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Gassauge- und Kühlvorrichtung, beispielsweise zur Verwendung für Rauchgasprüfer
Für
den Betrieb von Geräten zum Untersuchen von Rauch- und anderen Gasen benötigt man
Vorrichtungen, die das zu untersuchende Gas von der Meßstelle heranführen und zum
Meßgerät fördern.
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In manchen Fällen steht das Gas unter einem kleineren oder gröBeren
Überdruck, so daß keine Fördereinrichtung notwendig ist. In anderen Fällen aber
muß es angesaugt werden, wie z. B.
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Rauchgase, die zur Untersuchung in der Regel dem Fuchs entnommen werden,
an dessen Stelle ein gewisser Unterdruck, der von der Ansaugevorrichrichtung überwunden
werden muß, herrscht. Auch die Reibungs- und Drosselwiderstände in der Apparatur
und in den Leitungen sind zu überwinden.
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Zum Ansaugen und F&dern hat man verschiedene Vorrichtungen geschaffen,
wie Flügelradpumpen, Heberpumpen, Strahlpumpen, Fallrohrpumpen usw.
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Von diesen arbeitet die Heberpumpe periodisch, während die anderen
kontinuierlich arbeiten. Die einfachste dieser Saugvorrichtungen ist die Fallrohrpumpe,
die deswegen sehr häufig angewandt wird und die es auch in verschiedenen Ausführungen
gibt.
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Die Fallrohrpumpen haben jedoch bis heute den Nachteil, daß sie entweder
gar nicht oder nur sehr umständlich auf die erforderliche Leistung abzustimmen sind.
Insbesondere fehlen bisher Ausführungen, die während des Betriebes auf die
jeweils
vorIiegendenVerhältnisseabgestimmt werden können. Das ist aber gerade bei den physikalischen,
z. B. elektrischen Rauchgasprüfern erforderlich, da diese bekannitlich größtenteils
mengenabhãngig sind. Die bisherigen Fallrohrpumpen wurden bei der Eichung des Gerätes
auf einen bestimmten Unterdruck abgestimmt, ohne daß dabei die wirklichen Verhältnisse
an der Meßstelle beachtet wurden bzw. werden konnten. Eine Möglichkeit zur Regulierung
an Ort und Stelle bietet also grobe Betriebsvorteile.
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Auch die Kühl- und Filtervorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen
entwickelt worden. Größtenteils wurden Filter, Kühler und Meßgerät getrennt montiert,
so daß die Montage umständlich und unübersichtlich war. Auch die Saugvorrichtung
war bisher meist, insbesondere bei den elektrischen Rauchgasprüfern, getrennt angeordnet.
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Aber auch einige Kombinationen von Kühler Filter und Saugpumpe sind
bekanntgeworden, die jedoch verschiedene Nachteile haben. Als Beispiel sei eine
derartige Anordnung genannt, bei der die Kühlung durch das vorher durch eine Strahlpumpe
zusammen mit dem abgesaugten Gas in das gemeinsame Gehäuse eingetretene Wasser vorgenommen
wird. Der Austritt des Gas-Wasser-Gemisches erfolgt über den Überlauf, der gleichzeitig
mit seiner horizontalen, Überlaufkante die gleichbleibend erwünschte Höhe des Wasserspiegels
in dem Gehäuse festlegen soll. Die gleichbleibende Höhe des Kühlwasserspiegels ist
bei derartigen Geräten deshalb allgemein erwünscht, weil meist diese Höhe als Bezugshöhe
für eine fest eingestellte Unterdruckmanometeranlage benutzt wird, welche den jeweiligen
Saugdruck der Pumpe anzeigen soll. Nachteil dieser Anordnung ist, daß alle durch
das Gas hervorgerufenen Verunreinigungen des Wassers der Strahlpumpe in das Kühlwassergehäuse
eingebracht werden, wo sie schließlich zu Störungen der Kühlung und zu Verstopfungen
des Uberlaufrohres führen können, und daß die durch das Uberlaufrohr abzuführende
Wassermenge starken Schwankungen ausgesetzt ist. Infolge der an und für sich erforderlichen
großen Wassermenge für Wasserstrahlpumpen bringen nämlich schon kleinere Veränderungen
der Pumpeneinstellung verhältnismäßig große Veränderungen der von der Strahlpumpe
in das Gehäuse zufließenden Wassermenge mit sich, die ihrerseits durch das genannte
überlauf rohr abgeführt werden muß. Ist nun die Abflußmenge z. B. gegenüber einem
ursprünglichen Wert erheblich vergrößert, so ist schließlich durch die steigende
Überfallhöhe an der Üb.erlau.fl<ante der üblichen Überlaufrohre eine Störung
derUnterdruckmessung infolge der Erhöhung des Wasserspiegels nicht mehr zu vermeiden.
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Die Erfindung betrifft eine in vorteilhafter Weise mit Kühler, Filter
und Unterdruckanzeiger kombinierte Fallrohrpumpe, welche jedoch auch getrennt von
den übrigen Teilen gebraucht werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Das Kühlwasser (Frischwasser) tritt durch ein Rohr I in das Kühlgefäß 2 ein und
läuft durch das überlaufrohr 3 teilweise ins Freie ab. Das Gas tritt unter der Pumpenwirkung
nach dem Passieren des Hahnes 4 in die Kühlvorrichtung ein, durchfließt also das
Kühlrohr 5. Hierauf strömt es durch die im oberen Teil des Kühlgefäßes untergebrachte
Filtereinrichtung und gelangt in das eigentliche Untersuchungsgerät 6.
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Die Filtereinrichtung besteht aus einem Grobfilter 7, das zweckmäßig
aus keramischer Masse besteht, und einem Feinfilter 8 (Glaswolle od. dgl.). Dieses
letztere dient zugleich als Warnfilter, dessen Verschmutzungsgrad durch das Glasfenster
9 beobachtet werden kann. Zwecks Reinigung bzw. Auswechslung der Filter ist die
Filterkammer leicht zu öffnen.
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Nach der Analyse im Meßgerät 6 gelangen die Restgase durch die Rohrleitung
10 zur Fallrohrpumpe. Diese besteht im wesentlichen aus zwei Rohren II und I2, die
in axialer Richtung übereinanderliegen und die in geringem Abstand voneinander stehen,
also einen Ringspalt I3 zwischen sich frei lassen. Das untere eigentliche Fallrohr
12 ist am oberen Ende mit Gewinde versehen und kann in einem entsprechenden Gewinde
des Pumpeugehäuses I4 auf- und niedergeschraubt werden, womit der Ringspalt schmaler
oder breiter gemacht werden kann. Hierdurch kann die Pumpenleistung in hinreichendem
Maß -reguliert werden. Eine Gegenmutter 15 dient dazu, das Rohr 12 in der richtigen
Lage festzustellen. Das Pumpengehäuse 14 ist derart mit dem Kühlgefäß 2 verbunden,
daß das Kühlwasser hinüberfließen kann und sein Spiegel in beiden Behältern gleich
hoch steht. Diese Standhöhe entspricht der Höhe des Überlaufrohres 3.
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Beide Spiegel stehen mit der freien Atmosphäre in Verbindung. Zu diesem
Zweck hat das -Kühlgefäß eine t)ffnung I6, die außerdem als Notüberlauf dient, falls
aus irgendwelchen Gründen, z. B. Unaufmerksamkeit des Bedienungspersonals, der Wasserstrom
viel zu stark einreguliert sein sollte. Die Uberlaufltante liegt einige Millimeter
höher als die von 3.
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Infolge dieser -Anordnung erfolgt der Wasserzustrom zur Pumpe, also
zum Ringspalt I3, immer unter der gleichen Spiegelhöheht, so daß dadurch eine gleichmäßige
Pumpenleistung gewährleistet ist, im Gegensatz zu anderen ähnlichen Apparaten, wie
Druckwasserstrahlpumpen, die ihr Betriebswasser unter höherem Druck, der Schwankungen
unterworfen ist, aus einem Wasserleitungsnetz erhalten. Wie bereits erwähnt, gibt
es auch andere Fallrohrpumpen, die jedoch nicht die Vorteile des Erfindungsgegenstandes
besitzen. So ist z. B. eine solchebekanntgeworden, die anstatt des Ringspaltes an
dieser Stelle ringsherum Löcher aufweist. Dabei kann eine Einjustierung nur durch
Aufbohren oder Aufreiben bzw. Zumachen der Löcher erfolgen.
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Auch eine Reinigung und evtl. Nachjustierung ist nur mit gleichen
Mitteln möglich. Demgegenüber zeigt die neue Pumpe den großen Vorteil, daß der Ringspalt
während des Betriebs verstellt werden kann. Wenn z. B. eine Verschmutzung eingetreten
sein
sollte, braucht man den Spalt nur einmal fest zu schließen, um die Verunreinigungen
wegzudrücken und dann erneut zu regulieren.
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Um ein erkennbares Maß für die gewünschte Saugwirkung der Pumpe zu
haben, ist von der Saugleitung 10 ein Standrohr I7 abgezweigt, das aus durchsichtigem
Stoff, z. B. Glas, besteht und das ebenfalls in das Wasser des Pumpengehäuses taucht.
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Infolge der Saugwirkung wird Wasser in das Rohr I7 hochgezogen, und
die Höher2 der Wassersäule über den Wasserspiegel kann an einer Skala I8 abgelesen
werden. Hiernach ist es leicht, die Einregulierung immer wieder richtig vorzunehmen.
Der durch das Überlaufrohr festgelegte Wasserspiegel dient also zwei Aufgaben. Erstens
zur Konstanthaltung der Höhe des Wasserzulaufes für die Pumpe, und zweitens als
Bezugsniveau für das Wassermanometer. Beide Aufgaben können durch die erfindungsgemäße
Vereinigung von Kühl- und Fallrohrpnmpengassaugevorrichtung besonders vorteilhaft
durch ein und denselben Wasserspiegel erfüllt werden, da nämlich die durch geänderte
Pumpeneinstellungen hervorgerufenen Veränderungen der durch den Überlauf abzuführenden
Wassermenge keine extrem großen Werte, wie z. B. bei druckwasserbetriebenen Wasserstrahlpumpen,
annehmen können. Damit besteht auch an den Uberlaufkanten des Uberlaufrohres keine
Gefahr störender Veränderungen der Uberfallhöhe, mit denen gleichzeitig eine Veränderung
der Wasserspiegelhöhe und damit u. a. eine Falschanzeige des auf einen bestimmten
Wasserspiegel bezogenen Unterdruckmessers verbunden wäre.
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Es ist ersichtlich, daß die Fallrohrpumpe auch innerhalb des Kühlgefäßes
2 untergebracht werden kann. Ebenso kann das: Manometerrohr ohne weiteres am Kühlgefäß
2 direkt angeschlossen werden. Dann könnte man das Pumpengehäuse 14 sparen.
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Der Hahn 4 ist mit einem Abzweigstutzen 19 versehen, aus dem zur
Kontrollmessung mit einem anderen Gerät (Orsatapparat) Gas entnommen werden kann.
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Viele der bekannten Saugvorrichtungen haben die nachteilige Eigenschaft,
daß, sobald die Gaszuleitung 20 an irgendeiner Stelle, z. B. am Filter, das vor
dem Rohranfang geschaltet ist, verstopft ist, das Wasser in das Meßgerät 6 gesaugt
wird, wodurch dieses unbrauchbar wird. Das kann bei der beschriebenen Anordnung
nicht eintreten, wie auch Versuche eindeutig gezeigt haben. Wenn z. B. das Wasser
in dem Rohr I7 ganz nach oben steigt, so wird es durch die Saugwirkung der Pumpe
an Stelle des Rauchgases abgesaugt. Beim Freiwerden der Verstopfung fällt das Wasser
in beiden Rohren II und I7 sofort wieder nach unten, weil der darüberliegende Unterdruck
dann wieder sein normales Maß hat. Das sog. Absaufen des Gerätes ist also völlig
ausgeschlossen.
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Die Ausführung der Dichtigkeitsprüfung der ganzen Apparatur ist ebenfalls
sehr einfach. Durch Schließen der Zuleitung mittels des Hahnes 4 läßt man die Wassersäule
in dem Rohr 17 so hoch steigen, daß man ihren Spiegel noch gut sehen kann.
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Dann stellt man die Pumpe ab, indem man den Ringspalt I3 ganz schließt
oder das Fallrohr unten eine Zeitlang zuhält. Wenn dann der Spiegel der Wassersäule
in dem Rohr I7 auf seiner Höhe stehen bleibt, ist keine Undichtigkeit vorhanden.
Zur Abführung des; Abwassers ist ein Auffanggefäß 2I mit Abflußrohr 22 vorgesehen.
Das sich im Kühlrohr evtl. bildende Kondenswasser wird durch eine Einrichtung 23
entfernt.
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Die beschriebene Anordnung hat noch den Vorteil, daß Kühler und Wassersäule
mit Frischwasser versorgt werden. Verschmutzungen, etwa durch die (Rauch-)Gase,
können erst in der dahinterliegenden Pumpe auftreten. Dort werden sie aber sofort
weggespült.
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Es zeigt sich somit, daß sowohl die neue Fallrohrpumpe für sich wie
auch die ganze Anordnung der Gassauge- und Kühlvorrichtung gegenüber den bisher
bekannten Ausführungen große Vorteile aufweisen. Die konstruktive Durchbildung läßt
natürlich noch verschiedene andere Ausführungsmöglichkeiten zu, die hier nicht im
einzelnen aufgezählt werden können. Ein Fall soll nur genannt werden, und zwar der,
bei dem die ganze Anordnung mit dem Meßgerät zusammen auf einem gemeinsamen Rahmen
bzw. einer Grundplatte montiert ist, so daß man die gesamte Apparatur nur an der
Wand zu befestigen und die Leitungen anzuschließen braucht. Die ganze Anordnung
ist klein und gedrängt und läßt sich im Kesselhaus leicht unterbringen.