DE3619908C2 - - Google Patents

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DE3619908C2
DE3619908C2 DE19863619908 DE3619908A DE3619908C2 DE 3619908 C2 DE3619908 C2 DE 3619908C2 DE 19863619908 DE19863619908 DE 19863619908 DE 3619908 A DE3619908 A DE 3619908A DE 3619908 C2 DE3619908 C2 DE 3619908C2
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Aleksandr Michailovic Ustinov Su Dunaev
Frid Saidovic Kazan Su Valeev
Nikolai Vladimirovic Merzljakov
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KAZANSKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ TECHNOLOGICESKIJ I PROEKTNYJ INSTITUT CHIMIKO-FOTOGRAFICESKOJ PROMYSLENNOSTI "KAZNIITECHFOTOPROEKT" KAZAN' SU
UDMURTSKIJ GOSUDARSTVENNYJ UNIVERSITET IMENI 50-LETIJA SSSR USTINOV SU
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KAZANSKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ TECHNOLOGICESKIJ I PROEKTNYJ INSTITUT CHIMIKO-FOTOGRAFICESKOJ PROMYSLENNOSTI "KAZNIITECHFOTOPROEKT" KAZAN' SU
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ausrüstungen zur Trennung von flüssigen Medien und Gasen in verschiedenen technologischen Prozessen, insbesondere betrifft sie Vorrichtungen zur Entfernung von Gasen aus flüssigen Medien.
Die Erfindung kann mit dem größten Erfolg bei der Herstellung von Kino- und Fotomaterialien im chemisch- fotografischen Industriezweig mit dem Zweck angewendet werden, aus hochviskosen (über 300 cP) Fotoemulsionen und magnetischen Lacken kleine und kleinste Bläschen von freien und teilweise gelösten Gasen zu entfernen.
Außerdem kann die Erfindung Anwendung finden bei der Verarbeitung von Kunststoffen und Herstellung von Synthesefasern, Erzeugnissen aus Glas, Keramik, Porzellan in der chemischen Industrie, bei der Ölraffination in der erdölverarbeitenden Industrie, bei der Papierherstellung in der Zellstoff- und Papierindustrie, zur Klärung von Weinen in der Nahrungsmittelindustrie, bei der Erzeugung von Arzneimitteln in der medizinischen Industrie sowie zur Senkung der Aggressivität von technologischen flüssigen Medien in der Wärmeenergietechnik.
Bekanntlich zieht das Vorhandensein von Gasen in einem flüssigen Medium die Bildung von Hohlräumen, Poren, Lunkern und verschiedenen Defekten in Erzeugnissen nach sich. In anderen Fällen führen Gase, die in einem flüssigen Medium vorhanden sind, zur Korrosion.
Bekannt sind ein akustisches Verfahren und ein Apparat zur kontinuierlichen Entfernung von Gasen aus dem Strom eines flüssigen Mediums (US-Patentschrift Nr. 32 84 991).
Im Apparat gemäß der US-Patentschrift Nr. 32 84 991 nimmt man die Entfernung von Gasen aus dem flüssigen Medium, z. B. aus der 50%igen wäßrigen Lösung der kaustischen Soda, in einem Behälter rechteckiger Form vor, der eine Öffnung zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums, welche im oberen Teil einer Seitenwand des Behälters angebracht ist, eine Öffnung zum Auslauf des von Gasen befreiten flüssigen Mediums, welche im unteren, an den Behälterboden angrenzenden Teil einer Seitenwand angebracht ist, und Drainagestutzen zur Entfernung von ausgeschiedenen Gasen aufweist.
Im Behälter befindet sich eine Reihe von vertikalen Trennwänden, die hintereinander angeordnet sind und vom Boden zum Durchtritt des Stroms des flüssigen Mediums von der Einlauföffnung zur Auslauföffnung längs des Behälterbodens abstehen.
Im Behälter ist ein Schallwandler angebracht, der mit dem Behälterboden verbunden ist und zur Erregung von Schallwellen im Strom des flüssigen Mediums dient, unter deren Wirkung die Bildung von Gasbläschen im flüssigen Medium erfolgt.
Dadurch, daß die vertikalen Trennwände in gleichem Abstand vom Behälterboden angeordnet sind und sich von der einen Seitenwand des Behälters zur anderen erstrecken, und mit den Seitenwänden in enger Berührung stehen, bilden sie zusammen mit ihnen eine Reihe von Zonen, die mit dem flüssigen Medium gefüllt sind, welches mit dem unter den Stirnflächen vertikalen Trennwände durchlaufenden Strom des flüssigen Mediums in Kontakt steht. In die gebildeten Zonen werden unter der Wirkung von durch den Schallwandler erregten Schallwellen Gasbläschen aus dem Strom des flüssigen Mediums abgelenkt. Hier werden sie von den verti­ kalen Trennwänden zurückgehalten, sammeln sich neben diesen an und steigen zur Oberfläche des flüssigen Mediums auf, wo sie aufplatzen.
Jedoch ist dadurch, daß die Intensität der Schallwellen, die im flüssigen Medium durch den Schallwandler erregt werden, je nach ihrer Entfernung vom Mittelpunkt des Schallwandlers in allen Richtungen zur Peripherie hin schwächer wird, der Prozeß der Bildung von Gasbläschen, ihrer Vereinigung und Ausstoßung zur Oberfläche über die gesamte Länge des Stroms des flüssigen Mediums ungleichmäßig. Deshalb kommen die Gasbläschen zeitlich nicht dazu, in die durch die - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwände gebildeten Zonen aufzusteigen, so daß demnach die in gleichem Abstand vom Behälterboden angeordneten vertikalen Trennwände nicht vollständig Gase aus dem flüssigen Medium entfernen.
Die Anbringung eines mit den Behälterboden der Vorrichtung verbundenen Schallwandlers, der zur Erregung von Schallwellen im Behälter dient und unter allen Trennwänden angeordnet ist, führt dazu, daß im flüssigen Medium zwischen der - von der Einlauföffnung aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand und der Behälterwand ein Übergang des Gases aus dem gelösten Zustand in den freien Zustand geschieht, und die dadurch entstandenen neuen Gasbläschen vergrößern die Bläschenzahl in dem aus der Auslauföffnung ausströmenden flüssigen Medium.
Die Anbringung eines Schallwandlers unter allen Trennwänden im Apparat führt außerdem dazu, daß die Schallschwingungen auf die Gasbläschen auf dem gesamten Bewegungsweg des flüssigen Mediums durch den Apparat einwirken. Hierbei sind im flüssigen Medium Zonen vorhanden, die auf dem Niveau der Knotenstellen und Bäuche von stehenden Wellen liegen, wohin aus den oberen und unteren Schichten die Gasbläschen streben und wo sie durch die Schallschwingungen auf dem gesamten Bewegungsweg des Stroms des flüssigen Mediums zurückgehalten werden. Aus diesen Zonen können nur sehr große Gasbläschen aufsteigen.
Die Anordnung der vertikalen Trennwände gemäß der angegebenen US-Patentschrift in einem Abstand, der durch die ungerade Zahl der 1/4-Schallwellenlängen im flüssigen Medium teilbar ist, führt dazu, daß die Zonen, wo sich die Gasbläschen ansammeln, auf dem Niveau der Stirnflächen der vertikalen Trennwände oder unterhalb ihres Niveaus liegen, wobei infolgedessen die Gasbläschen an den vertikalen Trennwänden sogar bei einem minimalen Abstand der Trennwände vom Boden gleich λ/4 vorbeikommen.
Die Anordnung der vertikalen Trennwände quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums führt zur Bildung von Stromverwirbelungen an den Stirnflächen derselben, wodurch die Mitnahme der Gasbläschen aus den höher liegenden Schichten des flüssigen Mediums und deren Durchlauf unter den Stirnflächen der vertikalen Trennwände vonstatten geht.
Somit führt die Anordnung der vertikalen Trennwände in gleichem Abstand vom Behälterboden und die Anbringung eines Schallwandlers unter allen vertikalen Trennwänden im Apparat dazu, daß der Apparat zur Entfernung von Gasen aus einem flüssigen Medium mit einer Viskosität über 300 cP nicht anwendbar ist, und zwar deshalb, weil die Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasbläschen schroff abnimmt, sie von vornherein nicht imstande sind, auf die Höhe zu steigen, in der sich die vertikalen Trennwände befinden, und durch die zähen Kräfte des Stroms des flüssigen Mediums zur Auslauföffnung mitgenommen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entfernung von Gasen aus flüssigen Medien zu schaffen, bei welcher die Anordnung von vertikalen Trennwänden und die Zusammenwirkung derselben mit einem Schallwandler die Entfernung von Gasen aus einem Strom von hochviskosen flüssigen Medien mit hoher Qualität gewährleistet.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Vorrichtung zur Entfernung von Gasen aus einem Strom flüssiger Medien, enthaltend einen Behälter mit einer Öffnung zum Einlauf eines flüssigen Ausgangsmediums und mit einer Öffnung zum Auslauf des von Gasen befreiten flüssigen Mediums, wobei der Behälter mit Drainagestutzen zur Ableitung von Gasen aus der Vorrichtung versehen ist, eine Reihe von vertikalen Trennwänden, die im Behälter hintereinander angeordnet sind und vom Behälterboden zum Durchtritt des Stroms des flüssigen Mediums längs des Behälterbodens von der Einlauf- zur Auslauföffnung abstehen, sowie einen Schallwandler, der mit dem Behälterboden verbunden ist und zur Erregung von Schallschwingungen im Behälter dient, erfindungsgemäß jede - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgende Trennwand vom Behälterboden in einem Abstand absteht, der kleiner als bei der vorhergehenden Trennwand ist, während mindestens ein Schallwandler vor jeder der Trennwände, außer der letzten angebracht ist.
Die Anbringung mindestens eines Schallwandlers vor jeder vertikalen Trennwand außer der von - der Einlauföffnung aus gesehen - letzten Trennwand führt dazu, daß ein einzelnes Gasbläschen, das sich ursprünglich in einem minimalen Abstand von der Oberfläche des Schallwandlers befindet, unter der Wirkung von im flüssigen Medium durch den Schallwandler erregten Schallschwingungen in eine gewisse Höhe steigt.
Selbst wenn ein einzelnes Gasbläschen über dem - von der Einlauföffnung aus gesehen - ersten Schallwandler in eine unzureichende Höhe gestiegen ist und dadurch durch die zähen Kräfte des Stroms des flüssigen Mediums in den Raum über dem nächsten Schallwandler mitgenommen worden ist, so steigt es hier in eine Höhe auf, die die vorhergehende übersteigt.
Die Anordnung der vertikalen Trennwände derart, daß jede - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgende Trennwand vom Behälterboden in einem Abstand absteht, der kleiner als bei der vorhergehenden Trennwand ist, führt dazu, daß jedes einzelne Gasbläschen letzten Endes in eine Höhe steigt, die von vornherein den Abstand der entsprechenden Trennwand vom Boden übersteigt.
Außerdem erfolgt im flüssigen Medium, das über jedem Schallwandler durchläuft, die Bildung von neuen Gasbläschen außer den schon vorhandenen, die Vergrößerung ihrer Abmessungen, intensive Vereinigung, Bremsung, Stillsetzung und Ausstoßung nach oben, wo sie durch die vertikalen Trennwände endgültig zurückgehalten werden, dann aber zur Oberfläche des flüssigen Mediums aufsteigen und aufplatzen.
Selbst wenn die Gasbläschen in irgendeinem Abschnitt des Behälterbodens zeitlich nicht dazu gekommen sind, eine erforderliche Größe anzunehmen und in eine Höhe zu steigen, wo sie durch die vertikale Trennwand zurückgehalten werden, und als Folge davon durch die zähen Kräfte des Stroms des flüssigen Mediums in den Raum über dem nächsten Schallwandler mitgenommen worden sind, so vereinigen sie sich hier unter der Wirkung von Schallwellen mit den neu gebil­ deten Gasbläschen und steigen in die erforderliche Höhe auf.
Dadurch, daß jede - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand vom Behälterboden in einem Abstand absteht, der kleiner als bei der vorhergehenden Trennwand ist, nimmt der Querschnitt, welchen der Strom des flüssigen Mediums unter den Stirnflächen der vertikalen Trennwände passiert, mit deren Absenkung ab, während das Volumen des diese Querschnitte passierenden flüssigen Mediums unverändert bleibt. Infolgedessen nimmt die Geschwindigkeit des flüssigen Mediums beim Durchlauf desselben unter der Stirnfläche jeder nachfolgenden vertikalen Trennwand zu. Laut dem Bernoullischen Gesetz nimmt mit der Erhöhung der Ausflußgeschwindigkeit eines Stroms des flüssigen Mediums der Druck in demselben ab, was die Bildung von neuen Gasbläschen und deren Entfernung aus dem flüssigen Medium begünstigt. Da der Schallwandler vor jeder vertikalen Trennwand, außer der letzten, angebracht ist, so ist die Bildung von neuen Gasbläschen im flüssigen Medium vor der - von der Einlauföffnung aus gesehen - letzten Trennwand vollkommen ausgeschlossen, und der Abstand zwischen der - von der Einlauföffnung aus gesehen - vorletzten und letzten Trennwand ist ein solcher, daß die kleinsten Gasbläschen, die sich infolge des vorhandenen, von der Einlauföffnung aus letzten Schallwandlers gebildet haben, durch die - von der Einlauföffnung aus gesehen - letzte Trennwand vollständig zurückgehalten werden.
Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung jede - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand in einem Abstand vom Behälterboden anzuordnen, der um 0,05-0,1 kleiner als der Abstand der vorhergehenden Trennwand vom Behälterboden ist.
Die Anordnung jeder - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwand in einem Abstand vom Behälterboden, der um 0,05 kleiner als der Abstand der vorhergehenden Trennwand vom Boden ist, führt dazu, daß eine größere Anzahl von vertikalen Trennwänden und Schallwandlern vor ihnen vorgesehen werden müssen, wodurch die Effektivität der Vorrichtung zurückgeht. Außerdem wird mit der Vergrößerung der Anzahl von Schallwandlern der Elektroenergieverbrauch größer.
Die Anordnung jeder - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwand in einem Abstand vom Behälterboden, der größer als 0,1 des Abstandes der vorhergehenden Trennwand vom Boden ist, führt dazu, daß eine kleinere Anzahl von vertikalen Trennwänden und Schallwandlern vor ihnen vorgesehen werden, was ebenfalls eine Herabsetzung des Arbeitswirkungsgrades der Vorrichtung zur Folge hat. In diesem Fall entsteht eine erhebliche Wirbelbewegung des Stroms des flüssigen Mediums an den Stirnflächen der - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwände, wobei infolge dieser Bewegung die Mitnahme der Gasbläschen aus den oberen Schichten des flüssigen Mediums und deren erzwungene Bewegung unter die vertikalen Trennwände geschieht.
Es ist technologisch begründet, die vertikalen Trennwände in der Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Regelung ihrer Verschiebung in der Vertikalebene zu versehen, was es gestattet, die Arbeit der Vorrichtung im optimalen Betrieb durchzuführen, d. h. in Abhängigkeit von der Viskosität, den Durchsatz des flüssigen Mediums durch die Vorrichtung zu ändern und die Größe des Querschnitts des unter den Stirnflächen der vertikalen Trennwände durchlaufenden Stroms des flüssigen Mediums zu regeln sowie dadurch die erforderliche Qualität der Entfernung von Gasen aus dem flüssigen Medium zu erzielen.
Technologisch begründet ist es auch, den vor jeder vertikalen Trennwand angebrachten Schallwandler mit dem Behälterboden über aus schalldichtem Material bestehende Elemente zu verbinden und den Abschnitt des Behälterbodens vor der - von der Einlauföffnung aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand ebenfalls aus schalldichtem Material auszuführen.
Infolge dieser Maßnahmen werden Schallschwingungen von den Schallwandlern zum Strom des flüssigen Mediums längs der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwände vollständiger übertragen, weil die Übertragung der Schallschwingungen zum Behälterboden in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums ausgeschlossen ist, welche die Bremsung der Gasbläschen in dieser Richtung behindern.
Als Ergebnis der Verbindung der Schallwandler mit dem Behälterboden über Elemente aus schalldichtem Material ist der gegenseitige Einfluß der Schallwandler aufeinander über den Behälterboden ausgeschlossen, was den Wirkungsgrad eines jeden von ihnen erhöht. Außerdem verhindert die Ausführung des Behälterbodens vor der - von der Einlauföffnung aus gesehen - letzten Trennwand aus schalldichtem Material die Bildung von neuen Gasbläschen vor der Auslauföffnung.
Es ist zweckmäßig, daß die vertikalen Trennwände eine rechteckige Form haben und im Behälter rechteckiger Form zwischen dessen Seitenwänden gegenüber der Öffnung zum Einlauf des flüssigen Mediums quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums angeordnet sind, während der vor jeder Trennwand angebrachte Schallwandler so angeordnet ist, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zu dem Strom des flüssigen Mediums übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieebene der Trennwand zusammenfallenden Querschnitt passiert.
Als Folge davon, daß die Intensität von Schallschwingungen, die im zentralen Teil des Stroms des flüssigen Mediums über dem Mittelpunkt des Schallwandlers erregt werden, am größten gegenüber der Intensität von Schallschwingungen ist, welche über dem peripheren Teil desselben erregt werden, wirken auf die Gasbläschen im zentralen Teil des Stroms des flüssigen Mediums, die sich mit der größten Geschwindigkeit bewegen, Schallschwingungen maximaler Intensität ein. Da der Strom des flüssigen Mediums einen Behälter mit rechteckiger Form durchläuft, wird ihm dieselbe Form verliehen. Da die Intensität der Schallschwingungen, die im flüssigen Medium durch den Schallwandler erregt werden, sich im wesentlichen symmetrisch vom Zentrum des Wandlers zu dessen Peripherie verteilt, werden die Schallschwingungen im rechteckigen Querschnitt des Stroms ebenfalls gleichmäßig verteilt. Dies gestattet, den Effekt einer gleichmäßigen Entfernung von Gasen aus dem Strom des flüssigen Mediums sowohl längs als auch quer zur Strombewegungsrichtung zu erzielen und dadurch eine garantierte Qualität zu erreichen. Der Umstand, daß die Schallwelle maximaler Intensität des Schallwandlers mit der vertikalen Symmetrieachse der Trennwand nach der Richtung zusammenfällt, führt dazu, daß die Schallschwingungen auf den Strom des flüssigen Mediums senkrecht wirken, was zur Folge hat, daß die Bewegungsbahn der Gasbläschen im flüssigen Medium um einen größeren Winkel von der Horizontalen nach oben abgelenkt wird, wo­ durch die Gasbläschen schneller zur Oberfläche des flüssigen Mediums aufsteigen und aufplatzen.
Es ist zweckmäßig, daß die Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände in der Vertikalebene einen in der Öffnung zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums eingesetzten Stutzen, einen Schwimmer und ein System von Hebeln enthält, bei welchem System ein Hebel die vertikalen Trennwände trägt und mit dem Deckel des Behälters starr verbunden ist und der andere Hebel aber mit dem Stutzen und dem Schwimmer gelenkig verbunden ist, wobei die genannten Hebel mittels eines dritten Hebels untereinander verbunden sind.
Durch die in der Vorrichtung vorhandene Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände in der Vertikalebene wird es möglich, die Vorrichtung bei der sich ändernden Durchsatzmenge des flüssigen Mediums einzusetzen und die Entfernung von Gasbläschen aus diesem mit garantierter Qualität durchzuführen.
Es ist technologisch begründet, den Apparat mit einem Block von Mikroschaltern auszustatten, der an dem die vertikalen Trennwände tragenden Hebel angebracht und mit den Schallwandlern außer dem - von der Einlauföffnung aus gesehen - ersten Schallwandler über eine Schalteinrichtung, die die aufeinanderfolgende Einschaltung der Schallwandler gewährleistet, elektrisch verbunden ist.
Bei der Verschiebung des Hebels nach oben wird der Block von Mikroschaltern eingeschaltet und ein elektrisches Signal wird von dem Block von Mikroschaltern zur Schalteinrichtung zugeführt, die die aufeinanderfolgende Einschaltung der Schallwandler gewährleistet. Hierbei wird eine solche Anzahl der Schallwandler eingeschaltet, die zur Erzielung einer garantierten Qualität der Entfernung von Gasen aus flüssigen Medien erforderlich ist. Die Anzahl der vertikalen Trennwände am Hebel, der sie trägt, und der Schallwandler vor den Trennwänden kann so bestimmt werden, daß der Durchsatz des flüssigen Mediums durch die Vorrichtung in einem weiten Bereich verändert werden kann. Bei der Verschiebung des die vertikalen Trennwände tragenden Hebels nach unten wird der Block von Mikroschaltern über die Schalteinrichtung für die Ausschaltung der Schallwandler ansprechen. Hierbei kann es vorkommen, daß alle Schallwandler außer dem von der Einlauföffnung aus gesehen - ersten Schallwandler abgeschaltet sind. Dies erlaubt es, einen Leerlauf der Schallwandler bei garantierter Qualität der Entfernung von Gasen aus dem abnehmenden Strom des flüssigen Mediums auszuschließen.
Es ist technologisch begründet, den Apparat mit mehreren Behältern auszuführen, die miteinander verbunden sind und hintereinander liegen, von denen jeder höher als der vorhergehende auf einer Höhe angeordnet ist, die gleich
worin bedeuten:
ρ 1 - Dichte des flüssigen Mediums;
ρ 2 - Luftdichte;
R - Radius eines Gasbläschens;
I 0 - Intensität der Schallschwingungen;
α - Absorptionskoeffizient;
S 0 - anfänglicher Abstand, in dem sich ein Gasbläschen von der Oberfläche des Schallwandlers befindet;
l - Länge der Oberfläche des Schallwandlers;
η - Viskosität des flüssigen Mediums;
V 0 - Geschwindigkeit des Stroms des flüssigen Mediums;
Re - Reynoldssche Zahl;
C - Schallgeschwindigkeit im flüssigen Medium;
e - Basis eines natürlichen Logarithmus;
0,7 - Reservefaktor, der Parameterschwankungen von Schallfeld und flüssigem Medium berücksichtigt,
wobei die - von der Öffnung zum Einlauf des flüssigen Mediums aus gesehen - letzte vertikale Trennwand in jedem Behälter mit einer Bohrung rechteckiger Form ausgeführt ist, die auf dem Niveau des Bodens des in Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums nachfolgenden Behälters angebracht ist.
Als Folge davon, daß jeder Behälter höher als der vorhergehende um einen Abstand h liegt, tritt der unter den Stirnflächen der vertikalen Trennwände durchlaufende Strom des flüssigen Mediums aus der in der Seitenwand eines jeden Behälters angebrachten Auslauföffnung aus, was die Leistung der Vorrichtung zu steigern erlaubt.
Dadurch, daß die vertikalen Trennwände mit Bohrungen rechteckiger Form versehen sind, die auf dem Niveau des Bodens des in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums nachfolgenden Behälters angebracht sind, wird es möglich, den Strom des flüssigen Mediums, der durch jeden Behälter durchläuft, in einer Höhe h zu teilen, die Gasbläschen enthaltenden oberen Schichten des flüssigen Mediums abzutrennen und sie dem nächstfolgenden Behälter zur weiteren Entfernung von Gasbläschen zuzuführen. Hierbei wird die Höhe h, um welche jeder in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums nachfolgende Behälter höher als der vorhergehende angeordnet ist und in welcher in den vertikalen Trennwänden Bohrungen rechteckiger Form ausgeführt sind, durch die Hubhöhe eines Bläschens bestimmt, das sich ursprünglich in einem minimalen Abstand S 0 von der Oberfläche des Schallwandlers befand, wobei die Hubhöhe aus der Gleichung der Kräfteeinwirkung auf das Gasbläschen im Schallfeld berechnet wird.
Auf diese Weise wird der von Gasen befreite Strom des flüssigen Mediums unter den Stirnflächen der vertikalen Trennwände durchlaufen und aus der Auslauföffnung in jedem Behälter unterhalb der Höhe h ausfließen, was es erlaubt, Gase mit garantierter Qualität zu entfernen und gleichzeitig die Leistung der Vorrichtung zu steigern.
Es ist zweckmäßig, in der Vorrichtung zwischen den benachbarten Behältern einen Geber zur Kontrolle des Gehaltes an Gasbläschen im flüssigen Medium anzubringen, der mit dem Schallwandler des auf den Geber folgenden Behälters über eine Schalteinrichtung elektrisch verbunden ist, die eine aufeinanderfolgende Einschaltung der Schallwandler eines jeden Behälters in Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums gewährleistet.
Die Anbringung eines Gebers zur Kontrolle des Gehaltes an Gasbläschen im flüssigen Medium zwischen den benachbarten Behältern verhindert die Leerlaufarbeit der Schallwandler des auf den Geber folgenden Behälters. Falls das flüssige Medium, das irgendeinem auf den Geber folgenden Behälter zugeführt wird, eine geringe Gasbläschenzahl enthält, so gibt der Geber ein Signal an eine Schalteinrichtung, die die Schallwandler jedes Behälters in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums aufeinanderfolgend einschaltet, und die Entfernung von Gasbläschen geht hierbei in jedem in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums nachfolgenden Behälter nur dank der Absenkung der vertikalen Trennwände vonstatten.
Es ist technologisch begründet, den Apparat mit einer zusätzlichen vertikalen Trennwand zu versehen, die in einem Behälter zylindrischer Form angeordnet und in Gestalt einer Spirale ausgebildet ist, die einen Mittelpunkt, der mit dem Mittelpunkt der Einlauföffnung gleichachsig ist, besitzt und einen Spiralkanal konstanten Querschnitts bildet, in welchem quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums vertikale Trennwände rechteckiger Form angeordnet sind, wobei gleichachsig mit der Einlauföffnung ein Schallwandler angebracht ist, dessen Schallwelle maximaler Intensität mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung zusammenfällt, und außerdem der vor jeder vertikalen Trennwand mit rechteckiger Form angebrachte Schallwandler derart angeordnet ist, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwand zusammenfallenden Querschnitt passiert.
Dadurch, daß die Intensität von Schallschwingungen, die im zentralen Teil des durch die Einlauföffnung durchlaufenden Stroms des flüssigen Mediums über dem Mittelpunkt des Schallwandlers am größten ist gegenüber den über dessen peripherischem Teil erregten Schallschwingungen, wirken auf die Gasbläschen im zentralen Teil des Stroms, der sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, große Schallschwingungen. Der Umstand, daß die maximale Schallwelle des Schallwandlers mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung zusammenfällt, hat zur Folge, daß die Wirkungsrichtung der Schallschwingungen zur Bewegungsrichtung des flüssigen Mediums entgegengesetzt ist.
Infolgedessen erfolgt eine gegenüber den vorhergehenden Varianten effektivere Bremsung der Gasbläschen, ihre Vereinigung und Entfernung aus der Zone, die durch die erste Windung der vertikalen Trennwand begrenzt ist, die in Gestalt einer mit dem Behälterboden verbundenen Spirale ausgebildet ist.
Der Strom des flüssigen Mediums, der durch den Spiralkanal durchläuft, welcher von den übrigen Windungen der zusätzlichen, mit dem Behälterboden verbundenen Trennwand und der Seitenwand des Behälters gebildet ist, weist im Querschnitt eine rechteckige Form auf. Der Umstand, daß im Spiralkanal quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums vertikale Trennwände rechteckiger Form angeordnet sind und vor jeder von ihnen ein Schallwandler angebracht ist, dessen Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der Trennwand zusammenfallenden Querschnitt passiert, führt dazu, daß sich die Schallschwingungen im rechteckigen Querschnitt des Stromes gleichmäßig verteilen. Dies erlaubt, den Effekt einer gleichmäßigen Entfernung von Gasbläschen aus dem Strom des flüssigen Mediums quer zur Bewegungsrichtung des Stroms zu erzielen.
Die Anordnung der zusätzlichen vertikalen Trennwand, die einen Spiralkanal bildet, zwingt den Strom des flüssigen Mediums, sich in ihm von der Einlauf- zur Auslauföffnung längs des Behälterbodens entlang einer Spirale zu bewegen. Hierbei läuft der Strom des flüssigen Mediums aus der Zone, die durch die - von der Einlauföffnung aus gesehen - erste Windung des Spiralkanals und die - von der Einlauföffnung aus gesehen - erste vertikale Trennwand rechteckiger Form begrenzt ist, durch alle Zonen, welche von den übrigen Windungen der zusätzlichen Trennwand, der Seitenwand des Behälters und den vertikalen Trennwänden rechteckiger Form gebildet sind, über jedem der Schallwandler durch, die in ihnen vor jeder vertikalen Trennwand rechteckigen Profils außer der - von der Öffnung zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums aus gesehen - letzten Trennwand angebracht sind.
Auf diese Weise wird infolge einer Verlängerung des Durchlaufweges des flüssigen Mediums im Apparat eine Verlängerung der Verweilzeit desselben in der Wirkungszone von Schallschwingungen erzielt, was die Qualität der Entfernung von Gasen aus viskosen flüssigen Medien (bis zu 300 cP) zu steigern erlaubt. Außerdem bietet eine solche Konstruktion der Vorrichtung die Möglichkeit, diese mit kleineren Außenabmessungen auszuführen und dadurch Produktionsflächen einzusparen.
Es ist ferner zweckmäßig, daß in der Vorrichtung die dem Behälterboden zugewandten Stirnflächen der vertikalen Trennwände rechteckiger Form ein Profil aufweisen, das quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums längs einer Kurve ausgeführt ist, die im wesentlichen die Verteilungskurve der Intensität von Schallwellen wiederholt, welche im flüssigen Medium durch den vor jeder Trennwand angebrachten Schallwandler erregt werden.
Eine derartige Ausführung der Stirnflächen der vertikalen Trennwände macht es möglich, über einem Teil des Schallwandlers, der intensivere Schallschwingungen erregt, ein größeres Volumen des flüssigen Mediums durchlaufen zu lassen und dadurch die Leistung der Vorrichtung bei garantierter Qualität der Entfernung von Gasbläschen zu steigern.
Man kann die vertikalen Trennwände zylindrisch ausbilden und quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums im Behälter mit zylindrischer Form koaxial zueinander und zur Einlauföffnung anordnen, gleichachsig mit welcher ein Schallwandler angebracht ist, dessen Schallwelle maximaler Intensität mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung zusammenfällt, wobei außerdem der vor jeder Trennwand mit zylindrischer Form angebrachte Schallwandler derart angeordnet werden kann, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der Trennwand zusammenfallenden Querschnitt passiert.
Als Folge davon, daß die Intensität von Schallschwingungen, die im zentralen Teil des Stroms des flüssigen Mediums erregt werden, der durch die Einlauföffnung über dem Mittelpunkt des Schallwandlers fließt, am größten ist gegenüber der Intensität von über dem peripherischen Teil desselben erregten Schallschwingungen, wirken auf die Gasbläschen im zentralen Teil des sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Stroms größere Schallschwingungen. Der Umstand, daß die Schallwelle maximaler Intensität des Schallwandlers mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung des Apparates zusammenfällt, führt dazu, daß die Wirkungsrichtung von Schallschwingungen zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums entgegengesetzt ist.
Infolgedessen geht die effektivste Bremsung der Gasbläschen, deren Vereinigung und Entfernung aus der Zone vonstatten, die durch die - von der Einlauföff­ nung aus gesehen - erste zylindrische Trennwand begrenzt ist.
Da die vertikalen Trennwände eine zylindrische Form haben und koaxial zueinander und zur Einlauföffnung angeordnet sind, läuft der Strom des flüssigen Mediums von der Einlauf- zur Auslauföffnung längs des Behälterbodens durch, indem er in allen Richtungen zerfließt, und bewegt sich dann am Kreisumfang längs der Seitenwand des Behälters in einer Zone, die durch die - von der Einlauföffnung aus gesehen - letzte zylindrische Trennwand und die Seitenwand des Behälters begrenzt ist. Hierbei erregt der vor jeder vertikalen Trennwand angebrachte Schallwandler Schallschwingungen in einem stets abnehmenden Volumen des flüssigen Mediums, das durch die vertikalen Trennwände begrenzt ist. Dabei nimmt dadurch, daß die Länge der Stirnfläche jeder - von der Einlauföffung aus gesehen - nachfolgenden zylindrischen Trennwand zunimmt, die Größe des Querschnittes des Stroms des flüssigen Mediums bei dessen fortschreitender Entfernung von der Einlauföffnung wesentlicher ab als in den vorangegangenen Ausführungsformen der Vorrichtung, und dies nicht nur infolge der Absenkung der Trennwände, sondern auch infolge einer Vergrößerung der Fläche der durch jede Trennwand begrenzten Zone.
Die Anbringung des Schallwandlers vor jeder vertikalen Trennwand mit zylindrischer Form, derart, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums längs der vertikalen Symmetrieachse der Trennwand in jeder beliebigen Richtung übertragen wird, führt außerdem dazu, daß die Intensität von durch den Schallwandler erregten Schallschwingungen im gesamten Querschnitt des Stroms des flüssigen Mediums gleichmäßig verteilt ist, was es gestattet, den Effekt einer gleichmäßigen Entfernung von Gasbläschen aus dem flüssigen Medium zu erzielen. Außerdem wirken die Schallschwingungen senkrecht zur Bewegungsrichtung von Gasbläschen mit dem Strom des flüssigen Mediums, was zur Ablenkung der Bewegungsbahn der Gasbläschen um einen gewissen Winkel von der Horizontalen nach oben führt.
Somit bietet die Konstruktion der Vorrichtung die Möglichkeit, den Prozeß der Entfernung von Gasbläschen aus einem einen kleineren Querschnitt aufweisenden Strom des flüssigen Mediums durchzuführen und eine hohe Qualität der Entfernung von Gasbläschen aus besonders viskosen flüssigen Medien, z. B. solchen wie Quarzglas, zu erzielen.
Es ist zweckmäßig, den Apparat mit einer Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände in der Vertikalebene zu versehen, wobei die Einrichtung einen Stutzen, der in der Behälteröffnung zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums eingesetzt ist, eine Buchse, die auf dem Stutzen axial verschiebbar angeordnet ist, und am Ende der Buchse gelenkig befestigte Hebel enthält, welche die frei befestigten vertikalen Trennwände tragen und mit dem Deckel des Behälters beweglich verbunden sind.
Dadurch, daß die die vertikalen Trennwände tragenden Hebel am Ende der Buchse, die auf dem Stutzen axial verschiebbar angeordnet ist, gelenkig befestigt und mit dem Behälterdeckel beweglich verbunden sind, wird bei axialer Verschiebung der Buchse die Verschiebung der Trennwände in der Vertikalebene gewährleistet. Hierbei hat jede - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand mit zylindrischer Form die Möglichkeit, sich um eine kleinere Wegstrecke als die vorhergehende zu verschieben, und die Differenz der Hubhöhe der - von der Einlauföffnung aus gesehen - ersten und letzten vertikalen Trennwand über dem Behälterboden soll gleiche Größen der Querschnittsflächen zwischen den Stirnflächen der vertikalen Trennwände und dem Behälterboden gewährleisten. Anderenfalls nimmt die Bedeutung jeder von der Einlauföffnung nachfolgenden Trennwand ab, weil bei der Entfernung des flüssigen Mediums von der Öffnung dieses Medium in einer dünneren Schicht zerfließt und unterhalb der Stirnflächen der nachfolgenden vertikalen Trennwände durchlaufen kann.
Die Verschiebung der vertikalen Trennwände mit zylindrischer Form in der Vertikalebene um eine unterschiedliche Höhe vom Behälterboden gestattet es, den Durchsatz des flüssigen Mediums durch den Apparat beim Übergang zu den flüssigen Medien mit unterschiedlichen Viskositäten zu regeln und dadurch die erforderliche Qualität der Entfernung von Gasbläschen aus verschiedenen flüssigen Medien sicherzustellen.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch eingehende Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entfernung von Gasen aus einem Strom eines flüssigen Mediums im Längsschnitt;
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 eine Einzelheit A von Fig. 1 (in vergrößertem Maßstab);
Fig. 4 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit einer Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände mit rechteckigem Profil ausgestattet ist, im Längsschnitt;
Fig. 5 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mehrere Behälter rechteckiger Form einschließt, im Längsschnitt;
Fig. 6 eine teilweise Ansicht in Richtung des Pfeils B von Fig. 5;
Fig. 7 eine Einzelheit C von Fig. 5 ( in vergrößertem Maßstab);
Fig. 8 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine als Spirale ausgebildete vertikale Trennwand enthält, im Längsschnitt;
Fig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 8;
Fig. 10 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der vertikalen Trennwände eine zylindrische Form aufweisen, im Längsschnitt;
Fig. 11 einen Schnitt nach Linie XI-XI der Fig. 10;
Fig. 12 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit einer Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände mit zylindrischer Form versehen ist, im Längsschnitt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entfernung von Gasen aus einem Strom flüssiger Medien, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, enthält einen Behälter 1, der eine Öffnung 2 zum Einlauf eines flüssigen Ausgangsmediums 3 und eine Öffnung 4 zum Auslauf des von Gasbläschen 5 befreiten flüssigen Mediums 3 besitzt.
Der Behälter ist durch Seitenwände 6, 7, 8, 9 (Fig. 2) und einen Boden 10 (Fig. 1) gebildet und besitzt einen Deckel 11, auf welchem Drainagestutzen 12 angebracht sind.
Die Öffnung 2 zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums 3 befindet sich im Deckel 11 neben der Seitenwand 6. Die Öffnung 4 zum Auslauf des von Gasbläschen befreiten flüssigen Mediums 3 ist in dem an den Boden 10 des Behälters 1 angrenzenden unteren Teil der Seitenwand 7 angebracht.
Im Behälter 1 sind von der Seitenwand 8 bis zur Seitenwand 9 vertikale Trennwände 13 hintereinander angeordnet.
Die vertikalen Trennwände 13 (Fig. 1) bilden untereinander Zonen 14, die mit dem flüssigen Medium 3 gefüllt sind.
Die vertikalen Trennwände 13 sind im Behälter 1 in der Vertikalebene verschiebbar angeordnet.
Die Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 befinden sich vom Boden 10 in einem gewissen Abstand L (Fig. 3) zum Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums 3 in Pfeilrichtung D von der Einlauföffnung 2 zur Auslauföffnung 4 längs des Bodens 10 des Behälters 1.
Gemäß der Erfindung steht jede - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand 13 (Fig. 1) vom Boden 10 des Behälters 1 um einen Abstand ab, der kleiner als bei der vorhergehenden Trennwand ist, d. h. L 1≦λτL 2≦λτL 3≦λτL 4.
Der Abschnitt 16 des Bodens 10 des Behälters 1 vor der - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 13 besteht aus schalldichtem Material.
Vor jeder vertikalen Trennwand 13 außer der letzten ist ein Schallwandler 17 angebracht, der mit dem Boden 10 des Behälters 1 über ein Element 18 (Fig. 3) aus schalldichtem Material verbunden ist und zur Erregung von Schallschwingungen in Zonen 14 für den Aufstieg der Gasbläschen 5 zur Oberfläche 19 des flüssigen Mediums 3 dient.
Gemäß der Erfindung hat in der in Fig. 1, 2, 3 dargestellten Ausführungsform der Behälter 1 eine rechteckige Form und zwischen seinen Seitenwänden 8 und 9 (Fig. 2) sind gegenüber der Einlauföffnung 2 (Fig. 1) die vertikalen Trennwände 13 von rechteckiger Form angeordnet. Der Schallwandler 17 ist vor jeder vertikalen Trennwand 13 derart angebracht, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums 3 übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der Trennwand 13 zusammenfallenden Querschnitt in Pfeilrichtung E (Fig. 3) von der Einlauföffnung 2 (Fig. 1) zur Auslauföffnung 4 passiert.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung besitzt eine Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände 13 in der Vertikalebene, wobei diese Einrichtung einen in der Öffnung 2 zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums 3 eingesetzten Stutzen 20 und ein System von Hebeln 21, 22, 23 enthält. Ein Hebel 23 dieses Systems trägt die vertikalen Trennwände 13 und ist mit dem Deckel 11 des Behälters 1 starr verbunden, während ein anderer Hebel 21 mit dem Stutzen 20 gelenkig verbunden ist. Die Hebel 21 und 23 sind mittels des Hebels 22 untereinander verbunden. Außerdem enthält die Einrichtung einen am Hebel 21 angelenkten Schwimmer 24. Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung ist mit einem Block von Mikroschaltern 25 ausgestattet, der an dem die vertikalen Trennwände 13 tragenden Hebel 23 angebracht ist und mit den Schallwandlern 17 außer dem - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - ersten Schallwandler über eine Schalteinrichtung 26 elektrisch verbunden ist, die für die aufeinanderfolgende Einschaltung der Schallwandler 17 sorgt.
Eine in den Fig. 5, 6, 7 dargestellte Vorrichtung schließt zwei Behälter 1 ein, die miteinander in Verbindung stehen und hintereinander angeordnet sind, wobei der zweite Behälter höher als der erste auf einer Höhe liegt, die gleich
worin bedeuten:
ρ 1 - Dichte des flüssigen Mediums 3;
ρ 2 - Luftdichte;
R - Radius eines Gasbläschens 5;
I 0 - Intensität der Schallschwingungen;
α - Absorptionskoeffizient;
S 0 - anfänglicher Abstand, in dem sich ein Gasbläschen 5 von der Oberfläche des Schallwandlers 17 befindet;
l - Länge der Oberfläche des Schallwandlers 17;
η - Viskosität des flüssigen Mediums 3;
V 0 - Geschwindigkeit des Stroms des flüssigen Mediums 3;
Re - Reynoldssche Zahl;
C - Schallgeschwindigkeit im flüssigen Medium 3;
e - Basis eines natürlichen Logarithmus;
0,7 - Reserverfaktor, der Parameterschwankungen des Schallfeldes und des flüssigen Mediums 3 berücksichtigt.
Die - von der Einlauföffnung 2 in jedem Behälter 1, aus gesehen - letzte vertikale Trennwand 13 ist mit einer Bohrung 27 (Fig. 6) rechteckiger Form ausgeführt, die auf dem Niveau des Bodens 10 (Fig. 5) des in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 3 des Behälters 1 angebracht ist. Die Anzahl der Behälter kann in Abhängigkeit von der vorgegebenen Leistung eine beliebige sein.
Außerdem ist gemäß der Erfindung in der in Fig. 5, 7 dargestellten Vorrichtung zwischen den benachbarten Behältern 1 ein Geber 28 zur Kontrolle des Gehaltes an Gasbläschen 5 im flüssigen Medium 3 angebracht, der mit dem Schallwandler 17 des auf den Geber 28 (Fig. 7) folgenden Behälters 1 (Fig. 5) über eine Schalteinrichtung 29 elektrisch verbunden ist, die eine aufeinanderfolgende Einschaltung der Schallwandler 17 jedes Behälters 1 in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 3 gewährleistet.
Eine in Fig. 8, 9 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entfernung von Gasen aus einem Strom eines flüssigen Mediums 3 enthält einen Behälter 30 mit zylindrischer Form, der eine Öffnung 31 zum Einlauf eines flüssigen Ausgangsmediums 32 und eine Öffnung 33 zum Auslauf des von Gasbläschen 34 befreiten flüssigen Mediums 32 besitzt. Der Behälter 30 zylindrischer Form ist durch die Seitenwand 35 und den Boden 36 gebildet und besitzt einen Deckel 37, auf dem Drainagestutzen 38 angebracht sind.
Im Behälter 30 ist eine zusätzliche vertikale Trennwand 39 angeordnet, die in Gestalt einer Spirale ausgebildet ist, die einen Mittelpunkt, der mit dem Mittelpunkt der Einlauföffnung 31 gleichachsig ist, besitzt und mit dem Boden 36 und der Seitenwand 35 des Behälters 30 einen Spiralkanal konstanten Querschnitts bildet. Die Öffnung 31 zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums 32 ist im Deckel 37 gleichachsig mit der Symmetrieachse des Behälters 30 angebracht. Die Öffnung 33 zum Auslauf des von den Gasbläschen 34 befreiten flüssigen Mediums 32 ist am Ende des Spiralkanals im Boden 36 des Behälters 30 angebracht.
Im Spiralkanal sind quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 32 (mit einer Viskosität über 300 cP) vertikale Trennwände 40 rechteckiger Form hintereinander angeordnet.
Die - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - erste Windung der vertikalen Trennwand 39, die mit dem Bo­ den 36 des Behälters 30 verbunden ist, bildet eine Zone 41 (Fig. 9), die mit dem flüssigen Medium 32 (Fig. 8) gefüllt ist. Die - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwände 39, die vertikalen Trennwände 40 und die Seitenwand 35 des Behälters 30 bilden Zonen 42 (Fig. 9), welche mit dem flüssigen Medium 32 gefüllt sind.
Die Stirnflächen 43 (Fig. 8) der vertikalen Trennwände 40 befinden sich in einem gewissen Abstand vom Boden 36 zum Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums 32 in Richtung von der Einlauföffnung 31 zur Auslauföffnung 33 längs des Bodens 36 des Behälters 30.
Gemäß der Erfindung steht jede - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand 40 vom Boden 36 des Behälters 30 in einem Abstand ab, der kleiner als bei der vorhergehenden Trennwand, d. h. M 1≦λτM 2≦λτM 3 ≦λτM 4≦λτM 5. Ein Abschnitt 44 des Bodens 36 des Behälters 30 vor der - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 40 ist aus schalldichtem Material ausgeführt.
Im Behälter 30 ist gleichachsig mit der Öffnung 31 ein Schallwandler 45 angebracht, der Schallschwingungen in der Zone 41 (Fig. 9) für den Aufstieg der Gasbläschen 34 (Fig. 8) zur Oberfläche 46 des flüssigen Mediums 32 erregt. Hierbei fällt die Schallwelle maximaler Intensität, erregt vom Schallwandler 45, mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung 31 zusammen.
In den Zonen 42 (Fig. 9) sind vor jeder vertikalen Trennwand 40 außer der letzten Schallwandler 47 angebracht, deren Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mittels 32 (Fig. 8) übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwand 40 zusammenfallenden Querschnitt in Richtung (nach Pfeil F) (Fig. 9) von der Einlauföffnung 31 (Fig. 8) zur Auslauföffnung 33 passiert.
Die Schallwandler 45 und 47 sind mit dem Boden 36 des Behälters 30 über Elemente 48 aus schalldichtem Material verbunden.
Bei den in den Fig. 1 bis 9 dargestellten Vorrichtungen weist die dem Boden 10 bzw. 36 des Behälters 1 bzw. 30 zugewandte Stirnfläche 15 (Fig. 1-7) bzw. die Stirnfläche 43 (Fig. 8, 9) jeder vertikalen Trennwand 13 bzw. 40 rechteckiger Form ein Profil auf, das in der zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 3 und 32 längs einer Kurve ausgeführt ist, die im wesentlichen die Verteilungskurve der Intensität von Schallwellen wiederholt, welche im flüssigen Medium 3 und 32 durch den vor jeder Trennwand 13 und 40 angebrachten Schallwandler 17 und 45 erregt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die in Fig. 10, 11 dargestellt ist, enthält einen Behälter 49 (Fig. 10) zylindrischer Form, der durch eine Seitenwand 50 und einen Boden 51 gebildet ist und eine Öffnung 52 zum Einlauf eines flüssigen Ausgangsmediums 53 sowie eine Öffnung 54 zum Auslauf des von Gasbläschen 55 befreiten flüssigen Mediums 53 besitzt.
Der Behälter 49 besitzt einen Deckel 56, auf dem Drainagestutzen 57 und die Öffnung 52 zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums 53 angebracht sind, welche mit der Symmetrieachse des Behälters 49 gleichachsig ausgeführt ist. Die Auslauföffnung 54 (Fig. 11) ist als Spalt ausgebildet, der sich in dem an den Boden 51 des Behälters 49 angrenzenden unteren Teil der Seitenwand 50 (Fig. 10) befindet.
Im Behälter 49 sind quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 53 koaxial zueinander und gleichachsig mit der Einlauföffnung 52 vertikale Trennwände 58 zylindrischer Form angeordnet. Die - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - erste vertikale Trennwand 58 zylindrischer Form bildet eine mit dem flüssigen Medium 53 gefüllte Zone 59. Die - von der Einlauföffnung aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwände 58 zylindrischer Form bilden miteinander und mit der Seitenwand 50 des Behälters 49 Zonen 60, die mit dem flüssigen Medium 53 gefüllt sind. Die Fläche der Zonen 59 und 60 wird durch die Länge der Kreislinie der Stirnfläche 61 der vertikalen Trennwand 58 bestimmt.
Die vertikalen Trennwände 58 sind im Behälter 49 in der Vertikalebene verschiebbar angeordnet.
Die Stirnflächen 61 der vertikalen Trennwände 58 befinden sich vom Boden 51 in einem Abstand zum Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums 53 in Richtung von der Einlauföffnung 52 zur Auslauföffnung 54 längs des Bodens 51 des Behälters 49.
Erfindungsgemäss steht jede - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand 58 vom Boden 51 des Behälters 49 in einem Abstand ab, der kleiner als bei der vorhergehenden Trennwand ist, d. h. N 1≦λτN 2≦λτN 3.
Ein Abschnitt 62 des Bodens 51 des Behälters 49 vor der - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 58 ist aus schalldichtem Material ausgeführt.
Gleichachsig mit der Einlauföffnung 52 ist ein Schallwandler 63 angebracht, dessen Schallwelle maximaler Intensität mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung 52 zusammenfällt und der zum Aufstieg der Gasbläschen 55 zur Oberfläche 64 des flüssigen Mediums 53 in der Zone 59 dient.
Vor jeder vertikalen Trennwand 58 außer der letzten ist ein Schallwandler 65 (Fig. 11) angebracht, dessen Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums 53 (Fig. 10) längs der vertikalen Symmetrieachse der Trennwand 58 übertragen wird.
Die Schallwandler 63 und 65 sind mit dem Boden 51 des Behälters 49 über Elemente 66 aus schalldichtem Material verbunden.
Ein in Fig. 12 dargestellter Apparat besitzt eine Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände 58 in der Vertikalebene, wobei diese Einrichtung einen Stutzen 67, der in der Öffnung 52 zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums 53 des Behälters 49 eingesetzt ist, eine Buchse 68, die auf dem Stutzen 67 axial verschiebbar angeordnet ist, und am Ende der Buchse 68 gelenkig befestigte Hebel 69 enthält, die die frei befestigten vertikalen Trennwände 58 tragen und mit dem Deckel 56 des Behälters 49 beweglich verbunden sind.
Das eine Ende der Buchse 68 ist über eine Begrenzungsscheibe 70 auf den Deckel 56 des Deckels 49 herausgeführt. Auf dieses Ende wird eine Einstellmutter 71 und eine Gegenmutter 72 aufgeschraubt. Auf den Deckel 56 des Behälters 49 ist eine Skala 73 mit einem mit der Buchse 68 starr verbundenen Zeiger 74 angebracht.
Die vertikalen Trennwände 58 sind über Zugstangen 75 in Nuten 76 der Hebel 69 mit Hilfe einer Stiftbefestigung 77 frei befestigt.
Die Arme der Hebel 69 sind mit dem Deckel 56 des Behälters 49 mittels Konsole 78 beweglich verbunden.
Hinter der - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 58 ist ein Geber 79 für den Füllstand des flüssigen Mediums 53 angebracht, der mit einem Ventil 80 am Stutzen 67 elektrisch verbunden ist, welches den Strom des flüssigen Mediums 53 absperrt.
Die Vorrichtung zur Entfernung von Gasen aus einem Strom flüssiger Medien arbeitet folgendermaßen.
Das flüssige Ausgangsmedium 3 wird dem Behälter 1 mit rechteckiger Form, der durch die Seitenwände 6, 7, 8, 9 (Fig. 2) und den Boden 10 (Fig. 1) gebildet ist, über die im Deckel 11 neben der Seitenwand 6 befindliche Einlauföffnung 2 zugeführt und zerfließt längs des Behälterbodens 10 in Richtung (nach dem Pfeil D) von der Einlauföffnung 2 zur Auslauföffnung 4, die im unteren Teil der an den Boden 10 angrenzenden Seitenwand 7 angebracht ist. Dann füllt das flüssige Medium 3 den Behälter 1 bis zu einer Höhe, die den Abstand L 1, L 2, L 3, L 4 übersteigt, mit dem die Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 vom Boden 10 abstehen, wobei diese Trennwände sich von der Seitenwand 8 (Fig. 2) bis zur Seitenwand 9 des Behälters 1 (Fig. 1) erstrecken und gegenüber der Einlauföffnung 2 (Fig. 2) hintereinander angeordnet sind. Der Strom des flüssigen Mediums 3 durchläuft aufeinanderfolgend die durch die vertikalen Trennwände 13 gebildeten Zonen 14, wo er der Einwirkung von Schallschwingungen unterworfen wird, die von den Schallwandlern 17 erregt werden, welche vor jeder vertikalen Trennwand 13 außer der letzten angebracht sind.
Hierbei wirken auf ein einzelnes Gasbläschen 5, das sich ursprünglich in einem Abstand S 0 von der Oberfläche des Schallwandlers 17 befindet, durch die Schallwandler 17 erregten Schallschwingungen ein, welche das Gasbläschen nach oben bis zu einer Höhe ablenken, die aus einer Gleichung von auf das Gasbläschen im Schallfeld wirkenden Kräften errechnet wird.
Selbst wenn sich ein einzelnes Gasbläschen 5 über dem - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - ersten Schallwandler 17 bis zu einer unzureichenden Höhe gehoben hat und infolgedessen durch die zähen Kräfte des Stroms des flüssigen Mediums 3 in den Raum über dem nächstfolgenden Schallwandler 17 mitgenommen worden ist, so steigt es hier auf eine Höhe, die die vorhergehende übersteigt.
Aus der einen Zone 14 in die andere gelangt das flüssige Medium 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13, von denen jede vom Boden 10 des Behälters 1 in einem kleineren Abstand L 1, L 2, L 3, L 4 absteht als die - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - vorhergehende Trennwand, wodurch das einzelne Gasbläschen 5 letzten Endes auf eine Höhe steigt, die den Abstand L 1, L 2, L 3, L 4 der entsprechenden Trennwand 13 vom Boden 10 des Behälters 1 von vornherein übersteigt.
In dem über jedem Schallwandler 17 durchlaufenden flüssigen Medium 3 erfolgt außerdem die Bildung von neuen Gasbläschen 5 zusätzlich zu den bereits im flüssigen Medium 3 vorhandenen Gasbläschen, die Vergrößerung ihrer Abmessungen, intensive Vereinigung, Bremsung, Stillsetzung und Ausstoßung nach oben, wo sie durch die vertikalen Trennwände 13 zurückgehalten werden und dann zur Oberfläche 19 des flüssigen Mediums 3 aufsteigen, aufplatzen und aus dem Behälter 1 über die Drainagestutzen 12 endgültig entfernt werden.
Selbst wenn die Gasbläschen 5 in irgendeinem Abschnitt des Bodens 10 des Behälters 1 zeitlich nicht dazu gekommen sind, sich zu vereinigen, die erforderliche Abmessung anzunehmen und auf eine Entfernung gleich L 1, L 2, L 3, L 4 aufzusteigen, wo sie durch die vertikale Trennwand 13 zurückgehalten werden, und als Folge davon durch die zähen Kräfte des Stroms des flüssigen Mediums 3 in den Raum über dem nächstfolgenden Schallwandler 17 mitgenommen worden sind, so vereinigen sie sich hier unter der Wirkung von Schallwellen mit den neu gebildeten Gasbläschen 5 und steigen in die erforderliche Höhe gleich L 1, L 2, L 3, L 4, werden durch die vertikale Trennwand 13 zurückgehalten, steigen zur Oberfläche 19 des flüssigen Mediums 3 auf und werden aus dem Behälter 1 über die Drainagestutzen 12 entfernt.
Dadurch, daß der Querschnitt, welchen der Strom des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 passiert, mit der Absenkung der Trennwände abnimmt, während das durch diese Querschnitte durchlaufende Volumen des flüssigen Mediums 3 unverändert bleibt, nimmt die Geschwindigkeit des Stroms des flüssigen Mediums 3 bei dessen Durchlauf unter der Stirnfläche 15 jeder - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - nachfolgenden Trennwand zu. Laut Bernoulli-Gesetz sinkt mit der Erhöhung der Ausströmungsgeschwindigkeit des flüssigen Mediums 3 bei dessen Durchlauf durch unterschiedliche Querschnitte der Druck im flüssigen Medium 3 ab, was die beschleunigte Bildung von neuen Gasbläschen 5 und die Entfernung derselben aus dem flüssigen Medium 3 begünstigt.
Beim Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13, von denen jede vom Boden 10 des Behälters 1 in einem Abstand L 2 absteht, welcher um 0,05 kleiner als der Abstand L 1 der - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - vorhergehenden Trennwand ist, ruft die Differenz im Querschnitt des Stroms des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 eine geringe Zunahme der Geschwindigkeit und des Druckgefälles im Strom des flüssigen Mediums hervor, welche eine wenig effektive Entfernung der Gasbläschen 5 aus dem flüssigen Medium zur Folge hat.
Beim Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13, von denen jede vom Boden 10 des Behälters 1 in einem Abstand L 1 absteht, der um 0,1 größer als der Abstand L 2 der - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwand 13 ist, ruft die Differenz in den Querschnitten des Stroms des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 eine bedeutende Wirbelbewegung des Stroms des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 hervor. Als Folge davon geht die Mitnahme der Gasbläschen 5 aus den oberen Schichten des flüssigen Mediums 3 und deren erzwungene Bewegung unter die vertikalen Trennwände 13 vonstatten.
Beim Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums im Behälter 1 rechteckiger Form durch die Zonen 14 über den Schallwandlern 17 von der Einlauföffnung 2 zur Auslauföffnung 4 wird dem Strom ebenfalls eine rechteckige Form verliehen und werden zum Strom Schallschwingungen übertragen, deren Intensität vom zentralen Teil des Stroms des flüssigen Mediums 3 zum peripherischen Teil desselben in Richtung quer zur Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 3 gleichmäßig verteilt ist. Dies bietet die Möglichkeit, den Effekt einer gleichmäßigen Entfernung der Gasbläschen 5 aus dem Strom des flüssigen Mediums 3 in der Bewegungsrichtung desselben zu erzielen, was letzten Endes zur Erreichung einer garantierten Qualität der Entfernung der Gasbläschen 5 aus dem flüssigen Medium 3 führt.
Bei der Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15, die dem Boden 10 des Behälters 1 zugewandt und in Richtung quer zur Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 3 längs einer Kurve ausgeführt sind, welche im wesentlichen die Verteilungskurve der Intensität von im flüssigen Medium 3 durch den Schallwandler 17 erregten Schallschwingungen wiederholt, ändert sich außerdem der Stromquerschnitt in der Vertikalebene. Infolgedessen läuft über den neutralen Teil des Schallwandlers 17, wo Schallschwingungen maximaler Intensität erregt werden, innerhalb ein und derselben Zeitspanne ein größeres Volumen des flüssigen Mediums 3 als über dem peripherischen Teil desselben durch, was zur Steigerung der Leistung der Vorrichtung ohne Verminderung der Qualität der Entfernung des Gases führt.
Außerdem wirken auf den Strom des flüssigen Mediums 3 in den Zonen 14 die durch die Schallwandler 17 erregten Schallschwingungen senkrecht zur Strombewegungsrichtung, was die Ablenkung der Bewegungsbahn der Gasbläschen 5 von der Horizontalen um einen größeren Winkel nach oben nach sich zieht, weshalb sie schneller zur Oberfläche 19 des flüssigen Mediums 3 aufsteigen, aufplatzen und aus dem Behälter 1 über die Drainagestutzen 12 endgültig entfernt werden.
Überdies werden Schallschwingungen, die in den Zonen 14 durch die Schallwandler 17 erregt werden, zum Strom des flüssigen Mediums längs der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwände 13 vollständiger übertragen, weil die Übertragung von Schallschwingungen zum Boden 10 des Behälters 1 in der Bewegungsrichtung des flüssigen Mediums 3, welche die Bremsung der Gasbläschen 5 in dieser Richtung behindert, infolge der Verbindung der Schallwandler 17 mit dem Boden 10 über die Elemente 18 aus schalldichtem Material ausgeschlossen ist.
Im flüssigen Medium 3, das über dem Abschnitt 16 des Bodens 10 aus schalldichtem Material durchläuft, welcher vor der - von der Einlauföffung 2 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 13 liegt, findet die Bildung von neuen Gasbläschen 5 nicht statt. Die Gasbläschen 5, die sich im flüssigen Medium 3 infolge der Anbringung des - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - letzten Schallwandlers 17 gebildet haben, werden durch die - von der Einlauföffnung 2 aus gesehen - letzte vertikale Trennwand 13 infolge ihrer Anordnung in einem ausreichenden Abstand von der vorhergehenden vollständig zurückgehalten.
Der Strom des flüssigen Mediums 3 tritt aus dem Behälter 1 völlig befreit von den Gasbläschen 5 über die Öffnung 4 aus, weil die Bildung von neuen Gasbläschen 5 im Strom in der Zone 14 vor der - von der Öffnung 2 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 13 nicht stattfindet, und zwar als Folge davon, daß ein Schallwandler 17 vor der Trennwand 13 fehlt.
Mit dem Sinken der Oberfläche 19 des flüssigen Mediums 3 im Behälter 1 beginnt der Schwimmer 24 sich nach unten abzusenken und setzt den Hebel 21 in Bewegung, der mit dem Schwimmer 24 gelenkig verbunden ist. Als Folge davon, daß der eine Arm des Hebels 21 an dem in der Einlauföffnung 2 des Behälters 1 eingesetzten Stutzen 20 angelenkt ist, dessen anderer Arm aber mit dem Hebel 22 gelenkig verbunden ist, beginnt der Hebel 21 sich abzusenken, was die Abwärtsbewegung des Hebels 22 nach sich zieht. Da der Hebel 22 mit dem die vertikalen Trennwände 13 tragenden Hebel 23 gelenkig verbunden ist, so beginnen infolgedessen die vertikalen Trennwände 13 ebenfalls sich nach unten zu bewegen, indem sie die Größe des Querschnitts des Stroms des flüssigen Mediums 3 verringern, welcher unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 durchläuft. Auf diese Weise werden bei verminderter Durchlaufmenge des flüssigen Mediums 3 Schallschwingungen durch die Schallwandler 17 in einem Strom des flüssigen Mediums 3 kleineren Querschnitts erregt, was es gestattet, die Gasbläschen 5 effektiver zu entfernen.
Bei einer Vergrößerung der Durchsatzmenge des flüssigen Mediums hebt sich jede - von der Öffnung 2 aus gesehen - nachfolgende Trennwand 13 nach oben um einen Abstand L 1, L 2, L 3, L 4, der kleiner als bei der vorhergehenden ist, weil der die vertikalen Trennwände 13 tragende Hebel 23 an dem einen Ende mit dem Deckel 11 des Behälters 1 in Verbindung steht. Dies ruft eine zunehmende Differenz in den Größen der Querschnitte des Stroms des flüssigen Mediums 3 hervor, welcher unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 durchläuft, was eine zunehmende Differenz in der Bewegungsgeschwindigkeit des Stroms des flüssigen Mediums 3 durch diese Querschnitte und ein zunehmendes Druckgefälle in dem Strom nach sich zieht, welches eine beschleunigte Entfernung der Gasbläschen 5 aus dem flüssigen Medium 3 hervorruft. Mit dem Ansteigen der Oberfläche 19 des flüssigen Mediums und der Aufwärtsbewegung des Hebels 23 wird der Block der Mikroschalter 25 eingeschaltet, dessen elektrisches Signal der Schalteinrichtung 26 zugeführt wird, welche eine aufeinanderfolgende Einschaltung der Schallwandler 17 gewährleistet. Hierbei wird eine solche Anzahl der Schallwandler 17 eingeschaltet, die zur Erzielung einer garantierten Qualität der Entfernung der Gasbläschen 5 aus dem flüssigen Medium 3 erforderlich ist.
Mit dem Sinken der Oberfläche des flüssigen Mediums 3 und der Abwärtsbewegung des die vertikalen Trennwände 13 tragenden Hebels 23 spricht der Block der Mikroschalter 25 über die Schalteinrichtung 26 für die Ausschaltung der Schallwandler 17 an, was es erlaubt, die Leerlaufarbeit der Schallwandler 17 bei einer garantierten Qualität der Entfernung von Gasen aus dem abnehmenden Strom des flüssigen Mediums 3 auszuschließen.
Beim Durchlauf des flüssigen Mediums durch die Vorrichtung, die mehrere Behälter 1 einschließt, welche miteinander verbunden sind und hintereinander liegen, von denen jeder höher als der vorhergehende um einen der Höhe h gleichen Abstand liegt, tritt der Strom des flüssigen Mediums 3, welcher unter den Stirnflächen der vertikalen Trennwände 13 durchläuft, aus der Auslauföffnung 4 aus, die in der Seitenwand 7 jedes Behälters 1 angebracht ist, wodurch die Leistung der Vorrichtung gesteigert werden kann.
Hierbei wird der durch jeden Behälter 1 durchlaufende Strom des flüssigen Mediums 3 in der Höhe h durch die Bohrungen 27 rechteckiger Form aufgeteilt, die in den vertikalen Trennwänden 13 auf dem Niveau 10 des in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 3 nachfolgenden Behälters 1 ausgeführt sind, was es ermöglicht, die oberen Schichten des flüssigen Mediums 3, welche die Gasbläschen enthalten, abzutrennen und sie dem nachfolgenden Behälter 1 zur weiteren Entfernung der Gasbläschen 5 zuzuführen.
Somit wird der von Gasen befreite Strom des flüssigen Mediums 3 unter den Stirnflächen 15 der vertikalen Trennwände 13 durchlaufen und aus der Auslauföffnung 4 in jedem Behälter 1 unterhalb der Höhe h ausfließen, was es erlaubt, Gase mit hoher Qualität zu entfernen und gleichzeitig die Leistung des Apparates zu steigern.
Beim Übergang des Stroms des flüssigen Mediums 3 aus einem Behälter 1 in den anderen wird die Anzahl der Gasbläschen 5 in ihm durch den zwischen den benachbarten Behältern 1 angebrachten Geber 28 kontrolliert. Wenn das flüssige Medium eine beträchtliche Anzahl an Gasbläschen 5 enthält, so gibt der Geber 28 ein Signal an eine Schalteinrichtung 29 ab, welche die Schallwandler 17 jedes Behälters 1 in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 3 aufeinanderfolgend ausschaltet, und die Entfernung der Gasbläschen 5 geht dabei in jedem in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 3 nachfolgenden Behälter 1 nur aufgrund der Absenkung der vertikalen Trennwände 13 vonstatten.
In einer anderen Ausführungsform läuft das flüssige Medium 32 über die Einlauföffnung 31 im Deckel 37, die gleichachsig mit der Symmetrieachse des Behälters 30 angebracht ist, durch einen Kanal konstanten Querschnittes durch, gebildet durch die Seitenwand 35 des Behälters 30 mit zylindrischer Form und die zusätzliche vertikale Trennwand 39, die in Gestalt einer Spirale ausgebildet ist, welche einen mit dem Mittelpunkt der Einlauföffnung gleichachsigen Mittelpunkt besitzt und mit dem Boden 36 des Behälters 30 verbunden ist. Bei seiner Bewegung durchläuft der Strom des flüssigen Mediums 32 die Zone 41, die durch die - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - erste Windung der vertikalen Trennwand 39 gebildet ist, über dem Schallwandler 45, der gleichachsig mit der Einlauföffnung 31 des Behälters 30 angebracht ist.
Als Folge davon, daß auf den zentralen Teil des Stroms des flüssigen Mediums 32, welcher in der Zone 41 über dem Mittelpunkt des Schallwandlers 45 durchläuft, Schallschwingungen größerer Intensität als auf den übrigen Teil desselben einwirken, werden die Gasbläschen 34, die sich im zentralen Teil des Stroms des flüssigen Mediums 32 mit einer höheren Geschwindigkeit bewegen, mit einer größeren Kraft unter der Wirkung von Schallschwingungen gebremst. Dabei erfolgt im flüssigen Medium 32 in der Zone 41 die Bildung von neuen Gasbläschen 34 zusätzlich zu den bereits im flüssigen Medium 32 vorhandenen Gasbläschen, eine Vergrößerung ihrer Abmessungen, intensive Vereinigung, Bremsung, Stillsetzung und Ausstoßung nach oben, wo sie durch die - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - erste Windung der vertikalen Trennwand 39 zurückgehalten werden, dann zur Oberfläche 46 des flüssigen Mediums 32 aufsteigen, aufplatzen und aus dem Behälter 30 über die Drainagestutzen 38 endgültig entfernt werden.
Außerdem wirken auf den sich über die Einlauföffnung 31 des Behälters 30 bewegenden Strom des flüssigen Mediums 32 durch den gleichachsig mit der Einlauföffnung 31 des Behälters 30 angebrachten Schallwandler 45 erregte Schallschwingungen in der zur Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 32 entgegengesetzten Richtung ein, was zu einer effektiveren Bremsung und Stillsetzung der Gasbläschen, ihrem Anstieg zur Oberfläche 46 des flüssigen Mediums 32 und zur Entfernung aus der Zone 41 und dann auch aus dem Behälter 30 über die Drainagestutzen 38 führt.
Hierbei werden Schallschwingungen, die in der Zone 41 durch den Schallwandler 45 erregt werden, zum Strom des flüssigen Mediums 32 vollständiger und ohne Verluste übertragen, weil die Übertragung der Schallschwingungen zum Boden 36 des Behälters 30 dank der Verbindung des Schallwandlers 45 mit dem Boden 36 über das aus schalldichtem Material bestehende Element 48 ausgeschlossen ist.
Des weiteren gelangt das flüssige Medium in die Zonen 42, die durch die Seitenwand 35 des Behälters 30 zylindrischer Form, die - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - nachfolgenden Windungen der vertikalen Trennwand 39 und die vertikalen Trennwände 40 rechteckiger Form, welche quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 32 angeordnet sind, gebildet sind. Aus der einen Zone 42 in die andere geht der Strom des flüssigen Mediums 32 unter den Stirnflächen 43 der vertikalen Trennwände 40, von denen jede in einem Abstand vom Boden angeordnet ist, der kleiner (M 1≦λτM 2) als bei der - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - vorhergehenden Trennwand ist, und wird der Einwirkung von Schallschwingungen unterworfen, welche im flüssigen Medium 32 durch den Schallwandler 47 erregt werden, die vor jeder vertikalen Trennwand 40 außer der letzten angebracht sind, derart, daß die Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums 32 übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der Trennwand 40 zusammenfallenden Querschnitt passiert.
Hierbei wird ein einzelnes Bläschen 34 im flüssigen Medium 32 durch Schallschwingungen nach oben abgelenkt, die in ihm durch den Schallwandler 47 ebenso wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung erregt werden.
Außerdem findet in dem über jedem Schallwandler 47 durchlaufenden flüssigen Medium 32 die Bildung neuer Gasbläschen 34 zusätzlich zu den im flüssigen Medium 32 bereits vorhandenen statt, die aus dem Behälter 30 ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung beschrieben, herausgeführt werden.
Dadurch, daß der Querschnitt, welchen der Strom des flüssigen Mediums 32 unter den Stirnflächen 43 der vertikalen Trennwände 40 passiert, mit der Absenkung jeder Trennwand abnimmt, wird die Bildung von neuen Gasbläschen 34 und ihre Entfernung aus dem flüssigen Medium 32 beschleunigt.
Beim Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums 32 unter den Stirnflächen 43 der vertikalen Trennwände 40, von denen jede vom Boden 36 des Behälters 30 um einen Abstand absteht, der um 0,05 kleiner als der Abstand der vorhergehenden Trennwand 40 oder um 0,1 grösser als der Abstand der - von der Öffnung 31 aus gesehen - vorhergehenden Trennwand 40 ist, führt der Unterschied im Querschnitt des Stroms des flüssigen Mediums 32 unter den Stirnflächen 43 der vertikalen Trennwände 40 zu einer solchen Entfernung der Gasbläschen 34, die bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung beschrieben wurde.
Bei der Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 32 im Spiralkanal konstanten Querschnitts durch die Zonen 42 über den Schallwandlern 47, die so angebracht sind, daß die Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums 32 übertragen wird, welcher in dem mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwand 40 rechteckiger Form zusammenfallenden Querschnitt in Richtung (nach dem Pfeil C) von der Einlauföffnung 31 zur Auslauföffnung 33 durchläuft, wird diesem Strom ebenfalls ein rechteckiger Querschnitt verliehen. Dadurch wird die Intensität der Schallschwingungen, die im Strom durch die Schallwandler 47 erregt werden, gleichmäßig in Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums 32 verteilt, was den Effekt einer gleichmäßigen Entfernung der Gasbläschen 34 ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung beschrieben, zu erzielen erlaubt.
Außerdem wirken auf den Strom des flüssigen Mediums 32 in den Zonen 42 die durch die Schallwandler 47 erregten Schallschwingungen senkrecht zur Strombe­ wegungsrichtung, was eine Ablenkung der Bewegungsbahn der Gasbläschen 34 von der Horizontalen um einen größeren Winkel nach oben und folglich ein schnelleres Aufschwimmen derselben zur Oberfläche 46 des flüssigen Mediums 32 sowie deren endgültige Entfernung aus dem Behälter über die Drainagestutzen 38 nach sich zieht.
Bei der Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 32 unter den vertikalen Trennwänden 40 rechteckiger Form, die die Stirnfläche 43 besitzen, welche dem Boden 36 des Behälters 30 zugewandt und in Richtung quer zur Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 32 längs einer Kurve ausgeführt sind, die im wesentlichen die Verteilungskurve der Intensität von Schallschwingungen wiederholt, welche im flüssigen Medium 32 durch den Schallwandler 47 erregt werden, ändert sich der Stromquerschnitt, was zur Steigerung der Leistung der Vorrichtung ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung führt.
Außerdem werden Schallschwingungen, die in den Zonen 42 durch die Schallwandler 47 erregt werden, entlang der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwände 40 ebenso wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung vollständiger übertragen, was infolge der Verbindung der Schallwandler 47 mit dem Boden 36 des Behälters 30 über die Elemente 48 aus schalldichtem Material geschieht.
Bei der Bewegung des flüssigen Mediums 32 im Spiralkanal konstanten Querschnitts wird der Weg desselben länger, was zur Verlängerung seiner Verweilzeit in den Zonen 42 führt, wo das flüssige Medium der Wirkung von durch den Schallwandler 47 erregten Schallschwingungen unterworfen wird. Dies bietet die Möglichkeit, die Vorrichtung mit kleineren Außenabmessungen auszuführen und Produktionsflächen bei garantierter Qualität der Entfernung der Gasbläschen 34 aus dem flüssigen Medium 32 einzusparen.
Im flüssigen Medium 32, das über dem Abschnitt 44 des Bodens 36 aus schalldichtem Material durchläuft, findet die Bildung von neuen Gasbläschen 34 nicht statt. Die Gasbläschen 34, die sich infolge der Anbringung des - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - letzten Schallwandlers 47 gebildet haben, werden durch die - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - letzte vertikale Trennwand 40 als Folge ihrer Anordnung in einem ausreichenden Abstand von der vorhergehenden zurückgehalten.
Der Strom des flüssigen Mediums 32 tritt aus der Öffnung 33 vollkommen befreit von den Gasbläschen 34 aus, was darauf zurückzuführen ist, daß ebenso wie bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung vor der - von der Einlauföffnung 31 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 40 ein Schallwandler 47 fehlt.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung tritt das flüssige Medium 53 über die Einlauföffnung 52 im Deckel 56, die gleichachsig mit der Symmetrieachse des Behälters 49 zylindrischer Form angebracht ist, in die Zone 59 durch, die durch die - von der Öffnung 52 aus gesehen - erste vertikale Trennwand 58 zylindrischer Form gebildet ist, wo es der Einwirkung von Schallschwingungen unterworfen wird, welche in ihm durch den Schallwandler 63 erregt werden, der ebenfalls gleichachsig mit der Einlauföffnung 52 des Behälters 49 angebracht ist.
Auf den zentralen Teil des Stroms des flüssigen Mediums 53, welcher in der Zone 59 über dem Mittelpunkt des Schallwandlers 63 durchläuft, wirken Schallschwingungen von einer größeren Intensität als auf den übrigen Stromteil ein, was zu einem ähnlichen Ergebnis führt, das in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben wurde.
Hierbei findet in der Zone 59 die Bildung von neuen Gasbläschen 55 zusätzlich zu den im flüssigen Medium 53 bereits vorhandenen Gasbläschen, die Vergrößerung ihrer Abmessungen, intensive Vereinigung, Bremsung, Stillsetzung und Ausstoßung nach oben statt, wo sie durch die - von der Öffnung 52 aus gesehen - erste vertikale Trennwand 58 zurückgehalten werden, dann zur Oberfläche 64 des flüssigen Mediums 53 aufsteigen, aufplatzen und aus dem Behälter 49 über die Drainagestutzen 57 endgültig entfernt werden.
Auf den Strom des flüssigen Mediums 53, der sich über die Einlauföffnung 52 des Behälters 49 bewegt, wirken Schallschwingungen, die durch den Schallwandler 63, der gleichachsig mit der Einlauföffnung 52 angebracht ist, in der zur Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 53 entgegengesetzten Richtung, was zu einem Ergebnis führt, welches dem in der vorhergehenden Ausführungsvariante beschriebenen ähnlich ist.
Schallschwingungen, die in der Zone 59 mittels des Schallwandlers 63 erregt werden, werden zum Strom des flüssigen Mediums 53 vollständiger und ohne Verluste übertragen, was auf die Verbindung des Schallwandlers 63 mit dem Boden 51 des Behälters 49 über das Element 66 aus schalldichtem Material zurückzuführen ist.
Des weiteren gelangt das flüssige Medium 53 in die Zonen 60, die durch d 12927 00070 552 001000280000000200012000285911281600040 0002003619908 00004 12808ie Seitenwand 50 des Behälters 49 zylindrischer Form und die - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwände 58 zylindrischer Form gebildet sind, welche koaxial zueinander und gleichachsig mit der Einlauföffnung 52 angeordnet sind. Aus der einen Zone 60 in die andere läuft der Strom des flüssigen Mediums 53 unter den Stirnflächen 61 der vertikalen Trennwände 58 durch, von denen jede in einen Abstand (N 1≦λτN 2≦λτN 3) angeordnet ist, der kleiner als bei der - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - vorhergehenden Trennwand ist, und wird der Einwirkung von Schallschwingungen unterworfen, welche im flüssigen Medium 53 durch die Schallwandler 65 erregt werden, die vor jeder vertikalen Trennwand 58 so angebracht sind, daß ihre Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums 53 übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwand 58 zusammenfallenden Querschnitt passiert.
Hierbei wird ein einzelnes Gasbläschen 55 im flüssigen Medium 53 durch Schallschwingungen nach oben abgelenkt, die in ihm mittels der Schallwandler 65 ebenso wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Vorrichtung erregt werden.
Außerdem findet im flüssigen Medium 53, das über jedem Schallwandler 65 durchfließt, die Bildung von neuen Gasbläschen 55 zusätzlich zu den im flüssigen Medium 53 bereits vorhandenen Gasbläschen, die Vergrößerung ihrer Abmessungen, intensive Vereinigung, Bremsung, Stillsetzung und Ausstoßung nach oben statt, wo sie aus dem Behälter 49 abgeleitet werden, ähnlich wie dies bei den vorhergehenden Ausführungsvarianten der Vorrichtung beschrieben wurde.
Da die vertikalen Trennwände 58, die eine zylindrische Form haben, zueinander und zur Einlauföffnung 52 koaxial angeordnet sind, läuft der Strom des flüssigen Mediums 53 von der Einlauföffnung 52 zur Auslauföffnung 54 längs des Bodens 51 des Behälters 49 durch, indem er in allen Richtungen zerfließt.
Hierbei nimmt der Querschnitt des Stroms des flüssigen Mediums 53 mit dessen fortschreitender Entfernung von der Einlauföffnung 52 wesentlicher ab, als bei den vorhergehenden Ausführungsformen, und zwar infolge der Absenkung jeder - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - nachfolgenden vertikalen Trennwand 58 sowie infolge der Vergrößerung der Fläche jeder - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - nachfolgenden Zone 60, die durch die Länge der Kreislinie der dem Boden 51 zugewandten Stirnflächen 61 der vertikalen Trennwände 58 bestimmt wird.
Durch die Gleichheit der Querschnitte der durchgehenden Flächen unter den dem Boden 51 zugewandten Stirnflächen 61 jeder von den vertikalen Trennwänden 58 wird der Durchlauf des flüssigen Mediums 53 unterhalb der vertikalen Trennwände 58 gehindert.
Dadurch, daß der Querschnitt, welchen der Strom des flüssigen Mediums 53 unter den Stirnflächen 61 der vertikalen Trennwände 58 passiert, mit der Absenkung jeder Trennwand abnimmt, wird die Bildung von neuen Gasbläschen 55 und deren Entfernung aus dem flüssigen Medium 53 beschleunigt.
Beim Durchlauf des Stroms des flüssigen Mediums 53 unter den Stirnflächen 61 der vertikalen Trennwände 58, von denen jede vom Boden 51 des Behälters 49 in einem Abstand absteht, der um 0,05 kleiner als der Abstand der - von der Einlauföffnung 52 gesehen - nachfolgenden oder um 0,1 größer als der Abstand der - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - vorhergehenden Trennwand 58 ist, führt der Unterschied im Querschnitt des Stroms des flüssigen Mediums 53 unter den Stirnflächen 61 der vertikalen Trennwände 58 zur Entfernung der Gasbläschen 55, wie sie in den vorhergehenden Ausführungsvarianten der Vorrichtung beschrieben wurde.
Bei der Bewegung des Stroms des flüssigen Mediums 53 durch die Zonen 60 über den Schallwandler 65, die so angebracht sind, daß die Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums 53, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwände 58 zusammenfallenden Querschnitt passiert, in jeder beliebigen Richtung übertragen wird, ist die Intensität der Schallschwingungen, die in ihm durch die Schallwandler 65 erregt werden, gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Stroms des flüssigen Mediums 53 verteilt, was es gestattet, den Effekt einer gleichmäßigen Entfernung der Gasbläschen 55 zu erzielen, ähnlich wie dies bei vorhergehenden Ausführungsvarianten der Vorrichtung beschrieben wurde.
Außerdem wirken auf den Strom des flüssigen Mediums 53 in den Zonen 60 die durch die Schallwandler 65 erregten Schallschwingungen senkrecht zur Strombewegungsrichtung, was eine Ablenkung der Bewegungsbahn der Gasbläschen 55 von der Horizontalen um einen größeren Winkel nach oben und folglich ein schnelleres Aufschwimmen derselben zur Oberfläche 64 des flüssigen Mediums 53 und deren endgültige Entfernung aus dem Behälter 49 über die Drainagestutzen 57 nach sich zieht.
Außerdem werden Schallschwingungen, die in den Zonen 60 durch die Schallwandler 65 erregt werden, entlang der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwände 58 ebenso wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Vorrichtung vollständiger übertragen, was infolge der Verbindung der Schallwandler 65 mit dem Boden 51 des Behälters 49 über die Elemente 66 aus schalldichtem Material geschieht.
Im flüssigen Medium 53, das in der Zone 60 durchläuft, welche durch die - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - vorletzte und letzte vertikale Trennwand 58 gebildet ist, findet keine Bildung von Gasbläschen 55 statt, da vor der letzten Trennwand 58 ein Schallwandler 65 fehlt und da der Abschnitt 62 des Bodens 51 vor der - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - letzten Trennwand 58 aus schalldichtem Material besteht, Gasbläschen 55, die sich infolge der Anbringung des - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - letzten Schallwandlers 65 gebildet haben, werden durch die - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - letzte vertikale Trennwand 58 infolge ihrer Anordnung in einem ausreichenden Abstand von der vorhergehenden Trennwand zurückgehalten.
Hierbei verhindert die Aufrechterhaltung gleicher Flächen von Durchgangsquerschnitten unter den dem Boden 51 jeder vertikalen Trennwand 58 zugekehrten Stirnflächen 61 dem Strom des flüssigen Mediums 53 den Durchtritt unterhalb der vertikalen Trennwände 58.
In der Zone 60, die durch die - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - letzte vertikale Trennwand 58 und die Seitenwand 50 des Behälters 49 gebildet ist, bewegt sich der Strom des flüssigen Mediums 53 am Kreisumfang längs der Seitenwand 50 des Behälters 49 zur Auslauföffnung 54 und tritt vollständig befreit von den Gasbläschen aus.
Somit bietet die Konstruktion der Vorrichtung die Möglichkeit, den Prozeß der Entfernung der Gasbläschen 55 aus dem Strom eines besonders viskosen flüssigen Mediums 53, z. B. eines Quarzglases mit hoher Qualität zu führen.
Zur Einstellung der Vorrichtung beim Übergang zu einem flüssigen Medium 53 mit einer anderen Viskosität beginnt man, mit Hilfe der Einstellmutter 71 die Buchse 68, die auf dem in der Einlauföffnung 52 eingesetzten Stutzen 67 angebracht ist und deren ein Ende über die Begrenzungsscheibe 70 auf den Deckel 56 des Behälters 49 herausgeführt ist, in die untere Endstellung zu verschieben. Man schaltet die Vorrichtung ein und beginnt, indem man den Gehalt an Gasbläschen 55 im Strom des flüssigen Mediums 53, welcher aus der Auslauföffnung 54 austritt, kontrolliert, mittels der Mutter 71 allmählich die Buchse 68 zu heben. Da am Ende der Buchse 68 die Arme der Hebel 69 angelenkt sind, welche die frei befestigten Trennwände 58 tragen, die anderen Arme der Hebel 69 aber mit dem Deckel 56 des Behälters 49 mittels der Konsolen 78 beweglich verbunden sind, so beginnen mit dem Hub der Buchse 68 die vertikalen Trennwände 58, die über die Zugstangen 75 in den Nuten der Hebel 69 mit Hilfe der Stiftverbindung 77 befestigt sind, sich zu heben, und vergrößern hierdurch den Querschnitt des Stroms des flüssigen Mediums 53, welcher unter den Stirnflächen 61 der vertikalen Trennwände 58 durchläuft.
Hierbei verschiebt sich jede - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand 58 zylindrischer Form um einen kleineren Abstand als die vorhergehende, wodurch eine Differenz in den Querschnitten des Stroms des flüssigen Mediums 53 gewährleistet wird, die zu einem Effekt führt, der dem bei der vorhergehenden Ausführungsform der Vorrichtung beschriebenen ähnlich ist.
Das Heben der vertikalen Trennwände 58 mit Hilfe der Buchse 68 nimmt man so lange vor, bis die Vergrößerung des Durchsatzes des flüssigen Mediums 53 durch die Vorrichtung zur Verminderung der Qualität der Entfernung von Gasbläschen 55 aus ihm führt und die Differenz in der Hubhöhe der - von der Einlauföffnung 52 aus gesehen - ersten und letzten vertikalen Trennwand 58 die Gleichheit der Querschnittsflächen des Stroms des flüssigen Mediums 53 unter den Stirnflächen 61 der - von der Öffnung 58 aus gesehen - ersten und letzten vertikalen Trennwand 58 gewährleistet. Hiermit wird die Einregelung der Vorrichtung beendet, und die Mutter 71 wird durch die Gegenmutter 72 gesichert. Die Höhe, in welcher sich dabei die Buchse 68 auf dem Stutzen 67 über dem Boden 51 des Behälters 49 befindet, wird an der am Deckel 56 angebrachten Skala 73 mit dem Zeiger 74 fixiert, der mit der Buchse 68 starr verbunden ist. Beim Übergang zu einem flüssigen Medium 53 mit einer Viskosität, auf welche die Einregelung der Vorrichtung früher vorgenommen wurde, wird die Buchse 67 in einer bestimmten Höhe vom Boden 51 des Behälters 49 ohne vorläufige Einregelung eingestellt. Bei dem sich ändernden Durchsatz des flüssigen Mediums 53 durch die Vorrichtung wird das Niveau des flüssigen Mediums 53 in der Zone 60, die durch die - von der Öffnung 52 aus gesehen - letzte vertikale Trennwand 58 und die Seitenwand 50 des Behälters 49 gebildet ist, mittels des Gebers 79 kontrolliert, der in dieser Zone 60 angebracht und mit dem Ventil 80 am Stutzen 67 elektrisch verbunden ist. Beim Sinken des Niveaus der Oberfläche 64 des flüssigen Mediums 53 unter die Stirnfläche 61 der - von der Öffnung 52 aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand 58 sperrt das Ventil 80 den durch den Stutzen 67 durchlaufenden Strom des flüssigen Mediums 53 ab.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Entfernung von Gasen aus einem Strom flüssiger Medien, enthaltend einen Behälter (1, 30, 49) mit einer Öffnung (2, 31, 52) zum Einlauf eines flüssigen Ausgangsmediums (3, 32, 53) und mit einer Öffnung (4, 33, 54) zum Auslauf des von Gasen befreiten flüssigen Mediums (3, 32, 53), wobei der Behälter mit Drainagestutzen (12, 38, 57) zur Ableitung von Gasen aus der Vorrichtung versehen ist, eine Reihe von vertikalen Trennwänden (13, 40, 58), die im Behälter (1, 30, 49) hintereinander angeordnet sind und vom Behälterboden (10, 36, 51) zum Durchtritt des Stroms des flüssigen Mediums (3, 32, 53) längs des Bodens (10, 36, 51) des Behälters (1, 30, 49) von der Einlauföffnung (2, 31, 52) zur Auslauföffnung (4, 33, 54) abstehen, sowie einen Schallwandler (17, 45, 47, 63, 65), der mit dem Boden (10, 36, 51) des Behälters (1, 30, 49) verbunden ist und zur Erregung von Schallwellen in diesem dient, dadurch gekennzeichnet, daß jede, von der Öffnung (2, 31, 52) zum Einlauf des flüssigen Mediums (3, 32, 53) aus gesehen, nachfolgende vertikale Trennwand (13, 40, 58) vom Boden (10, 36, 51) des Behälters (1, 30, 49) in einem Abstand (L 1, L 2, L 3) absteht, der kleiner als bei der vorhergehenden Trennwand ist, während mindestens ein Schallwandler (17, 45, 47, 63, 65) vor jeder Trennwand (13, 40, 58) außer der letzten angebracht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede - von der Öffnung (2, 31, 52) zum Einlauf des flüssigen Mediums (3, 32, 53) aus gesehen - nachfolgende vertikale Trennwand (13, 40, 58) von dem Boden (10, 36, 51) des Behälters (1, 30, 49) in einem Abstand absteht, der um 0,05-0,1 kleiner als der Abstand der vorhergehenden Trennwand (13, 40, 58) vom Boden (10, 36, 51) des Behälters (1, 30, 40) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Trennwände (13, 40, 58) mit einer Einrichtung zur Regelung ihrer Verschiebung in der Vertikalebene versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vor jeder vertikalen Trennwand (13, 40, 58) angebrachte Schallwandler (17, 45, 47, 63, 65) mit dem Boden (10, 36, 51) des Behälters (1, 30, 49) über Elemente (18, 48, 66) verbunden ist, welche aus schalldichtem Material bestehen, und der Abschnitt (16, 44, 62) des Bodens (10, 36, 51) des Behälters (1, 30, 49) vor der - von der Öffnung (2, 31, 52) zum Einlauf des flüssigen Mediums (3, 32, 53) aus gesehen - letzten vertikalen Trennwand (13, 40, 58) ebenfalls aus schalldichtem Material ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Trennwände (13) eine rechteckige Form haben und im Behälter (1) mit rechteckiger Form zwischen dessen Seitenwänden (8, 9) gegenüber der Öffnung (2) zum Einlauf des flüssigen Mediums (3) quer zur Bewegungsrichtung seines Stroms angeordnet sind und daß außerdem der vor jeder Trennwand (13) angebrachte Schallwandler (17) so angeordnet ist, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zu dem Strom des flüssigen Mediums (3) übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwand (13) zusammenfallenden Querschnitt passiert.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände (13) in der Vertikalebene einen in der Öffnung (2) zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums (3) eingesetzten Stutzen (20), einen Schwimmer (24) um ein System von Hebeln (21, 22, 23) enthält, bei welchem System ein Hebel (23) die vertikalen Trennwände (13) trägt und mit dem Deckel (11) des Behälters (1) starr verbunden ist und der andere Hebel (21) aber mit dem Stutzen (20) und mit dem Schwimmer (24) gelenkig verbunden ist, wobei die genannten Hebel (23 und 21) mittels eines dritten Hebels (22) untereinander verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einem Block von Mikroschaltern (25) ausgestattet ist, der an dem die vertikalen Trennwände (13) tragenden Hebel (23) angebracht und mit den Schallwandlern (17) außer dem - von der Öffnung (2) zum Einlauf des flüssigen Mediums aus gesehen - ersten Schallwandler über eine Schalteinrichtung (26), die ihre aufeinanderfolgende Einschaltung gewährleistet, elektrisch verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Behälter (1) enthält, die miteinander verbunden sind und hintereinander liegen, von denen jeder höher als der vorhergehende um eine Höhe angeordnet ist, die gleich worin bedeuten:
ρ 1- Dichte des flüssigen Mediums (3);
ρ 2- Luftdichte;
R - Radius eines Gasbläschens (5);
I 0 - Intensität der Schallschwingungen;
α - Absorptionskoeffizient;
S 0 - anfänglicher Abstand, in dem sich ein Gasbläschen (5) von der Oberfläche des Schallwandlers (17) befindet;
l - Länge der Oberfläche des Schallwandlers (17);
η - Viskosität des flüssigen Mediums (3);
V 0 - Geschwindkeit des Stroms des flüssigen Mediums (3);
Re - Reynoldssche Zahl;
C - Schallgeschwindigkeit im flüssigen Medium (3);
e - Basis eines natürlichen Logarithmus;
0,7 - Reservefaktor, der Parameterschwankungen von Schallfeld und flüssigem Medium (3) berücksichtigt,
wobei die - von der Öffnung (2) zum Einlauf des flüssigen Mediums (3) aus gesehen - letzte vertikale Trennwand (13) mit einer Bohrung (27) rechteckiger Form ausgeführt ist, die auf dem Niveau des Bodens (10) des in Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums (3) nachfolgenden Behälters (1) angebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benachbarten Behältern (1) ein Geber (28) zur Kontrolle des Gehaltes an Gasbläschen (5) im flüssigen Medium (3) angebracht ist, der mit dem Schallwandler (17) des auf den Geber (28) folgenden Behälters (1) über eine Schalteinrichtung (29) elektrisch verbunden ist, die eine aufeinanderfolgende Einschaltung der Schallwandler (17) eines jeden Behälters (1) in der Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums (3) gewährleistet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine zusätzliche vertikale Trennwand (39) enthält, die in einem eine zylindrische Form aufweisenden Behälter (30) angeordnet und in Gestalt einer Spirale ausgebildet ist, die einen Mittelpunkt, der mit dem Mittelpunkt der Öffnung (31) zum Einlauf des flüssigen Mediums (32) gleichachsig ist, besitzt und einen Spiralkanal konstanten Querschnitts bildet, in welchem quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums (32) vertikale Trennwände (40) rechteckiger Form angeordnet sind, wobei gleichachsig mit der Öffnung (31) zum Einlauf des flüssigen Mediums (32) ein Schallwandler (45) angebracht ist, dessen Schallwelle maximaler Intensität mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung (31) zusammenfällt, und daß der vor jeder vertikalen Trennwand (40) rechteckiger Form angebrachte Schallwandler (47) solcherweise angeordnet ist, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums (32) übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwand (40) zusammenfallenden Querschnitt passiert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder vertikalen Trennwand (13, 14) die dem Boden (10, 36) des Behälters (1, 30) zugewandte Stirnfläche (15, 43) ein Profil besitzt, das quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums (3, 32) längs einer Kurve ausgeführt ist, die im wesentlichen die Intensitätskurve von Schallwellen wiederholt, welche im flüssigen Medium (3, 32) durch den vor jeder Trennwand (13, 40) angebrachten Schallwandler (17, 47) erregt werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Trennwände (58) eine zylindrische Form haben und quer zur Bewegungsrichtung des Stroms des flüssigen Mediums (53) im Behälter (49) mit zylindrischer Form koaxial zueinander und zur Öffnung (52) zum Einlauf des flüssigen Mediums (53) angeordnet sind, gleichachsig mit welcher ein Schallwandler (63) angebracht ist, dessen Schallwelle maximaler Intensität mit der Symmetrieachse der Einlauföffnung (52) zusammenfällt, wobei außerdem der vor jeder Trennwand (58) angebrachte Schallwandler (65) derart angeordnet ist, daß seine Schallwelle maximaler Intensität zum Strom des flüssigen Mediums (53) übertragen wird, welcher den mit der vertikalen Symmetrieachse der vertikalen Trennwand (58) zusammenfallenden Querschnitt passiert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Einrichtung zur Regelung der Verschiebung der vertikalen Trennwände (58) in der Vertikalebene aufweist, die einen Stutzen (67), der in der Öffnung (52) zum Einlauf des flüssigen Ausgangsmediums eingesetzt ist, eine Buchse (68), die auf dem Stutzen (67) axial verschiebbar angeordnet ist, und am Ende der Buchse (68) angelenkte Hebel (69) enthält, die die frei befestigten vertikalen Trennwände (58) tragen und mit dem Deckel (56) des Behälters (49) beweglich verbunden sind.
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