DEP0050869DA - Flüssigkeitsverteiler - Google Patents

Description

J.R. Geigy A.-G-.

Basel (Schweiz) 1 669

Flüssigkeitsverteiler.

Für viele technische Zwecke ist es notwendig, einen Flüssigkeitsstrom, (der selbst "beliebig variabel sein kann) in einem bestimmten Verhältnis, (das selbst auch wieder variiert werden muss) aufzuteilen. Ein Beispiel hierfür bildet bei einer Rektifikationskolonne die Aufteilung des aus dem Kondensator anfallenden Kondensates in Entnahme und Rücklauf_? mit anderen Worten, die Einstellung des für den programm.-gemässen Verlauf der Rektifikation sehr wichtigen Rücklaufverhältnisses»

In vielen Fällen wird diese Aufteilung dadurch erreicht, dass die beiden Teilströme mit Flüssigkeitsmessern gemessen werden und durch Verstellung ν·<η Hahnen oder Ventilen das geforderte Teilverhältnis einreguliert wird. Dies hat aber den Nachteil, dass bei Aenderung des Primärstromes die Genauigkeit der Aufteilung nicht gewährleistet ist und zudem eine Rechenarbeit und ziemlich empfindliche Einstellungsmanipulation .geleistet werden muss, was bei verlangtem veränderlichem Aufteilungsverhältnis sehr umständlich ist.

In anderen Fällen wird die gewünschte Aufteilung dadurch erreicht, dass der Primärstrom über eine Ueberlaufkante strömt und dieser Ueberlauf in der Breite entsprechend dem geforderten Verhältnis aufgeteilt und die Teilströme abgeführt werden. Diese Anordnung hat den Nachteil, bei kleinem Primär— strom oder extremen Aufteilungsverhältnissen (im ersten Falle

wegen der kleinen Ueberlaufhöhe und damit grosser Empfindlichkeit gegenüber Horizontalstellung, im zweiten Falle wegen der Seitenkontraktion des kleineren Teiluberlaufes) ungenaue Resultate zu li.ef.ern.

Der nachstehend beschriebene Flüssigkeitsverteiler arbeitet nach einem anderen Prinzip und bezweckt die in den erwähnten Anordnungen angeführten Mängel zu beheben.

Der Flüssigkeitsstrom, zugeführt durch ein oder mehrere Rohre E (siehe schematische Fig. 1) bestreicht mit konstanter Geschwindigkeit, vermittelst einer Rotationsvorrichtung mit senkrechter Achse, eine kreiszylindrische Schale 0 auf der horizontalen Kreislinie mit dem Radius r. Durch zwei radial angeordnete Trennschranken (Stege), wovon die eine C fest, die andere D um die Apparateachse drehbar ist, wird der Flüssigkeitsstrom, entsprechend den abgegrenzten, im Bogenmass gemessenen Winkeln α und (2 Tf -α) in zwei Teile unterteilt, die sich mengenmässig wie as(2 Ti ~a) verhalten und durch die Abläufe A und B abgeführt werden. Durch Drehen des beweglichen Steges D kann das Winkelverhältnis dem verlangten Teilverhältnis entsprechend eingestellt werden. Der Steg C ist gegen die Achse, der Steg D gegen die Schalenwand und den Schalenboden mittels Leder oder G-ummistreifen abzudichten, um die Winkelgebiete α und (2~$-öl) sauber voneinander zu trennen.

Bei Flüssigkeiten, für welche diese Abdichtungen Schwierigkeiten machen, kann die Abgrenzung der Winkelgebiete α bzwe (2 TT -α) schematisch nach Fig. 2a und 2b erfolgen. Zur Erzeugung des auf einer Kreislinie 2TTr rotierenden Einlaufstromes, kann die aufzuteilende Flüssigkeit zweckmässig

ρ 5ο_β 869 ITaA2a B

<^durch das feste Rohr 1 in ein um eine senkrechte Achse rotierendes Einlaufgefäss D geleitet werden« Im letzteren sind ein oder mehrere Ablaufrohre E eingebaut, so, dass der Einlauf möglichst nahe der Achse erfolgt, um den Einfluss einer eventuellen kleinen Schrägstellung des Apparates auf ein Minimum zu reduzieren. Diese Rohre E führen radial nach aussen und durch den Boden des Einlaufgefässes nach untens am Auslauf sind sie etwas düsenförmig verengt, um einen glatten Ablauf strahl zu erzeugen« Die Einlaufe in diese Ablaufrohre E sind in der Höhe versetzt! infolgedessen treten nacheinander, je nach zu verarbeitender Flüssigkeitsmenge, das erste, zweite, dritte etc. Rohr in Tätigkeit» Damit wird erreicht, dass alle Rohre E, mit Ausnahme des obersten, gerade an der Wasserlinie liegenden, mit vollem Strahl laufen, Diese Anordnung der Rohre E schaltet einen möglichen Fehler durch nicht ganz glatte Ablaufstrahlen weitgehend aus und gestattet zudem, mit ein und demselben Apparat sehr kleine und auch beträchtlich grosse Mengen zu verarbeiten« Die Abläufe E führen die Flüssigkeit in den Segmentschieber G bzw. das Gefäss O. Der Inhalt des SegmentSchiebers G fliesst in diejenige Abteilung des Gefässes O, das/! im Bereich des Ablaufes B liegt. Der dem Winkel cc entsprechende Bereich führt die Flüssigkeit dem Ablauf A zu., während der dem Winkel 21F- Ct ent sprechende Bereich des Gefässes O sowie des Schiebers G die Flüssigkeit dem Ablauf B zuführt.

Fig« 3a, 3"b und 3c zeigen eine Ausführungsform des Apparates in geschlossener Ausführung. 0 ist das Apparategefäss mit dem Deckel K und dem Entlüftungsstutzen H. Durch das Eohr F wird der flüssigkeitsstrom zugeführt, D ist das rotierende Einlaufgefäss, angetrieben durch den Motor "M", C ist eine Vorrichtung zur Gewährleistung eines ruhigen Flüssigkeitsspiegels beim Einlauf in die Rohre E, G ist der Segmentschieber, mit Hilfe dessen zwischen den scharfen, durch die Achse laufenden Kanten der Zwischenwand H₁ und des Segment Schiebers G der Winkel QC bzw. (2fl- Cf) abgegrenzt wird. Die aus G bei J ablaufende flüssigkeit kann nur in das Gebiet des Ablaufes B gelangen, das vom Gebiet des Ablaufes A durch die Wände H-, und Hp im Apparategefäss 0 getrennt ist« Die Wand H-, wird so hoch geführt, dass der Segmentschieber G an derselben zum Anschlag kommt« Um dem Segmentschieber eine volle Drehung um den Winkel /' (bzw. 18o ) zu ermöglichen, ist in der Zwischenwand H, im Drehbereich des Ablaufes J eine Tasche P und im Segmentschieber sinngemäss eine Tasche Q vorgesehen* Damit wird erreicht, dass alle Ablaufverhältnisse AsB = 0 bis 1, bzw. BsA = 1 bis ao eingestellt werden können* Durch Umschalten der Ablaufrohre bei A und B ausserhalb des Apparates mittelst gekuppelten Hahnen ist also eine beliebige, kontinuierliche, auf rein geometrischer Grundlage beruhende Aufteilung eines Flüssigkeitsstromes erreicht. L ist ein mit der Drehwelle des Segment Schiebers G gekuppelter Zeiger, der auf der Skala 1" das gewünschte Aufteilungsverhältnis einzustellen gestattet.

in Soll ein Flüssigkeitsstrom nicht nur/zwei, sondern

in η Teile von "beliebigen Teilverhältnissen unterteilt werden, so können (n-1) Apparate hinterelnandergeschaltet werden, wobei aber der Antrieb für alle Apparate durch ein und denselben Motor erfolgen kann*

Ein weiteres Beispiel für die Unterteilung eines an sich variablen Jflüs si gke its stromes und für die Anwendung des erfindungsgemässen "Verteilers bietet die Messung einer S¹IUssigkeitsmenge im Teilstrom, Wenn ein gegebenes Messinstrument nicht in der Lage ist, den Gesamtstrom zu messen, kann von letzterem ein dem Messbereich des Messinstrumentes entsprechender Teilstrom abgezweigt und gemessen werden* Dadurch wird der Messbereich des Flüssigkeitsmessers im Verhältnis! Gesamtstrom zu Teilstrom vergrössert. "

Claims (1)

1. Ansprüche !

   1_β) Flüssigkeitsverteiler, gekennzeichnet durch eine in waagerechter Kreisebene um eine senkrechte Achse rotierende Ablaufdüse und ein achsial darunter angeordnetes zylindrisches Auffanggefäss, welches durch eine feste und eine bewegliche radiale Trennschranke in zwei veränderliche Sektorförmige Auffangräume mit je einem Abflussrohr geteilt ist»

   2») flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufdüse in dem Boden eines um die senkrechte Achse rotierenden Auslaufbehälters angeordnet ist »

   3*) Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden des rotierenden Ablaufbehälters mehrere Ablaufrohre angebracht sind und dass die Zulauf öffnungen dieser Ablauf rohre vorzugsweise nahe der Drehachse in verschiedener Höhe zueinander angeordnet sind.

   4-0 Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass über dem durch eine mittlere Trennwand zweigeteilten zylindrischen Auf f anggef äs~s mit je einer Abflussöffnung in jeder Abteilung ein gleichachsig schwenkbares, abdeckendes Gefäss mit halbkreisförmiger Grundfläche mit Abflussöffnung in eine der beiden darunter befindlichen Abteilungen angeordnet ist»