DE912387C

DE912387C - Multipurpose device for mutual use as a gas compressor, liquid pump and gas or liquid circulation pump

Info

Publication number: DE912387C
Application number: DET4920A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hermann Vollbrecht
Original assignee: Dr Thiedig GmbH and Co KG
Current assignee: Dr Thiedig GmbH and Co KG
Priority date: 1951-09-19
Filing date: 1951-09-19
Publication date: 1954-05-28

Description

Mehrzweckgerät für die wechselseitige Benutzung als Gasverdichter, Flüssigkeitspumpe sowie Gas- oder Flüssigkeitsumlaufpumpe Die Erfindung betrifft ein Mehrzweckgerät, das für die Verdichtung von Gasen und die Pressung von Flüssigkeiten auf hohe Drücke sowie für das Umpumpen von Flüssigkeiten oder Gasen unter hohen Drücken benutzt werden kann.Multipurpose device for mutual use as a gas compressor, Liquid pump and gas or liquid circulation pump The invention relates to a multi-purpose device that is used for compressing gases and pressing liquids for high pressures as well as for pumping liquids or gases under high pressure Press can be used.

In vielen Fällen ist es wünschenswert, Geräte für mehrere Verwendungszwecke benutzen zu können.. Besonders in Laboratorien und Versuchsstätten,, in denen die verschiedensten Aufgaben zur Lösung gebracht werden müssen, sollen die vorhandenen Geräte, Maschinen und Apparate für eine möglichst große Zahl von Aufgaben einzusetzen sein. So werden. beispielsweise in der chemischen Industrie. Laboratoriumsapparate und Apparaturen verwendet, die für die Durchführung einer möglichst großen Zahl von Umsetzungen geeignet sind. Auch hat man Flüssigkeitspumpen hergestellt, die durch einfachen Umbau oder durch Einbau einer Zusatzeinirichtung auch für das Umpumpen von Gasen oder Gasgemischen benutzt werden können.. Es. ist aber bisher kein Gerät hekanntgeworden, das neben der Pressung von Flüssigkeiten. und neben denn Umpumpen von Gasen oder Gasgemischen, und Flüssigkeiten auch die Verdichtung von Gasen oder Gasgemischen ermöglicht.In many cases it is desirable to have devices for multiple uses to be able to use .. Especially in laboratories and test facilities, where the The most diverse tasks have to be solved, the existing ones should Use devices, machines and apparatus for as large a number of tasks as possible be. Be like that. for example in the chemical industry. Laboratory apparatus and equipment used to carry out as large a number as possible of reactions are suitable. Liquid pumps have also been manufactured that by simple conversion or by installing an additional device also for pumping over of gases or gas mixtures can be used .. It. but is not yet a device become known, besides the pressing of liquids. and next to pumping over of gases or gas mixtures, and liquids also the compression of gases or Allows gas mixtures.

Die Erfindung betrifft nun ein Gerät, in dem der Ablauf aller dieser Arbeitsvorgänge möglich ist. In der Abbildung ist der Aufbau eines. derartigen Mehrzweckgerätes schematisch dargestellt. Es besteht aus einem Druckgeifäßkörper r, der an der Innenfläche sauber bearbeitet ist, so daß der mit Kolbenringen ausgestattete Freikolben 2 gängig und dicht eingepaßt werden kann, einer HochdruckkolbenpumPe 3 und einem Ansaugbehälter q., die durch die Leitungen 9, io, ii untereinander verbunden sind. Der Raum oberhalb des Freikolbens 2 im Druckgefäß i steht durch die Leitungen 14 und 15 mit der Entnahme- und Verbrauchsstelle für das Gas oder Gasgemisch in Verbindung. 5, 6, 12 und 13 sind Absperrventile in den Leitungen und 7, 16 und 17 Manoineterabsperrventile zu den Manometern 8, 18 und. i9. 21 und 24 sind Leitungen, die für die Verbindung der Pumpe als Preß- oder Umlaufpumpe erforderlich sind. Für die gleichen sind die Absperrventile 20, 22 und 23 vorgesehen.The invention now relates to an apparatus in which all of these operations can be carried out. The illustration shows the structure of a. such multipurpose device shown schematically. It consists of a pressure vessel body r, the inner surface of which is neatly machined, so that the free piston 2 equipped with piston rings can be fitted smoothly and tightly, a high pressure piston pump 3 and a suction container q., Which are connected to one another by lines 9, io, ii are. The space above the free piston 2 in the pressure vessel i is connected by the lines 14 and 15 to the point of withdrawal and consumption for the gas or gas mixture. 5, 6, 12 and 13 are shut-off valves in the lines and 7, 16 and 17 manometer shut-off valves to the pressure gauges 8, 18 and. i9. 21 and 24 are lines that are required for connecting the pump as a press or circulation pump. The shut-off valves 20, 22 and 23 are provided for the same.

Für die Pressung von Flüssigkeiten auf hohe Drücke ist lediglich die Hochdruckkolbenpumpe 3 mit dem Ansaugbehälter 4 und den erforderlichen Leitungen notwendig. In diesem Fall sind die Ventile 5 und 6 zu schließen, auch das Ventil 23 bleibt geschlossen. Die Flüssigkeit fließt vom Ansaugbehälter d. über das geöffnete Ventil 22 und die Leitung io der Pumpe 3 zu. Von der Pumpe; 3 kann die Flüssigkeit durch die. Leitung i i über das Ventil 20 in die Leitung 2i und von dort zum Verbraucher gefördert werden.For the pressing of liquids at high pressures only the High pressure piston pump 3 with the suction container 4 and the necessary lines necessary. In this case valves 5 and 6 must be closed, including the valve 23 remains closed. The liquid flows from the suction container d. about the open Valve 22 and the line io of the pump 3 to. From the pump; 3 can the liquid through the. Line i i via valve 20 into line 2i and from there to the consumer be promoted.

Für das Umpumpen von Flüssigkeiten unter Druck sind die Ventile 5, 6 und 22 geschlossen° und die Ventile 23 und 20 geöffnet. Die Flüssigkeit strömt in diesem Fall aus der Leitung 24 über das Ventil 23 unter Druck in die Leitung io ein und wird von der Pumpe 3 über die Leitung i i und das Ventil 20 in die Leitung 21 zurückgegeben, die an den Kreislauf angeschlossen werden kann.For the pumping of liquids under pressure, the valves 5, 6 and 22 closed and the valves 23 and 20 open. The liquid flows in this case from the line 24 via the valve 23 under pressure into the line io and is from the pump 3 via the line i i and the valve 20 into the line 21 returned, which can be connected to the circuit.

Durch die Möglichkeit der Aufheizung des Pumpenzylinders können in der Pumpe auch feste Stoffe gefördert «erden, die erst bei höherer Temperatur flüssig werden. Für das Umpumpen von Gasen oder Gasgemischen unter Druck gilt das gleiche wie für das Umpumpen von Flüssigkeiten. Es ist jetzt lediglich notwendig, die Flüssigkeitsventile gegen Gasventile auszutauschen, und die für diesen Fall an der Flüssigkeitspumpe vorhandene Schmiervorrichtung einzuschalten.Due to the possibility of heating the pump cylinder, in The pump can also convey solid substances which only become liquid at a higher temperature will. The same applies to pumping gases or gas mixtures under pressure as for pumping liquids. All that is needed now is the fluid valves to be exchanged for gas valves, and in this case on the liquid pump Switch on the existing lubrication device.

Für die Verdichtung eines Gases oder Gasgemisches dagegen muß die Hochdruckkolbenpumpe3 einschließlich des Druckgefäßes i benutzt werden, wobei sich das folgende Arbeitsspiel ergibt: Wenn sich, der Freikolben 2 in der unteren. Totpunktstellung befindet und das unverdichtete oder bereits vorverdichtete Gas oder Gasgemisch über die Leitung 1,4 und das Ventil 12 in das Druckgefäß i eingelassen werden, «erden die Ventile 12 und 5 geschlossen, die Ventile 6 und 13 werden geöffnet und die Pumpe in Gang geisetzt. Das über dem Freikolben. 2 liegende Gas oder Gasgemisch wird nun mehr oder weniger langsam verdichtet. In. der oberen Totpunktstellung des Freikolbens 2 wird das Ventil 13 geschlossen, die Ventile 5 und 12 geöffnet und die Hochdruckkolbenpumpe stillgesetzt. Unter dem Gewicht des Freikolbens 2 und gegebenenfalls dem Druck des einströmenden Gases oder Gasgemisches wird nun, die Flüssigkeit aus dem Druckgefäßkörper i in den Ansaugbehälter 4 fließen, bis der Freikolben die untere Totpunktlage erreicht hat. Jetzt beginnt das Spiel von neuem, wobei die Ventile 12 und 5 geschlossen werden, das Ventil 13 geöffnet wird und die Pumpe wieder in Betrieb. gesetzt wird.For the compression of a gas or gas mixture, however, the High pressure piston pump3 including the pressure vessel i can be used, whereby the following work cycle results: If there is, the free piston 2 in the lower. Dead center position is located and the uncompressed or already pre-compressed gas or gas mixture over the line 1, 4 and the valve 12 are let into the pressure vessel i, «earth the valves 12 and 5 are closed, the valves 6 and 13 are opened and the pump set in motion. That over the free piston. 2 lying gas or gas mixture is now more or less slowly compacted. In. the top dead center position of the free piston 2 the valve 13 is closed, the valves 5 and 12 opened and the high pressure piston pump shut down. Under the weight of the free piston 2 and possibly the pressure of the Inflowing gas or gas mixture is now the liquid from the pressure vessel body i flow into the suction container 4 until the free piston reaches the bottom dead center position Has. Now the game starts all over again, whereby the valves 12 and 5 are closed, the valve 13 is opened and the pump starts up again. is set.

Die Geschwindigkeit, mit der die Verdichtung des Gases oder Gasgemisches vor sich geht, ist nun so bemessen, daß die Verdichtung nahezu isothermisch verläuft, d. h. genügend Zeit für die Abführung der Wärme vorhanden ist. Die Geschwindigkeit des Freikolbens während der Verdichtung wird daher durch diese Tatsache bestimmt und je nach der Leistungsfähigkeit des Mehrzweckgerätes verschieden. sein. Bei einem kleinen Mehrzweckgerät mit einem Inhalt des Druckgefäßkörpers von etwa 5 1 ist, auch ohne zusätzliche Kühlung des Druckgefäßkörpers, dieses. Erfordernis gegeben, wenn. ein Arbeitsspiel innerhalb einer Stunde zum Ablauf kommt.The speed at which the gas or gas mixture is compressed is happening is now dimensioned so that the compression is almost isothermal, d. H. there is enough time for the heat to dissipate. The speed of the free piston during compression is therefore determined by this fact and depending on the capabilities of the multi-purpose device. be. At a is a small multi-purpose device with a pressure vessel body content of approximately 5 liters, even without additional cooling of the pressure vessel body, this. Requirement given if. a work cycle comes to an end within an hour.

Die Betätigung der Ventile zur Durchführung des Arbeitsspieles kann von Hand oder selbsttätig erfolgen, wobei die selbsttätige -Steuerung elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch vor sich gehen kann.The actuation of the valves to carry out the work cycle can by hand or automatically, whereby the automatic control is electrical, can be done pneumatically or hydraulically.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Multi-purpose device for mutual use as a gas compressor, liquid pump and gas or liquid circulation pump, thereby characterized in that a high pressure piston pump with a free piston containing Pressure vessel and a suction container is interconnected, with compression of the Gas or gas mixture hydraulically with the aid of the pressure vessel and the liquid pump takes place while the pressing or pumping of the liquid or gas or Gas mixture is made by the liquid pump alone.

2. Multipurpose device for mutual use as a gas compressor, liquid pump and gas or liquid circulation pump, characterized in that the compression of the gas or gas mixture by correct choice of the speed of the free piston up to high pressures in one stage and yet almost isothermally.