DE1806897B2 - Dosierapparat zur dosierten zugabe einer fluessigkeit in eine zweite fluessigkeit - Google Patents

Description

f.

3 4

das Einsaugen der zweiten Flüssigkeit erforderlich q

ist. In der Mischkammer und im Diffusor tritt als "' q " '

Folgeerscheinung eine Druckerhöhung beider Flüssig-

ITlSf ⁰'" °i^l Υΐ^{1 d Kki}

„, ™,„ λ- ,a w,-,-. ^nsmiktions- wurde erfindungsgemäß zu
parameter, die auf dem Verhältnis des Durchmessers 5 ^Bb

der Spebvidüse zum Durchmesser der Mischkammer , . ■ ■,

in Abhängigkeit vom Ejektionsverhältnis beruht, (— j --=■ — (0,25 bis 0,28) ^μ -\- (0,75 bis 0,95)

erlaubt es, in der Mischkammer und im Diffusor \ ^D) Q

einen maximal möglichen Druckzuwachs und somit

auch minimalste Drucksenkungen des Speisewassers io bestimmt, wobei die oberen Werte der Zahlenfak-

im Dosierapparat zu erhalten. toren einer Wirkleistung des Diffusors von ηό = 0,9,

Aufgabe der Erfindung ist es daher, zur Erzielung die unteren einer Wirkleistung von i/d = 0,7 entmöglichst geringer Druckverluste in einem Dosier- sprechen.

apparat der eingangs erwähnten Art optimale Kon- Nach der Anfüllung des Behälters mit der Zugabe-

struktionsparameter zu ermitteln. 15 flüssigkeit über die im Oberteil des Behälters ange-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ordnete Öffnung nimmt die Membran die untere

gelöst, daß das Verhältnis des Durchmessers el der Extremlage ein, wobei ..ire Gestall derart gewählt

Düse der Strahlpumpe zum Durchmesser D der wurde, daß sie in den Extremlagen genau an der

Mischkammer aus dem Verhältnis zwischen der Behälterwand anliegt. Unter dem Einfluß des unter

angesaugten Durchflußmasse q zu der die Strahl- 20 der Membran zugeführten Wasser:,, dessen Druck

pumpe speisenden Durchflußmasse Q gemäß folgender dem der Speise-Strahlpumpe entspricht, wird mit

Beziehung bemessen wird: zunehmender Abnahme der durch die Strahlpumpe

abgesaugten Zugabeflüssigkeit die Membran nach

'' f (0,25 bis 0,28) '' (0.78 bis 0,95) °^be" verlagert. Nach Erschöpfung des Vorrats nimmt

£) / η 25 die Membran die obere Txtremlage ein. wobei sie

direkt an dem Oberteil des Behälters anliegt.

Bei einem vorteilhaften Dosierapparat de^r erfin- Untersuchungen ergaben, daß bei einer Strahldungsgemäßen Art wird die Zugabeflüssigkeit in pumpe geringere Druckverluste für das Berieselungseinem vertikalen Metallbehälter untergebracht, dessen wasser auftreten, als dies bei der Verwendung einer Innenraum in zwei identisch gestaltete Kammern, 3° Blende oder Venturidüse im Dosierapparat der Fall eine obere und eine untere Kammer, durch eine ist Auf Grund der geringeren Druckverluste des offene, sackartige Membran unterteilt ist. Die beiden Speisewassers wird der Zerstäubungsgrad in den die Kammern bildenden Behälterteile sind an Flan- Berieselungsdüsen verbessert, was einen erhöhten sehen miteinander verbunden, und zwischen den Wirkungsgrad der Berieselungsvorriehtung zur Folge Flanschen ist die Membran, die eine kreisförmige 35 hat. Die angegebene Konstruktion selbst beseitigt Packung bildet, eingebaut. alle mit den bekannten Einrichtungen verbundenen

Am Oberteil des Behälters ist die Strahlpumpe Mangel, weil die Beförderung des Vorrats an Zugabeangeordnet, deren Saugraum — das ist der Raum flüssigkeit, z. B. eines Netzmittels, in Behältertypen rings um den Auslauf aus der Speisedüse — über aller Art, z. B. in Fässern, vorgenommen werden die Dosierdüse mit der Kammer über der Membran, 40 kann und die Beschickung des Apparats mit der in welcher sich die Zugabeflüssigkeit befindet, in Zugabeflüssigkeit keine Demontage der Einrichtung Verbindung steht. In der Speisedüse der Strahlpumpe erfordert. Die Einrichtung ist in einem gewissen erfolgt eine Drucksenkung des Speisewassers. Der Änderungsbereich der Durchflußmenge von Beriese-Auslauf der ZL'jabeflüssigkeit über die Dosierdüse lungswasser selbstregelnd, weil das Ansteigen der wird durch den Druckabfall in der Speisedüse der 45 Durchflußmenge von Berieselungswasser jedesmal von Strahlpumpe infolge der Rohrverbindung der Kammer einem proportionalen Ansteigen der Du^rchflußmenge unter der Membran mit dem unmittelbar an die der Zugabeflüssigkeit begleitet wird.
Speisedüse anschließenden Raum in der Strahlpumpe Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der hervorgerufen. Das Durchflußmassenverhältnis in dem Erfinduns an Hand der Zeichnung erläutert.
Dosierapparat ist konstant und unabhängig von der 50 Fig. 1 zeigt einen Dosierapparat im Axialschnitt: Durchflußmenge des Berieselungswassers, weil die F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Konstruktion der Änderungen der Durchflußinenge der Speiseflüssig- Strahlpumpe.

keit, welche die Änderungen der Drucksenkung in Der in F i g. 1 dargestellte Dosierapparat für die

der Speisedüse bewirken, von gleichen Änderungen [Dosierung von Netzmittel in Wasser besteht aus dem

der Drucksenkung in der Dosierdüse begleitet werden 55 Behälter 1, dessen Inneres durch eine Sackmembran 2

und eine entsprechende Änderung der Durchfluß- unterteilt ist, sowie aus eiiur optimal in bezug auf

menge der angesaugten Zugabeflüssigkeit zur Folge ein gegebenes Durchflußmassenverhällnis aufgelegten

haben. Strahlpumpe. Die Strahlpumpe besteht aus der

Um den Druck, welcher in der Speisedüse abgc- Speisedüse 3, der Mischkammer 4 sowie dem Diffu-

scnkt wurde, maximal zurückzuerhalten, ist ein ein- 60 sor 5. Die Speiseleitung 6 ist über das Rohr 7 mit

schlägiges Verhältnis des Durchmessers d der Speise- der unteren Kammer des Behälters 1, der Saugraum

düse zum Durchmesser D der Mischkammer in Ab- der Strahlpumpe, d. h. der Anfang der Mischkammer 4

hängigkeit voir- Massenverhältnis der Durchfluß- in der Nähe des Auslaufs der Speisedüse 3, über die

menge des Berieselungsvvassers q und des Speise- Dosierdüse 8 mit der oberen Kammer des Behälters 1

wassers Q zu ermitteln. 65 verbunden. Der Behälter 1 ist in seiner halben Höhe

Die funktionell Abhängigkeit des quadratischen in zwei mittels Flanschen verbundene Teile aufgeteilt.

Verhältnisses dieser Durchmesser vom Durchfluß- Zwischen den Flanschen 9 ist in einer Rille der

Massenverhältnis im Bereich Rand 10 der Membran 2 befestigt, der gleichzeitig

eine ringartige Packung oder Dichtung bildet. Die Membran 2 besitzt eine solche Gestalt, daß sie in ihren Extremlagen genau an den Innenflächen des Behälters 1 anliegt. Die Anfüllung des Behälters I mit Netzmittel erfolgt bei geöffnetem Entlüftungsund Entwässerungsventil 12 über die Öffnung 11. Nach dem Anfüllen des Behälters 1 legt sich die Membran 2 eng an die Wand des Behälterunlerteils an. Das unter Druck über die Leitung 6 zur Speisedüse der Strahlpumpe fließende Wasser speist mittels der Leitung 7 die Kammer unter der Membran 2. Infolgedessen herrscht im Behälter ein gleicher Druck wie in der Leitung 6 vor der Speisedüse 3.

In der Speisedüse erfcigt eine Drucksenkung, die das Netzmittel aus dem Behälter 1 zum Saugranm der Strahlpumpe auf Grund des entstandenen Druckunterschieds vor und hinter der Dosierdüse 8 ausfließen läßt. In der Mischkammer 4 und im Diffusor 5 erfolgt eine Drucksteigerung des Wassers mit Nctzmittelanteil, welches anschließend über die Leitung 13 zu den Zerstäuberdüsen fließt.

Der Dosierapparat arbeitet so lange, bis die Membran 2 die obere Extremlage einnimmt. Dann isi ίο der Behälter von neuem mit Netzmittel anzufüllen

In F i g. 2 ist eine zweite Ausführungsform dei Strahlpumpe dargestellt, in welcher der Saugraum 1' ein besonderes Element bildet, und in welches dii Dosierdüsen das Netzmittel dosieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ι 2

   unentbehrlich, welcher es ermöglicht, ein konstantes

   Patentanspruch: Dürchfluß-Massenyerhältnis beider Flüssigkeiten bei

   einem gewissen Änderungsbereich der Durchfluß-

   Dosierapparat zur dosierten Zugabe einer Flüs- menge des Berieselungswassers zu erhalten,
   sigkeit in eine zweite Flüssigkeit unter Einhaltung 5 Es ist bereits bekannt, die Dosierung der Zugabe eines konstanten Durchfluß-Massenverhäitnisses einer Flüssigkeit zu einer zweiten mit Hilfe einer mit einer Strahlpumpe, die eine zylindrische Misch- Strahlpumpe vorzunehmen. Beim Einsatz einer Strahlkammer besitzt, und mit einem Behälter, dessen pur pe ais Dosiereinrichtung ist jedoch das Durch-Innenraum durch eine Membran in zwei Kammern fluß-Massenverhälmis der angesaugten Flüssigkeit, aufgeteilt ist, von denen die eine Kammer mit io d. h. der Zugab-fiüssigkeit, zu der Beschickungsder Speiseleitung für die zweite Flüssigkeit und flüssigkeit — Ejektionsverhältnr- genannt — verdie andere Kammer für die Zugabeflüssigkeit änderlich und vom Druck im Saugraum, d. h. der über eine Dosierdüse mit der Mischkammer ver- Mischkammer, rings um den Speisestrom in der bunden ist, dadurch gekennzeichnet, Nähe des Auslaufs aus der Speiseuüse abhängig, daß das Verhältnis des Durchmessers (el) der 13 Die Strahlpumpe selbst erlaubt das erforderliche Düse (3j i!er Strahlpumpe zum Durchmesser (D) Ejektionsverhältnis nur an einer Arbeitsstelle einzuder Mischkammer (4) aus dem Verhältnis zwischen halte·. Eine Änderung der D'ir^hflußmenge des der angesaugten Durchflußmasse (</) zu der die Speisewassers oder auch eine Druckänderung im Strahlpumpe speisenden Durchflußmasse (Q) ge- Saugraum bewirken jedoch eine Änderung des Ejekmäß folgender Beziehung bemessen wird: 20 tionsverhältnisses, was bei der Dosierung des Netzmittels in Bergwerks-Berieselungseinrichtungen unzu-

   (0,25 bis 0.28) ^q , (0,78 bis 0,95). lässig ist. .,...„,.

   β Q Bekannt sind auch mit einer Blende ausgerüstete

   Dosierapparate, um eine örtliche Drucksenkung bei 25 einer unter Druck fließenden Flüssigkeit zu erreichen, welcher geringe Mengen einer anderen Flüssigkeit zugeführt werden. Der Raum hinter der Blende ist über die Dosierdüse mit dem Inneren eines elastischen Behälters verbunden, in welchem sich die angesaugte

   Die Erfindung betrifft einen Dosierapparat zur 30 Flüssigkeit befindet. Von außen drückt auf den dosierten Zugabe einer Flüssigkeit in eine zweite Behälter die Flüssigkeit, welche aus der unmittelbar Flüssigkeit unter Einhaltung eines konstanten Durch- vor der Blende angeschlossenen Leitung zugeführt fiuß-Massenverhältnisses mit einer Strahlpumpe, die wird. Durch den hervorgerufenen Druckunterschied eine zylindrische Mischkammer besitzt, und mit wird die Flüssigkeit aus dem riehälter über die Düse einem Behälter, dessen Innenraum durch eine Mem- 35 in den Raum hinter der Blende gedrückt,
   bran in zwei Kammern aufgeteilt ist, von denen die Die beschriebenen Dosierapparate weisen Mangel

   eine Kammer mit der Speiseleitung für die zweite auf, welche sie für den Einsatz bei BergwerksbedinFlüssigkeit und die andere Kammer für die Zugabe- gungen ausschließen. Der elastische Flüssigkeitsflüssigkeit über eine Dosierdüse mit der Misch- behälter, der gleichzeitig eine Membran darstellt, kammer verbunden ist. 40 welche die Flüssigkeiten voneinander trennt, bildet

   An einigen Stellen von Steinkohlenbergwerken, einen geschlossenen Sack, in welchem sich das geförunter anderem an Stellen, wo Schrämlademaschinen derte Netzmittel befindet.

   zum Einsatz gelangen oder auch Umschlagarbeiten Außer der Kostensteigerung, die mit den ange-

   erfolgen, übersteigt die Luftverstaubung die aus führten Behältern verbunden is*, ist der Transport Gesundheits- und Sicherheitsgründen festgesetzte 45 von Behältern dieser Art aus Gründen einer leichten Grenze. Um die VerstaubungLinterdiezulässigeGrenze mechanischen Beschädigung mit großen Schwicrig-ZU senken, werden Berieselungen angewandt, d. h., keiten verbunden. Die Anwendung einer Blende zur es wird Wasser unter Druck aus Düsen zerstäubt. Erzeugung einer örtlichen Drucksenkung der unter Der durch die Zerstäubung hervorgerufene Nebel Druck fließenden Flüssigkeit in der erwähnten F.inbefeuchtet den in der Luft schwebenden Staub und 50 richtung ist unwirtschaftlich, weil dadurch bedeutende läßt diesen sich absetzen. Die Zugabe einer geringen Druckverluste auftreten.

   Menge von Keryl-Benzylnatronsulfonat als Netz- Eine wirksame Zerstäubung bedingt die Einhaltung

   mittel zum Berieselungswasser setzt die Wasserober- eines entsprechend hohen Wasserdrucks vor den flächenspannung auf etwa die Hälfte herab, wodurch Beriesclungsdüscn. Sogar der Einbau einer Venturidie Fähigkeit des Wassers, die Staubpartikeln anzu- 55 düse an Stelle der Blende, wie dies in anderen befeuchten, erhöht wird. Das Mengenverhältnis des kannten Dosierapparaten der Fall ist, bewirkt, gleich-Nctzmittels zum Bcrieseiungswasser darf aus Gesund- falls bei anwachsendem Ejektionsverhällnis erhebliche heitsgründcn 0,L5"/,, nicht überschreiten. Druckverluslc, was auf Grund von Untersuchungen

   Untersuchungen über die Fähigkeit des Kcryl- festgestellt werden konnte.

   Benzylnatronsulfonats zur Herabsetzung der Wasser- 60 Der Einsatz einer optimal ausgebildeten Strahloberflächenspannung führten zur Erkenntnis, daß pumpe im Dosierapparat zum Hervorrufen einer ein Massenverhällnis dieses Netzmittel von 0,1 bis örtlichen Drucksenkung und einer nachfolgenden 0,15% die Wasserobcrflächenspannung um etwa maximalen Zurückgewinnung des Drucks beider 50% herabsetzt und daß eine weitere Erhöhung Flüssigkeiten — der Einsaug- sowie Speiseflüssigdes Anteils an Netzmittel nui eine geringfügige 65 keit — läßt imr minimale Druckverluste dieser Flüssig-Steigcrung der Oberflächenspannung mit sich bringt. keit, welcher die zweite Flüssigkeit zugeführt wird. Aus diesem Grund ist ein Dosierapparat zur dosierten auftreten. In der Speisedüse der Strahlpumpe erfolgt Zugabe des Netzmittels zum ßericsehingswasser die Drucksenkung der Speiseflüssigkeit, welche für