DE857448C - Mischungsarmaturen fuer stroemende Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Mischungsarmaturen für strömende Flüssigkeiten Auf verschiedenen Gebieten der Technik und der chemischen Industrie besteht die Aufgabe, zwei oder mehrere strömende Flüssigkeiten in gleichbleibendem Verhältnis 'bei veränderlicher Gesamtliefermenge in der Zeiteinheit zu mischen. Dies ist an sich durch die Verwendung von Pumpen gleich- !, bleibenden Inhalts für die Förderung der zuzumischenden Flüssigkeiten möglich, die mit einer von der Hauptflüssigkeit oder einem Teilstrom hiervon angetriebenen Kraftmaschine gleichbleibenden Inhalts gekuppelt sind.
• Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daB eine Zumisahung einer strömen@d!en Flüssigkeit zu einer anderen strömenden Flüssigkeit wesentlich einfacher ist, wenn der Mischkammer als Einlauf für diebeiden Flüssigkeiten je eine Drosselstufe in den beiden Leitungen zugeordnet und durch Steuerglieder dafür gesorgt wird, daß die Drücke der beiden Flüssigkeiten vor den Drosselstufen gleichgehalten werden. Um hierbei zu einem -besten Nutzeffekt zu gelangen und ein unibedingt gleichbleibendes Mischungsverhältnis zu erreichen, müssen jedoch diese beiden Druckstufen bestimmte Bedingungen erfüllen.
• Die Drosselstufe in der Sekundärleitung, die in der Regel eine wesentlich geringere Flüssigkeitsmenge durchlassen soll als die Drosselstufe in der Primärleitung, soll so ausgebildet sein, daß auch bei verschiedenen Zähigkeitswerten der Sekundärflüssigkeit ein gleichmäßiger Durchfluß erfolgt, während die Drosselstufe in der Primärleitung so gestaltet sein muß, daß nach Möglichkeit der durch i die Drosselstufe verursachte Druckverlust zurückgewonnen wird. Diesen beiden Forderungen kann dadurch nachgekommen werden, daß als Druckstufe für die zuzumi,schende Flüssigkeit eine Blende mit für verschiedene Reynoldzahlen konstantem Durch:flußkoeffizienten gewählt wird, wohingegen als Drosselstufe für die Hauptflüssigkeit ein Venturirohr genommen wird, an dessen engster Stelle die Leitung der Zumischflüssigkeit mündet. Sofern dann durch beliebige Regelglieder der Druck der beiden Mittel vor dien Drosselstufen gleichgehalten wird (die Enddrücke der beiden Druckstufen sind ja einander gleich), so bleibt das Mischungsverhältnis stets gleich, wobei ferner in der Gemischleitung nahezu der Druck in der Zuleitung der Hauptflüssigkeit wieder erreicht wird.
• Demzufolge besteht die neue Einrichtung zum Zumischen einer strömenden (Sekundär-) Flüssigkeit zu einer anderen strömenden (Primär-) Flüssigkeit unter Aufrec hter'haltung eines gleichbleibenden Mischungsverhältnisses darin, daß in die Leitung,der Sekundärflüssigkeit durch den Einbau eines Staurandles mit von der Reynoldzahl unabhängigen Durchflußkonstanten eine Druckstufe geschaffen und gleichgehalten ist einer durch eine Rohn-erengung in der Leitung der Primärfliissigkeit gebildeten anderen Druckstufe, an die sich eine Rolhrer,%veiteruiig anschließt. Die Druckgleichheit der beiden, Flüssigkeiten vor den Druckstufen wird dabei durch eingebaute Regelglieder gesichert. Hierzu können von den beiden Leitungen vor den Druckstufen Teilstromleitungen zu einem Differentialdruckmanomeber geführt sein, das zweckmäßig mit einem Stelliglied in der Sekuntdürflüssigkeit gekuppelt ist.
• Die neue Ausbildung ist nachstehend, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematisch gehaltener Darstellung Fig. i einen Zu,mischer mit Handeinregelung, Fig. 2 einen Zumischer mit selbsttätiger Steuerung und Fig. 3 einen Zumischer für mehrere Zumischflüssigkeiten.
• Bei der Ausbildung nadi der Fig. i ist in die Leitung i .der Hauptflüssigkeit, die von einer beliebigen Druckquelle gefördert wird, ein Venturirohr 2 eingeschaltet, an dessen engster Stelle die Leitung 3 der Zumischflüssigkeit einmündet. In die Leitung 3 ist ein Staurand 4 mit von der Reynotdzahl unab'hängi!gen Durchflußkonstanten eingesetzt. Der Stauraild 4 ist so bemessen, daß die von ihm geschaffene Druckstufe p,'-p, gleich ist einer bestimmten Druckstufe pl-pz der Hauptflüssigkeit in dem Venturirohr 2, wobei p2 gleich ist dem Druck an dessen engster Stelle.
• Vor dem Staurand 4 ist von der Leitung 3 eine Nebenleitung 5 abgezweigt, die zu einer durch eine Membran 6 unterteilten Kammer 7 geführt ist. An der Stelle des Drucks p1 in dem Venturirohr 2 ist von diesem eine Leitung 8 abgezweigt, .die zu der Kammer 7 an der anderen Seite der Membran 6 führt. Die Membran 6 ist durch den herausgeführten Stift 9 mit einem Zeiger io gekuppelt, der über einer Skala i i spielt. In der Leitung 3 ist noch ein Ventil 12 vorgesehen. Solange die Förderung der beiden Mittel mit einem solchen Druck erfolgt, daß die Druckstufe p, -p. in dem Venturirohr gleich ist ,der Druckstufe pl'-p. des Staurandes, erfolgt die Zumischung in einem bestimmten Verhältnis, und die Membran 6 ist auf beiden Seiten gleichmäßig belastet, so daß der Zeiger i o in der Nullstellung bleibt. Sobald sich durch eine Änderung des Förderdrucks in der Leitung i der Druck pi in dem Venturirdhr ändert, schlägt der Zeiger io aus. Es kann dann durch Einstellung des Ventils 12 der Druck p1 der Zumischflüssigkeit vor dein Staurand 4 so eingestellt werden, d;aß das Vei"ältnlS pl-p, zu pl'-p.= wieder gleich wird.
• Bei der Abwandlung nach der Fig. 2 ist die Differentialdruckkammer 6' mit einem von den beiden Flüssigkeitsteilströmen belasteten Flügel versehen, dessen Achse mit der Achse des Absperrventils 12 gekuppelt ist, so daß die Zufuhr der Zumischflüssigkeit selbsttätig geregelt wird.
• Die Fig. 3 zeigt eine Einrichtung zum Zumischen dreier Flüssigkeiten zu der Hauptflüssigkeit. Es sind liier drei Leitungen 3a, 3b, 3'' vorgesehen, die jeweils eine der Zumischflüssigkeiten führen. In jede dieser Leitungen 3a, 3b, 3c ist ein von einem Differential,druckmanometer 6' gesteuertes Regel-,%,entil und ein Staurand- 4a, 4b 4c eingeschaltet. Die Teilstromleitung 8 der Hauptflüssigkeit ist an Jedem der Differentialdruckmanom,eter geführt. Die drei Zumischleitungen 3, , 3b, 3c sind an eine Hauptzumischleitung3d angeschlossen, die zu der Venturidüse 2 führt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Sicherung eines gleichbleibenden Mischungsverhältnisses von miteinander zu vermischenden, strömenden Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung der zuzumischenden (Sekundär-) Flüssigkeit durch den Einhau eines Staurandes mit von der Reynoldzahl unabhängigen Durchflußkonstanten eine Druckstufe geschaffen und diese Druckstufe gleichgehalten ist einer durch eine Rohrverengung in der Leitung dier Primärflüssigkeit gebildeten anderen Druckstufe, an die sich an@ die Misc!hungsstell,e eine Rohrerweiterung anschließt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß die Anfangsdrücke der lieid@en Druckstufen durch in die Zuleitungen eingebaute Regelglieder gleichgehalten sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den die Anfangsdrücke der beiden Druckstufen bestimmenden Stellen der beiden Leitungen Teilstromleitungen zu einem Differentialdruckmanometer geführt sind und dieses mit einem Absperrventil in der Leitung der Sekundärflüssigkeit gekuppelt ist. .1. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Zusammenmischen mehrerer Flüssigkeiten in jeder der hierzu erforderlichen Zumischleitungen ein Staurand mit vorgeschaltetem, durch ein Differentialdruckmanometer gesteuertem Regelventil vorgesehen ist und die Abgangsleitungen hinter den Staurändern an eine gemeinsame Zuleitung zu dem Venturirohr in der Leitung der Primärflüssigkeit angeschlossen sind.