zufließenden Schaum.
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Die Einrichtung der Erfindung ist dagegen für alle diese Zwecke unter
Vermeidung der Nachteile der bekannten Einrichtungen, insbesondere der Möglichkeit
des Absetzens von Feststoff en in derZentrifugaleinrichtung gut geeignet Die erfindungsgemäße
Einrichtung zur Schaumzerstörung durch Zentrifugalkraft, mit welcher Flüssigkeiten
entgast sowie Gase und Dämpfe von Flüssigkeiten befreit werden können ist gekennzeichnet
durch ein umlaufendes Schaufelrad mit einem von der Eintrittsstelle zum Flüssigkeitsaustrittsspalt
mit wachsendem Außenwanddurchmesser führenden Ringkanal und einem von der Abzveigstelle
des Flüssigkeitsaustrit:tsspaltes ausgehenden, nach der Umdrehungsachse gerichteten
Austrittsspalt für die abgetrennten Gase und Dämpfe sowie durch einen den FlüssiglKeitsaustrittsspJt
umgebenden Sammelraum mit Staueinrichtung zum Anstauen eines Flüssigkeitsstauringes
im
Flüssigkeitsaustrittsspalt des Schaufelrades.
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Die Arbeüsweise einer solchen Einrichtung ist derart. daß der zu
zerstörende Schaum bzw. die schaumige Flüssigkeit oder die schaumhaltigen Gase oder
Dämpfe in em rotierendes Schaufelrad der genannten Art geleitet und in demselben
mittels der Zentri-. fugalkraft in Flüssigkeit und Gas oder Dampf zerlegt werden.
Dabei wird die ausgeschleuderte Flüssigkeit fortlaufend in Richtung der Zentrifugalkraft
von innen nach außen geführt, so daß etwa in der Flüssigkeit enthaltene Feststoffe
sich an keiner Stelle des Weges der Flüssiglzeit absetzen können, sondern mit der
Flüssigkeit einem das Schaufelrad umgebenden Sammelraum, der als Leitkanal, Spiralgehäuse
o. dgl. ausgebildet sein kann zufließen und mit der Flüssigkeit zusammen abgeleitet
werden. Das Mitreißen von Dampf fen oder Gasen mit der abgeleiteten Flüssigkeit
wrd durch die Staueinrichtung, wie z. G. ein Drosselorgan, statische Druckhöhe oder
sonstige geeignete Äjlittel dadurch wirksam verhindert, daß vermittels derselben
in dem Ableitungssammelraum für die Flüssigkeit ein so hoher Druck aufreehterhalten
wird. daß die Flüssigkeit in Form eines Ringes in die Austrittsöffnung des Schaufelrades
zurückgestaut wird und dort einen Flüssigkeitssperrverschlub gegen den Austritt
von Gasen oder Dämpfen in den Flüssigkeitssammelraum biidet.
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Die durch die Zentrifugalkraft aus dem Schaum entstandenen Flüssigkeits-
und Gas-oder Dampfmengen verden an der Eintrittsstelle des Schaumes bis zur Austrittsstelle
der Flüssigkeit im Gleichstrom geführt, und zur auf einem zweckmäßig sich in Achsrichtung
erstreckenden, allmählich im Durchmesser wachsenden Ringkanal; dabei fließen die
an die Außenwand abgeschleuderten Flüssigkeitsteile auf dieser XVand, durch die
Zentrifugalkraft getrieben, der Austrittsöffnung zu, verweilen in dem Stanüngraum
noch einige Zeit und werden dabei durch die Zentrifugalkraft von darin etwa noch
enthaltenen Gas- oder Dampfeinschlüssen befreit, während die Gase oder Dämpfe bei
ihrem Weg zuerst von größen Flüssigkeitstropfen oder Schaumblasen und dann durch
die wegen des wachsenden Durchmessers des Ringkanals sich verstärkende Zentrifugalwirkung
auch von feinen Tröpfchen oder Schaumbläschen befreit werden.
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Hinter der durch den Flüssigkeitssperring abgeschlossenen Austrittsöffnung
für die Flüssigkeit treten die Gase oder Dämpfe entweder durch nach innen gerichtete
Öffnungen aus oder sie werden. wenn dieser Austrittsspalt als ein sich von der Abzweigstelle
nach innen gegen die Umdrehungsachse gerichteter Kingkanal ausgebildet ist, in diesem
nach innen gerichteten Teil des Schaufelrades zur Nachreinigung nochmals der Zentrifugalkraft
unterworfen, vorbei die etwa noch ausgeschleuderten Flüssigkeitsteilchen jetzt im
Gegenstrom zum Gas oder Dampf zum Austrittsspalt für die Flüssigkeit bzw. zu dem
diesem vorgeschalteten Flüssigkeitssperring zurückfließen.
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Der Druckstau in der Flüssigkeitsableitung zur Aufrechterhaltung
des Flüssigkeitsstauringes am Flüssigkcitsaustritt des Schaufelrades wird so bemessen,
daß eineiseits eine genügende Sicherheit gegen den Austriu von Gas oder Dampf mit
der Flüssigkeit vorhanden ist und andererseits den Gasen oder Dämpfen nicht der
Weg zu der nach innen gerichteten Austrittsöffnung bzw. zu dem nach innen gerichteten
Nachreinigungsschaufelradteil versperrt wird. Die nach innen verdrägten Gas- oder
Dampfteile können entweder frei austreten, da die m dem den Schaum zerstörenden
ersten Schaufelradteil durch die Zentrifugalkraft nach außen getriebenen Flüssigkeitsteile
des Schaumes auf die Gas- oder Dampfteile eine in Richtung der Durchströmung des
Schaufelrades mitreißenden Wirkung (Injektorwirkung) ausüben und dadurch die Gase
oder Dämpfe nach der Austrittsstelle hinter dem Flüsigkeitsaustrittsspalt verdrängen.
Die Gase oder Dämpfe können aber auch in cinem Sammel- oder Leitkanal aufgefangen
und geschlossen abgeleitet werden. was insbesondere dann in Frage kommt, wenn dieselben
beim Freiausströmen stören würden. z. z. B. heiß. sauer, ätzend. giftig brennbar
o. dgl. sind, oder wenn dieselbe an anderer Stelle wieder verwendet werden sollen.
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Die ausströmenden Gase oder Dämpfe könneu durch einen gegebenenfalls
mit dem Kreiselentschäumer baulich vereinigten Ventilator abgesaugt werden, wodurch
der Schaum in den Entschäumungskreisel eingesaugt wird.
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Die austretende entschäumte Flüssigkeit, die alle Feststoffe, z.
B. Hefe. im Falle der Entschäumung von Gärflüssigkeiten enthält, dann mit deiil
im Schaufelrad durch die Zentrifugalkraft des Flüssigl;eitsstauriribcs erzeugten
Druck einer höherliegenden Stelle zugeleitet werden, wodurch der Kreiselentschäumer
zugleich als Pumpe wirkt. Der Druck kann jedoch auch durch ein zweckmäßig automatisch
wirkendes Überdruckventil 0. dgl. konstant erhalten werden.
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Es ist von Vorteil, wenn der Weg des zu entschäumenden Mediums durch
das Schaufelrad in Achsrichtung nicht zu kurz ist, damit die Zentrifugalkraft genügend
lange auf die Schaumteile einwirken kann. Sowohl Außenwand
als
auch Imlenwand der Schaufelkanäle bilden dann in der Durchlaufrichtung des zu behandelnden
Mediums sich im Durchmesser vergrößernde Rotationsflächen. Durch die Zentrifugalkraft
werden überall auf dem Weg die schweren Flüssigkeitsteilchen an die Außenwand geschleudert
und fließen. durch die Zentrifugalkraft getrieben, auf deren wachsende Durchmesser
unter Mitnahme aller schwereren Begleitstoffe zur Austrittsstelle bzw. zu dem dieser
vorgelagerten rotierenden Flüssigkeitssperring. Die leichten Gas- bzw.
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Dampfteile werden gegen die Innenwand des Schaufelrades verdrangt
und gelangen an dieser sich im Durchmesser bis zu den dem Flüssigkeitsstauring etwa
gegenüberliegenden Austrittsöffnungen vergrößernden Innenwand zu diesen nach innen
gerichteten Austrittsöffnungen, wobei sie mit bei wachsendem Durchmesser wach send
er Zentrifugahvirkung einer Reinigung durch Ausschleudern von Flüssigkeitsbläschen
bzw. -tröpfchen unterliegen.
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Die Zeichnung zeigt einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung
in schematischer Darstellung, und zxva't Fig. 1 eine schematische Darstellung des
Erfindungsprinzips, wobei die ausgetriebenen Gase oder Dämpfe durch einen geschlossenen
Kanal abgeführt werden, Fig. 2 eine Ausführung mit sich vorwiegend in Achsrichtung
erstreckendem Entschäumungsteil und freiem Austritt der ausgetriebenen Gas- oder
Dampfteile, Fig. 3 eine Ausführung, bei welcher die ausgetriebenen Gase und Dämpfe
durch einen mit dem Entschäumungskanal baulich ver -cinigten Zentrifugalventilator
abgesaugf werden.
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Das zu behandelnde Gemisch (Schaum, schäumende Flüssigkeit, flüssigkeitshaltige
nasse Gase oder Dämpfe) tritt bei 3 in den als Entschäumungsteil wirkenden Ringkanal
2 des rotierenden Schaufelrades 1 ein. Bei 4 zweigt von diesem Ringkanal 2 des Schaufelrades
I der nach außen gerichtete Flüssigkeitsaustritt mit Flüssigkeitsstauring 1 1 und
der nach innen gerichtete Gas- oder Dampfaustritt 12 ab, der nach Fig. 2 als Austrittsspalt
und nach Fig. 1 und 3 als nach innen gerichteter Nachreinigungsringkanal ausgeführt
ist. Die schwereren Flüssigkeitsteile werden mitsamt etwa darin enthaltenen Feststoffen
im Flüssigkeitssammelraum 5 des feststehenden Gehäuses aufgenommen, aus dem sie
durch Rohr 7 mit zweckmäßig selbsttätig arbeitendem Drosselorgan 8 entnommen werden.
Durch das Drosselorgan 8 oder durch eine statische Druckhöhe bis zum Flüssigkeitsaustritt
aus dem Rohr 7 wird im Sammelraum j ein so hoher Druck aufrechalten, daß ein Flüssigkeitsstauring
im Austrittsspalt 1 1 des Schaufelrades I nicht durch die Zentrifugalkraft in den
Sammelraum 5 verdrängt werden kann.
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Die das Schaufelrad I tragende rotierende Welle 10 kann auf einer
oder auf beiden Seiten des. feststehenden Gehäuses gelagert sein.
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Die leichteren Teile (Gase oder Dämpfe gelangen bei der Ausbildung
nach Fig. 1 in einen Sammelraum 6, aus dem sie durch eine Rohrleitung 9 abgeleitet
werden. Bei der Ausbildung nach Fig. 2 treten die leichten Teile aus den nach innen
gerichteten Spalten 12 des Schaufelrades I einfach durch Öffnungen 13 des feststehenden
Gehäuses ins Freie. Bei der Ausbildung nach Fig. 3 werden die im Ringkanal I2 nach
innen geführten Gase oder Dämpfe durch ein - Ventilatorschaufeirad 14 abgesaugt,
aus dem sie durch einen Sammelkanal 6 mit Anschlußleitung g abgeleitet werden.
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Die Schaufeln der Schaufelradkanäle bzw.
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Spalte 2, 11 und 12 können nach den im Zentrifugalpumpen- und Zentrifugalgebläsebau
üblichen Grundsätzen ausgebildet sein.
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So können z. B. bei axialem Einlauf die Anfände der Verschaufelung
schraubenförmig ausgebildet sein, so daß das zufließende Gemenge in Achsrichtung
gefördert wird. Die Schaufelradkanäle können z. B. mit Schaufeln besetzt sein, die
in der Drehrichtung vorwärts oder rückwärts gekrümmt sind.
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Die inneren Enden der zur Achse zurück--führenden Schaufelkanäle
12 sind zweckmäßig radial nach innen gerichtet, damit die nach innen austretenden
Dämpfe oder Gase auf ihrem nach innen gerichteten Weg einer kräftigen Reinigung
durch Zurückschleudern etwa noch enthaltener Tropfen unterworfen werden.
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Die Sammelräume 5 und 6 können nach der bei Zentrifugalpumpen und
-gebläsen bekannten Art als Spiralgehäuse ausgefuhrt oder mit Leitschaufeln besetzt
sein. Zur selbsttätigen Entlültung des Flüssigkeitssammelraumes 5 ist es zweckmäßig.
daß der Austrittsstutzen 7 oben angeschlossen ist. Der Gas- oder Dampfaustritt aus
dem Flüssigkeitssammelraum ó erfolgt aus dem gleichen Grund zweckmäßig am tiefsten
Punkt, um eine besondere Entwässerung gegen Flüssigkeitsdurchtritt beim Anlauf oder
Auslauf und beim Stillstand entbehrlich zu machen.