DE914841C - Vorrichtung und Verfahren zur Lenkung eines Fluessigkeitsstromes durch mehrere Leitungen in Abhaengigkeit von der Viskositaet - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Lenkung eines Fluessigkeitsstromes durch mehrere Leitungen in Abhaengigkeit von der ViskositaetInfo
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Description
Die Erfindung· bezieht sich auf eine Vorrichtung·
und auf ein Verfahren zur Lenkung eines Flüssigkeitsstroms durch mehrere Leitungen, in Abhängigkeit
von der Viskosität dieser Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit kann auch ein Gemisch von Flüssigkeiten
sein oder eine Flüssigkeit, in der verschiedene Stoffe gelöst, suspendiert und/oder emulgiert
sind.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung· auf ein
Verfahren zum Regeln der Viskosität einer Flüssigkeit.
Die Erfindung kann bei vielen technologischen
Verfahren angewendet werden, und zwar nicht nur zur Erzielung eines Zwischen- oder Endproduktes
mit einer bestimmten minimalen und/oder maximalen Viskosität, sondern auch zur Erzielung eines
Produktes mit bestimmten anderen Eigenschaften, z. B. mit einem Mindest- und/oder Hochstprozeiiitgehalt
eines gelösten, suspendierten oder emulgierten Stoffes oder eines viskosen Stoffes mit einem
minimalen und/oder maximalen Polymerisationsgrad oder einer minimalen und/oder maximalen
Temperatur. Dies ist deshalb möglich, weil gewöhnlich ein einfacher Zusammenhang zwischen
diesen Eigenschaften und der Viskosität der Flüssigkeit besteht.
Da die Vorrichtung· gemäß der Erfindung eine
sehr einfache Konstruktion aufweist und völlig automatisch arbeitet, läßt sich im vielen Fallen die
Viskosität als bestimmender Faktor vorteilhafter als die oft mühsam oder nur mit ziemlich komplizierten
oder kostspieligen, Instrumenten zu bestimmenden anderen Eigenschaften, wie Zusammensetzung
oder spezifisches Gewicht, verwenden.
Die Bestimmung des spezifischen. Gewichtes einer ίο Emulsion oder Suspension wird z. B. oft erschwert,
weil sich bei ihrer Herstellung kleine Gasblasen in. der Flüssigkeit bilden. Die Viskosität wird indessen durch solche Gasblasen weniger beeinflußt.
Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung lassen, sich besonders vorteilhaft in der
Kohlen- und Erzwäsche verwenden, unter anderem bei der Regenerierung einer zu stark verdünnten
Trägersuspension oder bei verschiedenen Klassierverfahrem,
bei denen für eine konstante Klassierung ao die zu klassierenden Teile in einer bestimmten
Mindest- und/oder Höchstkoozentration vorhanden sein sollen. Auch in anderen Industriezweigen, wie
z. B. in der Stärkeindustrie, wird das Resultat der Reinigung einer Suspension, z. B. Stärkesuspensicm.,
mit Hilfe von Hydrazyklonen erheblich, von der Zusammensetzung der Ausgangssuspension beeinflußt.
Bei verschiedenen technologischen Verfahren, wie bei dem Lösen oder Extrahieren fester Stoffe,
wo man eine bestimmte optimale Zusammensetzung des Endproduktes erzielen will, läßt sich die Erfindung
vorteilhaft anwenden« Ist die Konzentration der gelösten extrahierten Stoffe in dem Endprodukt zu gering, was sich aus einer zu niedrigen
35. Viskosität ergibt, so· kann dieses Endprodukt abgeführt und rezirkuliert werden. Weitere Anwendungen,
ergeben, sich dort, wo die Viskosität z. B. des Endproduktes selbst von Bedeutung ist, wie bei
vielen Verfahren in der Farbstoff-, Fett- oder Klebemittelindustrie.
Die Erfindung ermöglicht auch eine einfache
Lösung, wenn man das Abfließen \OnFlüssigkeiten,
die in einem Reaktionsgefäß oder Behälter in: gesonderten
Schichten vorliegen, durch mehrere Leitungen bezweckt. Falls beim Abfließen eine Phasengrenze
durch die Vorrichtung hindurchgeht, läßt sich der Flüssigkeitsstrom automatisch durch eine
andere Leitung abführen, vorausgesetzt, daß die Flüssigkeiten verschiedene Viskositäten' haben.
Gemäß der Erfindung verwendet man die Eigenschaft einer Flüssigkeit, in der eine Zyklonströmung
vorhanden ist, nämlich daß innerhalb bestimmter
Grenzen bei gleichbleibendem Druckabfall über die Zyklonströmung die Rotationsgeschwindigkeit
erheblich von der Viskosität der Flüssigkeit abhängig ist. So wird eine Zyklonströmung in einer mit einer zentralen- runden! Abfuhröffnung
und einer oder mehreren Zuleitungen versehene Rotationskammer erzeugt, wobei die Leitungen
eine derartige Form aufweisen und ihre Einmündung so angeordnet ist, daß die Flüssigkeit
beim Einströmen in die Rotationskammer auf
einen Radius, der größer als der Radius der Abfuhröffnung ist, eine in bezug auf die Rotationskammer
tangential gerichtete Geschwindigkeitskomponente erhält.
Leitet man in eine solche Rotationskammer eine
Flüssigkeit ein, so wird sich von einem bestimmten
Zufuhrdruck an in dieser Kammer eine Zyklonströmung bilden. Die aus der zentralen Abfuhröffnung
strömende Flüssigkeit, die bei einem niedrigeren Zufuhrdruck in der Form eines mehr oder
weniger tordierten Flüssigkeitsstrahls austritt, fängt dann an derart schnell zu rotieren, daß der
Flüssigkeitsstrom die Form eines hohlen Kegelmantels annimmt. Bei Steigerung des Zufuhrdrucks
vergrößert sich der Winkel des Spritzkegels, bis er von einem bestimmten Wert dieses Drucks an im
wesentlichen konstant bleibt.
Wählt man eine Flüssigkeit mit einer höheren Viskosität, so>
zeigt sich, daß die Zyklonströmung erst bei einem höheren Druck einsetzt und außerdem
die Rotationsgeschwindigkeit und damit auch innerhalb bestimmter Grenzen der Winkel des
Spritzkegels geringer bleibt.
Hält man den Zufuhrdruck konstant, so>
ist der Winkel des Spritzkegels ein Maß für die Viskosität derart, daß die meßbaren Viskoeitätswerte niedriger
sind als der Viskositätswert, bei dem gerade noch keine Streuung stattfindet, und höher als der go
Viskositätswert, bei dem der Spritzkegel eine maximale Streuung hat.
Aus Versuchen ergab sich, daß die Grenzen der Viskosität, zwischen denen bei einem konstanten
Druck und bei einer bestimmten. Rotationskammer der Winkel des Spritzkegels hinreichend veränderlich
ist, zwischen einer bestimmten, minimalen. Viskosität und. einer Viskosität, die zwei- bis zehnmal
so hoch ist, liegen. Dieser Faktor wird durch Form und Größe der Rotationskammer und des Zufuhrdruckes
bestimmt.
Werden nun in einiger Entfernung von der Spritzöffnung der Rotationskammer zwei oder
mehrere mit Abfuhrleitungen ausgestattete Auffangräume angeordnet, die wenigstens auf der
Seite der Spritzöffnung ineinanderliegen und Scheidewände aufweisen, deren der Spritzöffnung
zugewendeter Rand derart gestaltet ist und derart hinsichtlich der Rotationskammer aufgestellt worden
ist, daß ein bestimmter Spritzkegel gerade no
durch diesen Rand hindurchgeht, so gelangt die Flüssigkeit abhängig von der Viskosität in einen
dieser Auffangräume.
Vorzugsweise ordnet man die Rotationskammer mit der Achse etwa, senkrecht und mit der Spritzöffnung
nach unten an.
In ihrer einfachsten Form entspricht die Auffangvorrichtung
einem Behälter, in dem ein koaxial mit der Rotationskammer angeordnetes zylindrisches
und an einer Seite flach abgeschnittenes Rohr angebracht ist. Bis zu einem bestimmten! minimalen
Wert der Viskosität spritzt die Flüssigkeit in dieses zentrale Rohr; nimmt die Viskosität ab, so
spritzt die Flüssigkeit in den Behälter.
Sind zwei konzentrische Auffangfässer oder -leitungen angebracht, so besteht die Möglichkeit,
die Flüssigkeit, deren Viskosität zwischen, einem
bestimmten minimalen und maximalen: Wert liegt, gesondert aufzufangen, Die Flüssigkeit spritzt in
das innere Auffanggefäß, wenn die Viskosität einen bestimmten minimalen Wert übersteigt; sie spritzt
über den Außenrand des zweiten Auffanggefäßes, wenn die Viskosität unter einem bestimmtem maximalen
Wert liegt, und kann dann in ein Gefäß beliebiger Form aufgefangen werden. Falls man
ίο mehrere parallel geschaltete Vorrichtungen gemäß
der Erfindung benutzen will, kann das letzte Gefäß ein Trog sein.
Es ist natürlich nicht notwendig, daß die Auffangräume völlig ineinaiiderliiegen oder eine rotationssymmetrische
Form aufweisen. Wesentlich ist nur, daß sich der Rand eines Gefäßes, das die
Scheidewand zwischen diesem Gefäß und dem außerhalb dieses Gefäßes gelegenen Auffangraum
bildet, in einem bestimmten! Spritzkegel befindet.
Annähernd ist dies eine gerade Kegeloberfläche, die sich mit der Rotationskammer koaxial durch den
Rand der Abfuhröffnung ziehen läßt.
Eine genaue Trennung läßt sich nur erzielen, wenn der Abstand der Spritzöffnung zu den Rändern
der Auffangvorrichtung nur wenig größer ist als der Abstand, nach dem der Spritzkegel in. gesonderte
Tropfen auseinanderfällt. Von dieser Stelle an tritt nämlich eine beträchtliche Erweiterung
des Flüssigkeitsmantels auf.
Auf diese Weise ist die Möglichkeit vorhanden, eine Flüssigkeit mit einer bestimmten minimalen
und/oder maximalen Viskosität abzusondern. Die Flüssigkeiten, die den gestellten Anforderungen
nicht genügen, können gegebenenfalls in das System zurückgeführt oder gesondert bearbeitet
werden. Wird rezirkuliert, so läßt sich in einfacher Weise eine Regelung erzielen, wobei am Ende nur
eine Flüssigkeit mit einer bestimmten minimalen und/oder maximalen Viskosität ausgeliefert wird.
Der kritische Wert der Viskosität, bei dem der Flüssigkeitsstrom den Rand der Scheidewand zwischen
zwei Auffangräumem passiert, wird, wie schon erwähnt, durch den Druckabfall über die Roftationskammer,
weiterhin durch die Form und die Abmessungen der Rotationskammer und des Durchmessers
des Randes der Scheidewand und dessen Abstand von der Abfuhröffnung bedingt. Durch
Änderung dieser Großem kann man innerhalb gewisser Grenzen eine bestimmte Vorrichtung derart
einstellen, daß sie eine Flüssigkeit mit einer bestimmten minimalen und/oder maximalen Viskosität
liefert.
Wird nur der Zufuhrdruck erhöht, so nimmt der Wert dieser kritischen. Viskosität zu. Wird, bei
sonst gleichbleibenden Verhältnissen der Abstand zwischen dem oberen Rand der Auffangvorrichtung
und dem unteren Rand der Abfuhröffnung verkleinert, so nimmt die kritische Viskosität a,b.
Wird die Oberfläche der Zuleitung der Rotationskammer oder der Durchmesser der Abfuhröffnung
variabel gestaltet, so läßt sich auch damit eine Regelung innerhalb bestimmter Grenzen verwirklichen.
Weiterhin ist die Form und. der Durchmesser der Rotationskammer von Einfluß. So hat sich herausgestellt,
daß, falls die Rotationskammer als ein unten mit einem geradlinigen Kegel ausgestatteter
Zylinder ausgeführt ist, der· Kegelwitiikel von
großem Einfluß ist. Je kleiner dieser Kegelwinkel ist, um so schwerer setzt die Zyklonströmung ein
und um so geringer ist die Rotationsgeschwindigkeit. Wenn man den Kegelwinkel verkleinert, wird die
Vorrichtung empfindlich für eine niedrigere Viskosität. Dasselbe tritt ein, wenn die Höhe des zylindrischen.
Teils vergrößert wird.
Weiterhin wurde gefunden, daß mam eine bedeutende
Vergrößerung des Variationsbereiches des Spritzkegelwi'tiikels erreichen kann, wenn man
in die Abfuhröffnung der Rotationskammer koaxial einen festen Kern mit kreisförmigem Querschnitt
einsetzt. Dieser Kern kann, unbeweglich oder auch drehbar sein, und ist entweder mit der Innenwand
der Rotationskammer gegenüber der Abfuhröffnung oder mit dem inneren Auffangraum zu verbinden.
Wichtig ist aber, daß die Befestigungsmittel des Kerns nicht die Zyklomströmung in der Rotationskammeroder den Spritzkegel beeinträchtigen.
Man wählt den Durchmesser des festen Kerns derart, daß unter allen Umständen die nunmehr
entstandene ringförmige Abfuhröffnung mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Die Erfindung bezieht sich deshalb auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lenkung eines
Flüssigkeitsstroms durch verschiedene Leitungen, abhängig von der Viskosität dieser Flüssigkeit,
und ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein bzw. die Anwendung einer mit einer zentralen runden
Abfuhröffn>ung ausgestatteten Rotationskammer, die mit einer oder mehreren derart gebildeten
und/oder gerichteten Zuleitungen versehen ist, daß ioo
eine Flüssigkeit, die in die Rotationskammer strömt, auf einem Radius, größer als der der Abfuhröffnung
in Rotation versetzt wird, und ist weiterhin gekennzeichnet durch eine der Abfuhröffnung der
Rotationskammer gegenüber angeordnete Auffangvorrichtung, die aus zwei oder mehreren Auffangräumen
besteht, welche wenigstens, an der der Spritzöffnung zugewendeten. Seite ineinander angeordnet
und durch eine oder mehrere Wände getrennt sind, wobei die Schnittlinie mit einer hinsichtlich
der Rotatiomskammer koaxialen, durch den Rand der Abfuhröffnung gezogenen Kegeloberfläche
die Begrenzung dieser Wand oder von jeder dieser Wände bildet.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung1 auf ein
Verfahren, zum Regeln der Viskosität einer Flüssigkeit, wobei man die obenerwähnte Vorrichtung verwendet
und die Flüssigkeit, die den Anforderungen nicht genügt, rezirkuliert.
Die Erfindung soll an Hand, einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden.
Fig. ι stellt schematisch, im Querschnitt eine einfache
Vorrichtung dar, die aus einer Roitationskammer 1 besteht, welche mit einer Abfuhröffnung
2 und. einem tangential gerichtetem Zuleitungsrohr 3 versehen ist. Unter der Abfuhröffmung ist
ein Gefäß 4 angebracht, das mit einer Abfuhrleitung 5 ausgestattet ist, die hier tangential vorgesehen
ist, um die Flüssigkeit schneller abführen zu können. Koaxial zur Rotationskammer ist in diesem
Gefäß 4 ein rundes Rohr 6, das mit Schraubengewinde
an dem im Boden vorgesehenen Ring 7 befestigt ist, angebracht. Mit Hilfe eines
Handrads 8 läßt sich das Rohr 6 auf und ab schrauben
zum Einstellen der Höhe und dadurch der Viskosität der Flüssigkeit, die noch eben vom zentralen
Rohr aufgefangen wird. Die Rotationskammer 1 und das Gefäß 4 sind derart befestigt (in
der Zeichnung nicht angegeben), daß sie sich nicht
gegeneinander bewegen können.
Fig. 2 stellt eine andere Ausführung dar, die sich zur Erzeugung einer Suspension, z.B. einer Lößsuspensiön
mit einer bestimmten minimalen Wichte, eignet. Hierbei" besteht die Rotationskammer 11
aus einem zylindrischen Teil na, der mit dem
kegelförmigen Teil nö durch einen Flansch verbunden
und durch den Deckel 17 geschlossen ist. In den zylindrischen Teil IIs mündet ein tangential
gerichtetes Zuleitungsrohr 13. Die aus einer Eindickvorrichtung kommende Suspension wird
mit einem bestimmten Druck durch die Rotationskammer
gepumpt. Ist die Konzentration an festem Stoff und dadurch die Viskosität der Suspension
hoch genug, so kann1 die Suspension in der Leitung 16 aufgefangen werden, die oben mit einem
konischen Teil i6" versehen ist, der auf einem umgekehrten
konischen Teil 166 ruht. Läßt die Konzentration
und also auch die Viskosität nach, so hat dies zur Folge, daß der Winkel des Spritzkegels
größer wird, wodurch die Flüssigkeit über den Rand hin in den Auffangbehälter 14 spritzt,
aus welchem diese Flüssigkeit durch die Leitung
15 abgeführt werden, kann. Diese Flüssigkeit, deren Konzentration an festem. Stoff zu niedrig ist, kann
dann zum Pumpenbehälter der Speisepumpe (nicht gezeichnet) der genannten Eindickvorrichtung zurückgeführt
werden. Die Konzentration der Zufuhrsuspension steigt dadurch und damit auch die
der durch die Abfuhröffnung 12 austretenden eingedickten
Suspension. Dieser Prozeß wiederholt sich, bis die Konzentration und damit die Viskosität
wieder so hoch geworden ist, daß die Suspension wieder durch die Leitung 16 aufgefangen und
abgeführt werden kann. Zur Festlegung der minimalen Viskosität der abzuführenden eingedickten
Suspension muß man die Rotationskammer und
die Auffangvorrichtung derart anordnen, daß sie gegeneinander axial verschiebbar sind.
Zur Illustrierung der Wirkung der Vorrichtung soll folgendes Beispiel dienen. Einer Rotationskammer
mit den folgenden Abmessungen:
Durchmesser zylindrischer Teil . 350 mm
Höhe zylindrischer Teil . . . . . ioomm
Halber Konus winkel ....... io° Durchmesser Zufuhröffnung ... 30 mm
Durchmesser Abfuhröffnung ... 30 mm
wurde bei einem Druck von 0,5 atü eine Löß-Sand-Suspension
mit einer zwischen 1,694 und 1,829
j- schwankenden Wichte zugeführt. Es ergab sich,
! daß der Winkel des Spritzkegels zwischen 99 und ; 630 schwankte. Wurde unter der Abfuhröffnung
eine Auffangvorrichtung gemäß Fig. 2 angebracht,
bei der der obere Rand des konischen, Teils i6a
einen Durchmesser von. 300 mm hatte, während der Abstand dieses Randes vom Rand der Abfuhröffnung
12 auf 210 mm eingestellt war, so wurde
durch die Leitung 16 eine Suspension, mit einer
minimalen Wichte von 1,795 abgeführt. Durch die Leitung 15 wurde eine Suspension mit einer niedrigeren
Wichte abgeführt. Diese wurde dem Pumpenbehälter der Speisepumpe zugeführt, wodurch
man als einziges Produkt eine Suspension mit einer Wichte über 1,795 erhielt, unabhängig von der Konzentration
an festem Stoff in der Zufuhr.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung ge- So
maß der Erfindung im Querschnitt, in der ein fester Kern in der Abfuhröffnung der Rotationskammer
Verwendung findet.
Eine Rotationskammer ia ist mit einem tangentialen,
Zuleitungsrohr 3" und einer zentralen Abfuhröffniung
2" versehen. Ein fester Kern 9 in der
Abfuhröffnung 2° verwandelt diese in eine ringförmige
Öffnung und ist fest verbunden mit der Innenwand der Rotationskammer gegenüber der
Abfuhröffnung. Die Auffangräume 6a mit der Abfuhr
ίο bzw. 4s mit der Abfuhr ζα entsprechen
grundsätzlich Fig. 2.
Einer Rotationskammer nach Fig. 3 ohne Kern: 9
mit den folgenden Abmessungen:
Durchmesser 60 mm
Höhe 30 mm
■ Durchmesser Zufuhröffnung ... 12 mm
Durchmesser Abfuhröffnung ... 10,5 mm
wurde bei einem Druck von 0,5 atü eine Flüssigkeit zugeführt, deren Viskosität zwischen 5 und
10 cP schwankte. Man erhielt einen Variationsbereich des Spritzkegelwinkels von 90.
Wenn in die gleiche Rotationskammer ein Kern. 9 mit 8,5 mm Durchmesser eingebracht wird, erhält
man bei übereinstimmenden Flüssigkeitsverhältnissen einen Variationsbereich von 230.
. Fig. 4 stellt im Querschnitt eine Vorrichtung dar, mit der es möglich ist, eine Flüssigkeit mit
einer sich zwischen zwei Werten befindenden Viskosität zu erhalten. Die Vorrichtung enthält eine
Rotationskammer 21, die sich aus einem zylindrischen, von einer Platte abgeschlossenen Teil 23
und einem konischen Teil 24 zusammensetzt. In den zylindrischen Teil mündet eine tangential gerichtete
Zuleitung 22. Ein Mundstück 25 bildet die Abfuhröffnung 26. Das Mundstück besteht aus zwei
ringförmigen und mittels Schraubengewinde aufeinanderpassenden Teilen 25a und 25s, zwischen
denen ein Gummiring 25 c mehr oder weniger zusammengepreßt
werden kann, wenn man an. den Vorsprüngen. 25rf des unteren Ringes 25^ dreht.
Dadurch läßt sich der Durchmesser der Abfuhr-Öffnung 26 ändern.
Diese Rotationskammer ist mittels einiger Unterstütaungsorgane
39 an dem Behälter 27 befestigt,
der mit einer Abfuhröffnung 28 ausgestattet ist. Durch den Boden dieses Behälters 27 ist ein zylinderförmiges
Auffanggefäß 30 geführt, das an der oberen Seite einen erweiterten Teil 29 trägt und an
der unteren Seite in ein Abfuhrrohr 31 übergeht. Innerhalb dieses Auffanggefäßes ist ein zentrales
Rohr 33 montiert, das an der unteren Seite in eine Abfuhrleitung 35 einmündet. An der unteren Seite
sind die Auffanggefäße 30 bzw. 33 mit Schraubengewinde versehen, in die die Muttern 36 bzw.
37 eingreifen. Letztere sind drehbar in einem Gestell 38, das unten an dem Behälter 27 befestigt ist,
angebracht. Dadurch kann man die Auffanggefäße 29 und 33, die durch, die Führungen 32 bzw. 34
auf und ab bewegbar sind, in dem Gefäß 27 bzw. der Leitung 30 auf und ab bewegen.
Wird bei ■ einem gleichbleibenden. Druck eine
Flüssigkeit über die tangentiale Zuleitung 22 durch die Rotationskammer 21 gepreßt, so spritzt diese
Flüssigkeit, abhängig von der Viskosität, als ein geradliniger Strahl oder ein mehr oder weniger
geöffneter Kegelmantel ab. Eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität wird in der Leitung 33 aufgefangen
und durch die Leitung 35 abgeführt, eine
»5 Flüssigkeit mit niedriger Viskosität spritzt über
den Rand des Auffangfasses 29, sammelt sich, im Gefäß 27 und wird durch die Leitung 28 abgeführt.
Hat die Flüssigkeit eine zwischen zwei Werten liegende Viskosität, einer Streuung des Spritzkegels
entsprechend, bei der gerade die Ränder der Auffanggefäße 29 bzw. 33 berührt werden, so wird die
Flüssigkeit im Gefäß 29 aufgefangen und durch die Leitung 31 abgeführt. Durch die Aufwärtsbewegung
der Auffanggefäße 29 bzw. 33 mit Hilfe der Stellschrauben: 36 bzw. 37 kann die niedrigste
bzw. höchste Grenze der Viskosität der durch die Leitung 31 abgeführten Flüssigkeit herabgesetzt
werden. Beim Hinunterbewegen werden diese Grenzen erhöht. Wenn man den Durchmesser der
Abfuhröffnung 26 mit Hilfe des Ringes 25* ändert, können diese Grenzen weiter beeinflußt werden.
Die erhaltenen Flüssigkeiten lassen sich entsprechend
dem Ziel, für das man, die Trennung nach Viskosität vornimmt, in unterschiedlicher
Weise behandeln. Will man eine Flüssigkeit mit einer sich zwischen zwei Werten befindenden Viskosität
haben, so wird die Vorrichtung derart dimensioniert und eingestellt, daß diese Flüssigkeit
durch die Leitung 31 abgeführt wird. Die aus der Leitung 28 bzw. der Leitung 35 erhaltene Flüssigkeit
läßt sich danin wieder zurückführen oder zu anderen Zwecken verwenden. Bei einem Verfahren,
bei dem man eine Flüssigkeit mit einer bestimmten Minimalviskosität wünscht, kann die erwünschte
Flüssigkeit bei guter Dimensionierung und Einstellung durch die Leitung 35 abgeführt werden.
Durch die Leitungen, 31 und 28 erhält man dann Flüssigkeit mit einer zu niedrigen Viskosität. Diese
Flüssigkeiten lassen, sich dann vorteilhaft an verschiedenen Stellen zurückführen, z. B. die Flüssigkeit
aus der Leitung 31 annähernd in der Mitte, die Flüssigkeit aus der Leitung 28 annähernd am
Anfang des Verfahrens.
Fig. 5 zeigt ein Schema einer Eindickvorrichfcung für verdünnte Suspension, z. B. eine Stärkesuspension,
bei dem eine Vorrichtung gemäß der Erfindung angewendet wird. Die einzudickende Suspension
wird durch die Leitung 40 eingeführt und, über den Pumpenbehälter 41 und die Pumpe42 durch
drei in Reihe geschaltete Mehrfachhydrozyklone 43, 44 und 45 gepreßt. Durch die Überlaufleitung
46 des letzten Mehrfachhydrozyklons wird die von suspendiertem Stoff befreite Flüssigkeit abgeführt.
In den ersten Mehrfachhydrozyklon wird der wichtigste Teil des suspendierten Stoffes aufgefanigen
und als konzentrierte Suspension der Rotationskammer
47 zugeführt. Ist die Konzentration, und dadurch die Viskosität groß genug, so wird diese
Suspension durch die Leitung 48 abgeführt. Ist die Konzentration zu niedrig, so wird die Flüssigkeit
über die Leitung 49 in den Pumpenbehälter zurückgeführt. Auch die Ablaßfraktion der folgenden
Mehrfachhydrozyklone, die jedenfalls zu wenig konzentriert ist, wird, über die Leitungen 50 bzw.
51 und die Sammelleitung 52 in den Pumpenbehalter
41 zurückgeführt.
Auf diese Weise läßt sich durch Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Regelung
in einfacher Weise erzielen.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Extrahieren von Stoffen aus einem festen Rohstoff
gemäß einem semikontinuierlichen Verfahren, bei dem man eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet. Das Extraktionsverfahren, das man in dieser Vorrichtung verwendet, eignet sich zum
Extrahieren von Stoffen, bei dem die Viskosität bei wachsender Konzentration, dieser Stoffe indem
Lösungsmittel größer wird. Bei diesen Vorrichtungen durchläuft die Extraktionsflüssigkeit gewöhnlich
nacheinander eine Anzahl Extraktionsgefäße oder -türme, die mit dem zu extrahierenden
Stoff gefüllt sind. Die gegenseitige Verbindung zwischen den Gefäßen oder Türmen erfolgt derart
durch Röhren,, Hähne und gegebenenfalls Pumpen, so daß in Strömungsrichtung der Flüssigkeit
immer das vorderste Gefäß gelöst und, nachdem der extrahierte Stoff durch neuen zu extrahierenden Stoff ersetzt worden ist, hinten angegliedert
werden kann.
Die Fig. 6 zeigt eine solche Anlage. Die durch no
die Leitung 64, den Pumpenbehälter 65, die Pumpe 66 und die Leitung 67 geführte Extraktionsflüssigkeit
durchläuft über die gegenseitigen Verbindungsröhren 68, 69 und 70 die Gefäße 60, 61, 62 und 63.
In die Verbindungsröhren können gegebenenfalls ebenfalls eine Pumpenvorlage und eine Pumpe geschaltet sein. Die aus dem letzten Gefäß 63 kommende
Flüssigkeit wird über eine Leitung 71 in einem Puffergefäß 72 aufgefangen. Von dort strömt
die Flüssigkeit, eventuell über eine Pumpe, mit konstantem Druck in die Vorrichtung gemäß der
Erfindung, die sich aus einer Rotationskammer 73
und einer mit drei Räumen versehenen Auffangvorrichtung 74 zusammensetzt. Ist die Konzentration
der extrahierten Stoffe hoch genug, d. h. liegt die Viskosität über einem bestimmten Minimahvert, so
wird die Flüssigkeit durch die Leitung 75 abgeführt. Ist die Viskosität niedrig, d.h. ist auch die
Konzentration der gelösten Stoffe niedrig, so>
wird die Flüssigkeit über die Leitung 79 in den Pumpenbehälter 80 zurückgeführt, aus dem heraus· die
Flüssigkeit mittels der Pumpe 81 über die Zuleitung des Gefäßes 61 im das Kreislaufsystem zurückgeführt
wird. Ist die Viskosität niedriger als die erwünschte Miinimalviskosität, aber höher als
ein anderer Grenzwert, d. h. ist die Menge gelöster Stoff noch nicht hinreichend, aber doch schon ziemlich hoch, so kann man die Flüssigkeit an. einer
anderen Stelle dem Extraktionsverfahren wieder zufügen, indem man die Flüssigkeit, die in dem
mittleren Auffangraum aufgefangen wird, über die Leitung 76, den Pumpenibehälter yj und die Pumpe
78 der Zuleitung des Gefäßes 62 wieder zuführt. In dieser Weise wird eine einfache Regelung der
Konzentration, der gelösten Stoffe in dem End-
ao produkt der Extraktion mittels der Viskosität erzielt,
ohne daß die Vollständigkeit der Extraktion merklich beeinflußt wird.
Bei einer anderen Arbeitsweise kann, eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zwischen, die zwei
letzten Gefäße geschaltet werden, wodurch, die .Möglichkeit vorhanden ist, die Flüssigkeit nur
dann das letzte Gefäß durchlaufen zu lassen, wenn
die Flüssigkeit noch ungesättigt ist. Selbstverständlich
sind noch verschiedene andere Kombinationen möglich,.
Claims (7)
- PaTENTANSPRLCHE:i. Vorrichtung zur Lenkung eines Flüssigkeitsstromes durch verschiedene Leitungen in Abhängigkeit von der Viskosität dieser Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine mit einer zen^ trafen runden Abfuhröffnung versehene Rotationsikammer, in die eine oder mehrere derart ausgebildete und/oder gerichtete Zuleitungen einmünden), daß eine durch diese Leitungen zugeführte Flüssigkeit auf einem Radius, größer als der Radius der Abfuhröffnung, in Rotation, gerät, und durch eine der Abfuhröffniüng der Rotationskammer gegenüberliegende Auffangvorrichtung, welche aus zwei oder mehreren wenigstens gegenüber dieser Abfuhr öffnungen ineinander angeordneten und durch Wände getrennten, mit Abfuhrleitungen, ausgestatteten Auffangräumen besteht, wobei der Rand dieser Scheidewand oder jeder dieser Wände durch die Schnittlinie dieser Wand mit einem mit der Rotationskammer koaxialen geraden Kegel, der durch den Rand der Abfuhröffnung geht, gebildet wird.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung einem an der Seite der Abfuhröffnung der Rotationskammer offenen und mit einer Abfuhrleitung ausgestatteten Gefäß entspricht, in welchem ein ; zweites axialsymmetrisches und an. derselben Seite offenes, mit einer Ahfuhrleitung versehenes Gefäß, das hinsichtlich der Rotationskammer koaxial angeordnet ist, aufgestellt ist, wobei gegebenenfalls Mittel vorhanden sind, um das Innengefäß in axialem Sinne hinsiehtlieh des Außengefäßes bewegen zu können.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung einem an der Seite der Abfuhröffnung der Rotationskammer offenen und mit einer Abfuhrleitung ausgestatteten Gefäß entspricht, in welchem zwei konzentrische axial symmetrische Gefäße koaxial mit der Rotationskammer aufgestellt sind, welche beide mit einer Abfuhrleitung versehen sind, wobei diese Gefäße gegeneinander und hinsichtlich des Außengefäßes in axialer Richtung beweglich und einstellbar sein können.
- 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Abfuhröffnung der Rotationskammer ein fester Kern mit kreisförmigem Querschnitt befindet, welcher koaxial mit der Rotationskammer sitzt.
- 5. Verfahren zum Lenken eines Flüssigkeitsstromes durch verschiedene Leitungen in Abhängigkeit von der Viskosität dieser Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 gepreßt wird, wobei die Abmessungen der Rotationskammer und der angewendete Druck derart gewählt sind, daß im kritischen Gebiet der Viskosität der Spitzenwinkel des Spritzkegels eine beträchtliche Variation aufweist, worauf der Abstand zwischen der Spritzöffnung und dem oberen Rand bzw. den oberen Rändern der Scheidewand bzw. der Scheidewände derart angesetzt wird, daß die Flüssigkeit bei den Grenzwerten der Viskosität gerade gegen einen dieser Ränder anspritzt.
- 6. Verfahren zum selektiven Ablassen einer Flüssigkeit mit einer bestimmten Minimal- und/oder Maximalviskosität aus einem Flüssigkeitsstrom mit wechselnder Viskosität, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verfahren nach Anspruch 5 anwendet.
- 7. Verfahren zum Regeln der Viskosität einer Flüssigkeit, die unter Beeinflussung ihrer Viskosität als Produkt eines physikalischen oder chemischen Verfahrens erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 gepreßt wird, die eine derartige Form und derartige Abmessungen hat und derart eingestellt ist, daß eine den Anforderungen genügende Flüssigkeit gesondert aufgefangen werden kann, während die nicht den Anforderungen genügende Flüssigkeit rezirkuliert wird, um sie abermals völlig oder teilweise nach dem Verfahren zu behandeln.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 9528 7.
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- 1952-10-18 DE DEM15930A patent/DE914841C/de not_active Expired
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