NL2012105C2 - Werkwijze voor het verpompen van een vloeistof, een pompinrichting, alsmede een installatie. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het verpompen van een vloeistof, een pompinrichting, alsmede een installatie

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verpompen van een vloeistof met een pompinrichting, welke pompinrichting - een kamer welke - een inlaat voor de te verpompen vloeistof, en - een uitlaat voor verpompte vloeistof, omvat; en - ten minste 1 element voor het bepalen van de stromingsrichting door de pompinrichting, omvat; en voor het verpompen van de vloeistof - in een toestand waarbij de inlaat voor de te verpompen vloeistof in vloeistofverbinding met buiten de kamer aanwezige te verpompen vloeistof is middels de pompinrichting portiegewijs te verpompen vloeistof via de inlaat voor de te verpompen vloeistof in de kamer wordt gebracht, en - in de kamer ingebrachte vloeistof via de uitlaat voor verpompte vloeistof uit de kamer wordt afgevoerd, waarbi j de kamer van de pompinrichting een inlaat voor het toevoeren van een gas aan de kamer omvat waarbij het gas via - een gasleiding, en - de genoemde inlaat naar de kamer wordt gevoerd, en de pompinrichting een ontlatingsafvoer omvat voor het ontlaten van de gasdruk in de gasleiding; waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: - het in de kamer die te verpompen vloeistof bevat brengen van het gas, - het met het gas in contact met de te verpompen vloeistof via de uitlaat voor de te verpompen vloeistof afvoeren van de vloeistof uit de kamer, en - het onder invloed van zwaartekracht in de kamer laten stromen van te verpompen vloeistof en daardoor uit de kamer laten stromen van in de kamer gebracht gas.

Een werkwijze volgens de aanhef is in het vak bekend. In het bijzonder voor het verpompen van agressieve stoffen is het gebruik van een membraanpomp bekend. Een bekende toepassing van membraanpompen is in zwembaden waar natriumhypochloriet (NaOCl) en een zuur, bijvoorbeeld zwavelzuur, aan het zwemwater worden toegevoegd voor de desinfectie daarvan. Bij een membraanpomp verschaft een membraan een scheiding tussen de aandrijvende delen van de membraanpomp en de te verpompen vloeistof.

Een membraanpomp heeft ondanks de eenvoud ervan niettemin onderhoud nodig, in het bijzonder het membraan, gedurende welke de persoon die het onderhoud uitvoert en/of de membraanpomp aan de agressieve vloeistof wordt blootgesteld. Of, de membraanpomp moet eerst worden gereinigd, bijvoorbeeld door spoelen met water. Dat laatste kost tijd, en werkt ook niet goed wanneer de membraanpomp, bijvoorbeeld het membraan zelf, kapot is. Lekkage van het membraan kan leiden tot blootstelling van mechanische en/of elektronische delen aan de te verpompen vloeistof, hetgeen ongewenst is, zeker bij agressieve vloeistoffen.

Een werkwijze volgens de aanhef is bekend uit DE 100 17 241.

Met de bekende werkwijze kan het gebruik van een membraan worden vermeden. Doordat gas alleen in de kamer wordt geblazen, en er niet gezogen wordt, kan doelmatig worden vermeden dat te verpompen of verpompte vloeistof mechanische en/of elektronische delen gebruikt voor het toevoeren van gas bereikt. Onderhoud aan die delen kan met verhoogde veiligheid voor de monteur geschieden.

Een werkwijze volgens de aanhef is bekend uit DE 100 17 241.

De onderhavige aanvraag beoogt een werkwijze te verschaffen waarbij de kamer snel wordt gevuld.

Hiertoe wordt een werkwijze volgens de aanhef gekenmerkt doordat als de pompinrichting een pompinrichting wordt gebruikt waarbij - de gasleiding in verbinding staat met een ontlatingsafvoer voor het ontlaten van de gasdruk in de gasleiding, en - de kamer een gasuitlaat bezit welke afsluitbaar is met een passieve afsluiter welke een element omvat dat onder invloed van de zwaartekracht de gasuitlaat vrij kan geven.

Aldus kan, wanneer de toevoer van lucht naar de kamer stopt, de luchtdruk in de kamer dalen waardoor onder invloed van de zwaartekracht (communicerende vaten) te verpompen vloeistof in de kamer wordt ingelaten. De ontlatingsafvoer heeft bijvoorbeeld de vorm van een klein gat in de gasleiding, waarlangs gas slechts langzaam kan ontsnappen. In plaats daarvan kan ook een in de handel verkrijgbaar afblaasventiel worden gebruikt, met voordeel een instelbaar afblaasventiel. In principe kan bij de werkwijze volgens de uitvinding ook een gestuurde klep worden gebruikt voor het opheffen van de luchtdruk in de kamer, maar een storing in deze klep kan leiden tot een ongewenste situatie en/of tot meer onderhoudskosten leiden.

Bij het teruglopen van de druk in de kamer zal het element onder invloed van de zwaartekracht de afsluiter openen waardoor lucht met gemakkelijk kan worden afgevoerd en er sneller weer vloeistof kan worden verpompt. Het element heeft bijvoorbeeld de vorm van een scharnierende plaat, welke zich sluit in geval het luchtdrukverschil over de klep een vooraf gekozen waarde overschrijdt.

De pompinrichting bevindt zich bijvoorbeeld, en bij voorkeur, in een voorraadvat van de te verpompen vloeistof, met de meeste voorkeur op het laagste punt daarvan. In het laatste geval kan de inlaat voor vloeistof zo mogelijk vloeistof in de kamer inlaten. Het gas kan een inert gas zijn, zoals stikstof, maar voor veel toepassingen zal lucht uitstekend voldoen. Het gas wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding bijvoorbeeld door een compressor, of uit een door een compressor onder druk gehouden vat, aangevoerd. De uitlaat voor verpompte vloeistof bevindt zich ten tijde van het verpompen lager dan de vloeistofspiegel en/of lager dan de eventueel aanwezige bovenzijde van de kamer. Voor het bepalen van de stromingsinrichting kan een eenweg-klep worden gebruikt. Ook is het denkbaar om een leiding te gebruiken met een bypass, welke bypass de vorm heeft van een lus die met een uiteinde in longitudinale richting van de leiding afsplitst, via een bocht in een lusdeel dat met een transversale component in een bovenstrooms deel van de leiding uitmondt. Bij een dergelijke inrichting is de stromingsweerstand in de ene richting groter dan in de andere richting. De pompefficiëntie neemt af, maar het aantal mechanische delen nodig voor het bedrijven van de pompinrichting neemt eveneens af.

Een gunstig aspect van de onderhavige uitvinding is dat een voorraadvat voor te verpompen vloeistof geen doorboring beneden vloeistofniveau hoeft te hebben. Alle leidingen kunnen van bovenaf in het voorraadvat worden geleid, waardoor de kans op lekkage wordt verkleind. Een verder voordeel is dat in geval dat uit de te verpompen vloeistof gemakkelijk damp of gas vrijkomt, een membraanpomp problemen krijgt door de aanwezigheid van het gas, terwijl dit bij de onderhavige uitvinding geen probleem is.

Door de gasleiding kan, wanneer de toevoer van lucht naar de kamer stopt, de luchtdruk in de kamer dalen waardoor onder invloed van de zwaartekracht (communicerende vaten) te verpompen vloeistof in de kamer wordt ingelaten. De ontlatingsafvoer heeft bijvoorbeeld de vorm van een klein gat in de gasleiding, waarlangs gas slechts langzaam kan ontsnappen. In plaats daarvan kan ook een in de handel verkrijgbaar afblaasventiel worden gebruikt, met voordeel een instelbaar afblaasventiel. In principe kan bij de werkwijze volgens de uitvinding ook een gestuurde klep worden gebruikt voor het opheffen van de luchtdruk in de kamer, maar een storing in deze klep kan leiden tot een ongewenste situatie en/of tot meer onderhoudskosten leiden.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat toevoer van gas aan de gasleiding wordt geregeld via een elektronisch gestuurde klep.

Aldus kan door gemakkelijk, door de klep een gewenste tijd open te laten staan, vloeistof in de kamer uit de kamer worden afgevoerd. Een enkele compressor kan meer pompinrichtingen bedienen, iets dat met een gestuurde klep zeer eenvoudig is. Een meerwegklep kan eveneens worden gebruikt, in welk geval vloeistoffen na elkaar worden verpompt.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat als de afsluiter een afsluiter wordt toegepast welke als het element een element bezit dat door drijven op de te verpompen vloeistof de gasuitlaat af kan sluiten.

Het gewicht van het element, dat bijvoorbeeld de vorm van een bal heeft welke binnen een kooi gevangen wordt gehouden en bij stijgende vloeistofspiegel in de kamer naar de af te sluiten opening wordt gevoerd, zal worden gekozen afhankelijk van de grootte van de opening die moet worden afgesloten en de gasdruk in de kamer die wordt gebruikt voor het verpompen van de vloeistof uit de kamer.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat de gasuitlaat in verbinding staat met een gaswasser.

De werkwijze volgens de uitvinding is bijzonder geschikt voor het verpompen van vloeistoffen waaruit een gas wordt afgegeven (zoals een waterige hypochloriet-oplossing). De doelmatigheid van membraanpompen neemt bij aanwezigheid van gas in de membraanpomp af, vooral bij kleine debieten. Door het gebruik van een gaswasser kan een door de vloeistof afgegeven gas (daaronder begrepen vloeistofdamp) worden afgevangen, hetgeen bijzonder gewenst is indien het gas giftig, corrosief of anderszins ongewenst is. De gasuitlaat zal gewoonlijk via een leiding met de gaswasser verbonden zijn.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat de gasuitlaat boven de te verpompen vloeistof uitmondt in een vloeistofreservoir met de te verpompen vloeistof, en het vloeistofreservoir boven de te verpompen vloeistof in het vloeistofreservoir in verbinding staat met de gaswasser.

Aldus kan de hoeveelheid lucht die langs de gaswasser wordt gevoerd worden beperkt.

Een gunstige uitvoeringsvorm wordt hierdoor gekenmerkt dat de uitlaat voor verpompte vloeistof is aangesloten op een overdrukafsluiter.

Aldus wordt alleen vloeistof verpompt bij een bekend drukverschil over de overdrukafsluiter. De overdrukafsluiter zal zodanig worden gekozen dat geen hevelwerking plaats kan vinden. Aldus kan het verpompen van de vloeistof beter worden beheerst.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een pompinrichting voor het verpompen van een vloeistof met een pompinrichting, welke pompinrichting - een kamer welke - een inlaat voor de te verpompen vloeistof, en - een uitlaat voor verpompte vloeistof, omvat; en - ten minste 1 element voor het bepalen van de stromingsrichting door de pompinrichting, omvat; waarbi j de kamer van de pompinrichting een inlaat voor het toevoeren van een gas aan de kamer omvat; waarbi j - de gasleiding in verbinding staat met een ontlatingsafvoer voor het ontlaten van de gasdruk in de gasleiding; - de kamer een gasuitlaat bezit welke afsluitbaar is met een passieve afsluiter welke een element omvat dat onder invloed van de zwaartekracht de gasuitlaat vrij kan geven.

Voorkeursuitvoeringsvormen omvatten in elke mogelijke combinatie de pompinrichting met maatregelen volgens de onderconclusies van de werkwijze. Zo omvat de installatie volgens een mogelijke uitvoeringsvorm bijvoorbeeld een gaswasser.

Tenslotte heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een installatie welke een pompinrichting en een voorraadvat omvat, waarbij de pompinrichting een pompinrichting volgens een van de pompinrichtingsconclusies is.

In het bijzonder is de inlaat van de pompinrichting verbonden met het inwendige van het voorraadvat. Verder is er een afvoerkanaal voor het afvoeren van vloeistof, welk afvoerkanaal is aangesloten op de uitlaat voor verpompte vloeistof. Voorkeursuitvoeringsvormen omvatten in elke mogelijke combinatie de installatie met maatregelen volgens de onderconclusies van de werkwijze. Zo omvat de installatie volgens een mogelijke uitvoeringsvorm bijvoorbeeld een gaswasser. De installatie zal ook een bron voor gas omvatten, zoals een gascilinder of een compressor.

De onderhavige uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin

Fig. 1 een schematische doorsnedeeen installatie volgens de uitvinding toont; en

Fig. 2 een schematische doorsnede door een pompinrichting volgens de uitvinding toont.

Fig. 1 toont een installatie 100 volgens de uitvinding, welke een pompinrichting 110, een voorraadvat 120 en een regeleenheid 130 omvat.

De regeleenheid 130 omvat een klep 131 en een klepregeleenheid 132 die de klep 131 electronisch aanstuurt (gedurende een gewenste tijd opent). Lucht wordt onder verhoogde druk (bijv. 3 Bar) aangevoerd (bijvoorbeeld uit een compressor; niet weergegeven). Lucht is een prima gas. Voor specialistische doeleinden, bijvoorbeeld in de chemische industrie, kan een voor het specifieke doel geschikt gas worden gekozen, bijvoorbeeld stikstof als de aanwezigheid van zuurstof ongewenst is.

Door de klep 131 doorgelaten lucht gaat via een gasleiding 101 naar de pompinrichting 110 welke in detail in Fig. 2 is weergegeven en aldaar zal worden besproken.

Vloeistof die met behulp van via de gasleiding 101 toegevoerde lucht uit de pompinrichting 110 is verdrongen wordt via de vloeistofafvoerleiding 111 afgevoerd. De vloeistofafvoerleiding 111 kan een overdrukafsluiter 112 bezitten teneinde hevelen van opgepompte vloeistof in de vloeistofafvoerleiding 111 te vermijden. De overdrukafsluiter 112 heeft een grenswaarde van bijvoorbeeld 0.2 Bar overdruk.

Na de klep 131 is een ontlatingsafvoer 133 in de vorm van afblaasventiel 133 voorzien (EVl/4-360-010, Raminex, Utrecht, Nederland), via welke lucht uit de gasleiding 101 geleidelijk naar de atmosfeer kan ontsnappen. Geleidelijk betekent dat het debiet bij een gegeven druk in de pompinrichting kleiner is dan waarmee lucht via de regeleenheid kan worden toegevoerd. Een actief gestuurde ontlatingsafvoer zou ook mogelijk zijn, maar een passief systeem behoeft niet te worden aangestuurd om welke reden dit de voorkeur geniet.

De pompinrichting 110 is aangesloten op een gasafvoerleiding 113, via welke in de pompinrichting 110 gebrachte lucht kan worden afgevoerd. Bij de weergegeven uitvoeringsvorm mondt de gasafvoerleiding 113 bovenin het voorraadvat 120 uit. In plaats daarvan had de gasafvoerleiding 113 bijvoorbeeld in directe verbinding met de atmosfeer kunnen staan of via een gaswasser in verbinding met de atmosfeer.

De hier getoonde uitvoeringsvorm van de installatie 100 omvat tevens een gaswasser 190, welke in gasverbinding staat met de bovenruimte van het voorraadvat 120. In principe zal de druk in het voorraadvat 120 atmosferisch zijn, al kan het ook onder overdruk of onderdruk worden bedreven, afhankelijk van de gewenste toepassing.

Het voorraadvat 120 is gevuld met vloeistof 121. Indien deze vloeistof 121 giftige of anderszins ongewenste dampen afgeeft, worden deze dampen door de gaswasser 190 weggevangen. Een voorbeeld van een dergelijke vloeistof is een waterige natriumhypochloriet-oplossing, zoals wordt gebruikt voor de behandeling van water van een zwembad.

Fig. 2 toont schematische doorsnede door een pompinrichting 110. Deze omvat een kamer 214, een inlaat 215 voor te verpompen vloeistof, een uitlaat 216 voor verpompte vloeistof 121 en afsluiters 217, 217' voor het afsluiten van de inlaat 215 en de uitlaat 216 tijdens het verpompen van vloeistof uit de kamer 214 door het inbrengen van lucht in de kamer 214 via de gasleiding 101. Hierdoor daalt het vloeistofniveau in de kamer 214. Wanneer de klep 131 wordt gesloten eindigt de toevoer van lucht in de kamer 214. Via het afblaasventiel 133 lekt lucht weg, waardoor de luchtdruk in de kamer 214 daalt. De afsluiter 217', welke een element bezit voor het afsluiten in de vorm van een bal, zal hierdoor openen en lucht kan versneld via de gasafvoerleiding 113 worden afgevoerd.

Wanneer de druk in de kamer 214 voldoende is gedaald zal door de vloeistofdruk het element in de vorm van een bal van afsluiter 217 worden opgetild en stroomt nieuwe te verpompen vloeistof de kamer 214 in weer voor een volgende pompcyclus.

Claims (8)

1. Werkwijze voor het verpompen van een vloeistof (121) met een pompinrichting (110), welke pompinrichting (110) - een kamer (214) welke - een inlaat (215) voor de te verpompen vloeistof (121), en - een uitlaat (216) voor verpompte vloeistof (121), omvat; en - ten minste 1 element voor het bepalen van de stromingsrichting door de pompinrichting (110), omvat; en voor het verpompen van de vloeistof (121) - in een toestand waarbij de inlaat (215) voor de te verpompen vloeistof (121) in vloeistofverbinding met buiten de kamer aanwezige te verpompen vloeistof (121) is middels de pompinrichting (110) portiegewijs te verpompen vloeistof (121) via de inlaat (215) voor de te verpompen vloeistof (121) in de kamer (214) wordt gebracht, en - in de kamer (214) ingebrachte vloeistof (121) via de uitlaat (216) voor verpompte vloeistof (121) uit de kamer (214) wordt afgevoerd, waarbi j de kamer (214) van de pompinrichting (110) een inlaat (202) voor het toevoeren van een gas aan de kamer (214) omvat waarbij het gas via - een gasleiding (101), en - de genoemde inlaat (202) naar de kamer (214) wordt gevoerd, en de pompinrichting (110) een ontlatingsafvoer omvat voor het ontlaten van de gasdruk in de gasleiding (101); waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: - het in de kamer (214) die te verpompen vloeistof (121) bevat brengen van het gas, - het met het gas in contact met de te verpompen vloeistof (121) via de uitlaat (216) voor de te verpompen vloeistof (121) afvoeren van de vloeistof (121) uit de kamer (214), en - het onder invloed van zwaartekracht in de kamer (214) laten stromen van te verpompen vloeistof (121) en daardoor uit de kamer (214) laten stromen van in de kamer (214) gebracht gas; met het kenmerk, dat als de pompinrichting (110) een pompinrichting (110) wordt gebruikt waarbij - de gasleiding (101) in verbinding staat met een ontlatingsafvoer (133) voor het ontlaten van de gasdruk in de gasleiding (101), en - de kamer (214) een gasuitlaat (213) bezit welke afsluitbaar is met een passieve afsluiter (217') welke een element omvat dat onder invloed van de zwaartekracht de gasuitlaat (213) vrij kan geven.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij toevoer van gas aan de gasleiding (101) wordt geregeld via een elektronisch gestuurde klep (131) .

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij als de afsluiter (217) een afsluiter (217) wordt toegepast welke als het element een element bezit dat door drijven op de te verpompen vloeistof (121) de gasuitlaat af kan sluiten.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de gasuitlaat in verbinding staat met een gaswasser (190).

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de gasuitlaat boven de te verpompen vloeistof (121) uitmondt in een vloeistofreservoir met de te verpompen vloeistof (121), en het vloeistofreservoir boven de te verpompen vloeistof (121) in het vloeistofreservoir in verbinding staat met de gaswasser (190).

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de uitlaat (216) voor verpompte vloeistof (121) is aangesloten op een overdrukafsluiter (112) .

7. Pompinrichting (110) voor het verpompen van een vloeistof (121) met een pompinrichting (110), welke pompinrichting (110) - een kamer (214) welke - een inlaat (215) voor de te verpompen vloeistof (121), en - een uitlaat (216) voor verpompte vloeistof (121), omvat; en - ten minste 1 element voor het bepalen van de stromingsrichting door de pompinrichting (110), omvat; waarbi j de kamer (214) van de pompinrichting (110) een inlaat voor het toevoeren van een gas aan de kamer (214) omvat; met het kenmerk, dat - de gasleiding (101) in verbinding staat met een ontlatingsafvoer (133) voor het ontlaten van de gasdruk in de gasleiding (101); - de kamer (214) een gasuitlaat bezit welke afsluitbaar is met een passieve afsluiter (217) welke een element omvat dat onder invloed van de zwaartekracht de gasuitlaat (213) vrij kan geven.

8. Installatie (100) welke een pompinrichting (110) en een voorraadvat (120) omvat, waarbij de pompinrichting (110) een pompinrichting (110) volgens een van de pompinrichtingsconclusies is.