DE877575C - Zentrifuge zur Trennung von Gasen und Fluessigkeiten, insbesondere fuer schaeumende Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Zentrifuge zur Trennung von Gasen und Flüssigkeiten, insbesondere für schäumende Flüssigkeiten Es ist bekannt, mit Hilfe der Zentrifugalkraft gasförmige Bestandteile aus Flüssigkeiten abzuscheiden. So leitet man beispielsweise das Schmieröl von Brennkraftmaschinen nach dem Durchfließen der Schmierstellen in eine Zentrifuge, damit im Laufe des Schmierweges von dem Öl aufgenommene Luft ausgeschieden wird. Die Luft bildet im Schmieröl kleine Bläschen und kam durch die hierdurch verursachte Unterbrechung des Öl stromes zu Schädigungen der Brennkraftmaschine führen.
• Bei der Zentrifuge gemäß der Erfindung handelt es sich um eine Trommelzentrifuge, in welche die gas- bzw. schaumhaltige Flüssigkeit nahe der Achse eintritt und dann unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in die eigentliche Trennkammer gelangt. In dieser Trennkammfer erfolgt auf Grund des verschieden grdßien Angriffs der Zentrifugalkraft auf die beiden Komponenten eine Schei,dung in die flüssige und gasförmige Komponente. Diese Art der Zentrifugierung hat sich auch im Hinblick auf die Entgasung schäumender Flüssigkeiten als zweckmäßig erwiesen, weil es sich gezeigt hat, daß -unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft auch stabile Schäume in kürzester Zeit vollkommen zerstört werden können. Gemäß der Erfindung erfolgt die Abführung der gasförmigen Komponente aus der Trennkammer in besonderer Weise. Der Innenraum- steht mit dem Außenraum durch Bohrungen in Verbindung, und der Gasauslaß wird durch ein Schwimmerventil oder durch ein federbelastetes Ventil derart gesteuert, daß das Gas stets unter einem gewissen Überdruck bleibt. Zweckmäßig.entspricht dieser Überdruck dem Druck, den ein Flüssigkeitsvolumen vom gleichen Radius unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft auf seine Außenwandung ausüben würde.
• Fiir die Abtrennung von IGasen aus Flüssigkeiten sind bereits Zentrifugen bekanntgeworden, in denen in einem feststehenden Gehäuse Flügel rotieren, welche die gasihalltige Flüssigkeit in Rotation versetzen, und wobei durch zwei Abführungen an der Peripherie ein gas freies und nlahe der Achse ein an Gas stark angereishertes Flüssigkeitsgemisch entnommen werden kann. Es ist aber hier, abgesehen von den großen Reibungsverlusten bei dieser Bauart, nicht möglich, vor allem bei wechselnden Betriebsbedingungen, eine völlige Entgasung der Flüssigkeit zu erreichen. Außerdem gibt bei schäumenden Flüssigkeiten die gashaltige Fraktion zu einer erneuten starken Schaumbildung Anlaß. Es sind andererseits auch Zentrifugen -bekanntgeworden, bei denen der Innenraum in direkter Verbindung mit dem Äußeren steht, so daß die frei gewordenen Gasmengen ohne weiteres austreten können, Diese Zentrifugen eignen sich aber nur für ganz bestimmte Betriebszustände, da hier bei Gegendruck oder zu starkem Durchsatz bzw. geringem Gasgehalt die Flüssigkeit ebenfalls durch die für die Ableitung (des Gases vorgesehenen Offnungen austreten kann. Außerdem muB hier das innere Flüssigkeitsniveau näher an der RotatRionsachse zu liegen kommen als die En-tnahmestellen für die Flüssigkeit, damit der notwendige hydrostatische Ueberdruck für den Ablauf sichergestellt ist und letzterer wirbelfrei unter verlustloser Entnahme in möglichst geringem Abstand von der Achse erfolgen kann.
• Demgegenüber sind gemäß der Erfindung besondere Steuerorgane an den Ableitungen für das Gas vorgesehen, die bewirken, daß das Gas im Innenraum stets unter einem bestimmten Überdruck steht, der dem bei völliger Ausfüllung des Innenraumes mit der Flüssigkeit entsprechen würde. Dies wird z. B. dadurch erreicht, daß der Gasauslaß von einem im Inneren angebrachten Schwimmer gesteuert wird, der auf dem Flüssigkeitsspiegel schwimmt. Ist der Gasüberdruck zu klein, so wird der Spiegel in Richtung zur Rotationsachse ansteigen. Dadurch bleibt aber der Auslaß so lange gesclhlossen, bis das G1eichgewicht durch Weitere Gaszufuhr wiederhergestellt ist. Zusammen mit Leitschaufeln, welche die eintretende bzw. austretende Flüssigkeit radial führen, läßt sich eine vollkomixien reversible - Durchströmung der Zentrifuge erreichen, die sich dann stets im hydrostatischen Gleichgewicht befindet.
• Es ist auch möglich, den Gasauslaß durch ein feder- oder gewichtsbelastetes Ventil vorzunehmen Auch hierbei wird das Gas unter einem der j.eweiligen Flüssigkeitsfüllung entsprechenden Druck stehen bzw. die Flüssigkeitsfüllung si-ch stets nach dem durch das Ventil einstellbaren Gegendruck richten.
• In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Zentrifuge gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt.
• - Das Gemisch strömt durch die Leitung 1 in die Zentrifuge 3 ein, wird durch Leitschaufeln 4 an die Peripherie geleitet und verläßt die Zentrifuge, durch entsprechende I,eitschaufeln 44 wieder zur Achse zurückgeführt, durch die Öffnung 2. Die Leitschaufeln dienen außerdem dazu, die Ein- und Auslässe gegenüber dem Innenraum gasdicht abzuschließen. Auf der Innenseite des Flüs-sigkeitsspiegels erfolgt die Gasabscheidung und die Zerstörung des gebildeten Schaumes, so daß sich der Innenraum mit. dem frei gewordenen Gas füllt. Die Abführung des Gases kann entweder durch ein federbelastetes Auslaßventil 5 erfolgen, das z. B. zur Vermeidung von Zentrifugalkräften in der Rotationsachse angeordnet sein kann. Durch den zur Öffnung des Ventils erforderlichen Druck wird die mittlere Lage des inneren Flüssigkeitsspiegels bedingt Überschreitet der Innendruck die Federspannung, so öffnet sich das Ventil und läßt den Überschuß entweichen. Mit Hilfe der Radialführung des Gemisches durch die Leitschaufeln 4 wird erreicht, daß der Innendruck um den durch die Zentrifugalbeschleunigung hervorgerufenen Druck höher als der Eintritts druck ist. Anderer seits ist der Austrittsdruck in der öffnung auf - Grund der Schaufeln 44 annähernd gleich dem Eintritts druck.
• Die Gasabführung kann aber auch duroh ein von dem Schwimmer 7 in Abhängigkeit von der Lage -des Fiüss+gkeitsspiegels-- gesteuertes Auslaßventil 6 erfolgen, dessen Wirl;ungsweise aus der Zeichnung ohne weiteres zu entnehmen ist. Auch hier wird auf einen bestimmten mittleren Flüss igkeitsstand eingeregeit, so daß reversible Strömungsverhält nisse erreicht werden, wobei zugleich Reibungs-und Strömungsverluste auf das kleinstmögliche Maß herabgesetzt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPP6ÜCHE: 1. Zentrifuge mit umlaufender Trommel zur Trennung von Gasen und. Flüssigkeiten, inshesondere für schäumende Flüssigkeiten, bei der sich im Betrieb ein gasgefüllter Innenraum ausbildet, der mit dem Außenraum durch Kanäle in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle durch feder- oder gewichtsbelastete Ventile (5) oder durch - Schwimmerventile (6). so gesteuert werden, daß .das Gas im Innenraum unter erhöhtem Druck steht, der dem eines Flüssigkeitszylinders von gleichem Durchmesser wie der Gas raum im wesentlichen entspricht.
2. 2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zu- und Ableitung der Flüssigkeit Leitschaufeln (4, 44) vorgesehen sind, welche die Zu- bzw. Ableitungsöffnungen gegenüber dem Innenraum abschließen und gleichzeitig die Flüssigkeit radial führen, so daß eine völlig reversible Flüssigiçeitsdurchströmung erreicht wird.