DE7804595U1 - Mess- und begasungsvorrichtung zum inertisieren von zentrifugen - Google Patents

Description

Case 7/129
Dr.Bu/ro

DR. KARL THOMAE GMBH, BIBERACH AN DER RISS

Meß- und Bega~ungsvorrichtung zum Inertisierer von Zentrifugen

Die Neuerung betrifft ein Meß- und Begasungssystem zum Inertisieren von Zentrifugen.

Beim Arbeiten mit Zentrifugen können durch die benutzten Flüssigkeiten explosionsfähige, organische Dampf- und Nebelgemische entstehen. Wenn dann durch bewegte Teile der Zentrifuge oder durch Fremdeinwirkung Funken oder heiße Flächen, z.B. ar. Lager, entstehen, kann es zur Explosion kommen. Die Explosionsgefahr- kann c! arch Begasung der Zentrifuge mit einem Inertgas, beisDielsweise mit Stickstoffgas, gebannt werden. Ist erst einmal der Sauerstoffgehalt kleiner als 10 VoI %, so sind die meisten Exclo^ionseemische nicht mehr zündbar.

Es ist bekannt, aus diesem Grund Zentrifugen vor der Beschickung, während einer bestimmten Zeitdauer, mit Stickstoff vorzuspülen. Erst danach werden brennbare Flüssigkeiten in die Zentrifuge eingetragen. Während des Zentrifugiervorganges wird entweder ein leichter Inertgasüberdruck aufrechterhalten, oder der inerte Zustand wird durch laufende Messungen überwacht, wobei je nach Bedarf mehr oder weniger Inertgas nachgespeist wird. Eine zusätzliche geringe Dauerspülung 30II ebenfalls über leichten Inertgasüberdruck einem Sauerstoffmeßgerflt veränderte Zustande in der Zusammensetzung des Gasgemisches in der Zentrifuge melden.

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Diese an sich bekannten Verfahren lassen sich bei älteren Anlagen wegen mangelnder Dichtheit der Zentrifugen nicht oder nur sehr erschwert durchführen, wobei das durch die Undichtigkeiten entweichende Gas oft betriebshygienisch nicht tragbar ist. Die meist verwendeten Sauerstoffmessgeräte, die an der Zentrifuge selbst oder im Abluftsystem untergebracht sind, messen einen an dieser Stelle vorhandenen Sauerstoffpartialdruck, der oft nicht den im Innern der Zentrifuge herrschenden Sauerstoffpartialdruck wi< lerpibt. E3 wurde zwar schon vorgeschlagen, die inneren Strömungen in der Zentrifuge durch den Einbau einer sogenannten Pendelleitunp;, welche die Vorlage der Zentrifuge mit der Zentrifuge selbst verbindet, zu einem raschen Ausgleich zu bringen, wodurch eine wesentlich bessere Durchmischung des Gases im Gasraum erfolgt. Die Anbringung eines Sauerstoffmeßgerätes gi der Zentrifuge selbst oder im Abluftsystem, wie dies bisher geschah, befriedigt aber auch nicht vollständig, da immer noch Partialdruekdifferenzen auftreten.

Neuerungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß eine Meß- und Begasungsvorrichtung verwendet wird, bei der die Gasmessung, z.B. ein hydrophober Sauerstoffmefikopf, in der Pendelleitung eingebaut ist, wobei gegebenenfalls ein Troofenabscheider vorgeschaltet ist und der Teil der Pendelleitung, der dem Gasmeßkopf strömungsseitig anliegt, eine Krümmung, vorzugsweise eine rechtwinklige Krümmung, aufweist. Die Pendelleitung selbst ist zwischen Vorlage und Zentrifuge angebracht und mündet in der Zentrifuge. Dies hat den Vorteil, daß während des Betriebes aus der Vorlage ohne Störung der inerten Verhältnisse in der Zentrifuge Proben entn <"Timen werden können. Außerdem kann bei nachträglicher Installation im Deckel leichter als im Mantel gebohrt werden, weshalb zum Bewegungsausgleich zweckmäßigerweise ein Schlauch verwendet wird.

Durch die Rotation des Zentrifugenkorbes kommt in der Pendelleitung eine starke Strömung zustande, wobei naturgemäß der Gasaustritt an einer Stelle höheren, der Wiedereintritt an einer Stelle geringeren Druckes erfolgt. Die damit bewirkte gute G^s-

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durchmischung in der Zentrifuge garantiert, daß ier Gasmeßkonf, z.B. ein Sauerstoffmeßkopf, sofort einen ffir die ganze Zentrifuge repräsentativen Meßwert liefert. Der Meßwert wird einmal auf einem Anzeigegerät angezeigt, zum anderen wird aufgrund der so gewonnenen Meßwerte automatisch die Durchflußmenge und Durchflußgeschwindigkeit des Inertgases, beispielsweise durch entsprechende Betätigung eines Ventils, geregelt.

Wird der Sauerstoffmeßkopf nach dem Prinzip einer Brennstoffzelle construiert, so wird dadurch eine schnelle Ansprechzeit dieses Meßkopfes gewährleistet. Das Vorschalten eines Tropfenabscheiders vor dem Meßkopf in der Pendelleitung emnfiehlt sich dann, wenn der Meßkopf feuchtigkeitsempfindlich ist. Damit aber trotzdem mitgerissene Tröpfchen noch vor dem Meßkopf abgeschleudert werden, erhält die Pendalleitung vor dem Meßkopf noch einen Krümmer. Der Krümmer weist einen Winkel von ca 90 bis 120°, vorzugsweise aber von 100° auf, damit kleinereRestflüssigkeitsmengen zurücklaufen können. Da der Tropfenabscheider d e schnelle Strömung in der Pendelleitung nicht behindert, wird der Meßkopf von alleine wieder getrocknet, sobald der Waschvorgang in der Zentrifuge beendet ist.

Mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung entfällt die Dauerspülung der Zentrifuge mit Inertgas, der Inertgasverbrauch läßt sich damit niedrig halten. Nur bei zunehmendem Sauerstoffgehalt in der Zentrifuge öffnet z.B. ein Sauerstoffmeßkopf das die Zudosierung des Inertgases regulierende Ventil und zwar so lange, bis der gewünschte niedrigere Sauerstoffgehalt wieder erreicht ist. Das Meßsystem in der Pendelleitung zeigt nach dem Start der Zentrifuge schnell einen Meßwert, der für die Säuerstoffgehalte der gesamten Zentrifuge repräsentativ ist und sorgt dafür, daß der gewünschte Sauerstoffgehalt rasch eingestellt wird und während

des Arbeitens mit der Zentrifuge nicht überschritten wird. Die Zentrifuge ist druckfrei, ihre Vorlage muß nicht gasdicht sein und deren Deckel kann jederzeit zur Probenahme geöffnet werden. Eine

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VorspUlung am Anfang des Zentrifugierens ist schnell beendet, da nur die Zentrifuge inert gespült werden muß, nicht aber die anderen Teile wie z.B. die Vorlage.

Zum besseren Verständnis des Wesens der Neuerung sei auf die Zeichnung verwiesen, wobei es sich hier um eine beispielhafte AusfUhrungsform handelt.

In der Zeichnung ist (1) ein vom Meßkopf gesteuertes Einlaßventil für Inertgas, (2) ist ein Durchflußmesser, (3) ein Nadelventil zur Einstellung der Durchflußmenge, (Ό ein mit Füllkörpern halbgefüllter Tropfenabsch< eider in der Pendelleitung, (5) die Pendelleitung, (6) ein Meßkopf, beispielsweise ein Sauerstoffmeßkopf nach dem Prinzip einer Brennzelle mit Steuerung eines Grenzwertgebers für das Ventil (1), wobei ein Meßwertanzeiger zur visuellen Kontrolle vor Ort miteingebaut ist, (7) ist die Zentrifuge, (8) die Vorlage und (9) der Krümmer in der Pendelleitung, (10) ist die Inertgaszuführung und (11) die Abluftleitung.

Vor dem Ingangsetzen der Zentrifuge öffnet sich das Ventil (1), das Inertgas, z.B. Stickstoff, strömt in die Zentrifuge (7), verdrängt dort die Luft über die Vorlage (8) in die Abluftleitung (11). Mit dem Nadelventil (3) wird am Durchflußmesser (2) eine bestimmte Durchflußströmung eingestellt. Wenn der Sauerstoffmeßkopf (6) das Unterschreiten eines bestimmten Grenzwertes ankündigt, ist die Zentrifuge startklar. Das Inertgas wird noch für eine kurze Zeit zugeführt, dann schaltet das Ventil (1) automatisch ab. Sollte der Sauerstoffgehalt während des Zentrifugierens jedoch den zuvor eingestellten Grenzwert wieder übersteigen, so wird erneut über das Ventil (1) solange Inertgas zudosiert, bis dieser Grenzwert wieder unterschritten wird. Dieses Zudosieren läßt sich am bequemsten und sichersten automatisieren, natürlich kann das Ventil (1) auch manuell betätigt werden. Das Meßgerät wird vor dem Start der Zentrifuge mittels eines dort angebrachten Potentiometers auf den Sauerstoffgehalt der Luft (21 ί) eingestellt

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Die Vorteile, die diese Vorrichtung bietet, sollen nocheinmal kuriä zusammengefaßt werden: sie beruhen in einer laufenden Anzeige des Schadgases, z.B. de.«? Sauerstoffs, in einer einfachen, betriebssicheren und einfach automatisierbaren Handhabung der Vorrichtung, in niederen Betriebskosten durch Einsparung großer Tnertgasmengen und in der Möglichkeit, durch einfache Installation auch alte Zentrifugenanlagen damit auszurüsten.

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Claims (7)

Schut zansprüche

1) Meß- und Begasungsvorrichtung zum Inertisieren von mit einer Pendelleitung ausgestatteten Zentrifuge, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Pendel.ieitung (5) ein Gasmeßkopf (6) nach einer Krümmung (9) befindet.

2) Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelleitung (5) vor der Krümmung (9) einen Tropfenabscheider (M) aufweist.

3) Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung (9) einen Winkel zwischen 90 und 120° besitzt.

4) Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasmeßkopf Teil einer Steuerung für das Inertgas-Einlaßventil (1) darstellt.

5) Vorrichtung gemß den Ansprüchen 1 bis ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasmeßkopf ein Säuerstoffmeßkopf ist.

6) Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelleitung (5) direkt zwischen Zentrifuge (7) und Vorlage (8) aus der Leitung zur Vorlage abzweigt und mit dem oberen Bereich des Zentrifugeninnenraumes verbunden ist.

7) Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelleitung (5) über einen Schlauch in den Zentrifugendeckel mündet.

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