DE1103365B - Vorrichtung zum Pumpen von leicht verdampfbaren Fluessigkeiten, insbesondere fluessiger Kohlensaeure - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Das Hauptpatent hat eine Vorrichtung zum Pumpen von leicht verdampfbaren Flüssigkeiten, insbesondere flüssiger Kohlensäure, mit einer Kolben- oder ähnlichen Pumpe zum Gegenstand, an deren Gehäuse wenigstens ein geschlossener Oberflächenkondensator angeschlossen und eine Einrichtung vorgesehen ist, durch die der Kondensator auf eine Temperatur unter der der gepumpten Flüssigkeit abgekühlt wird. Bei dieser Vorrichtung wird die in der Pumpenkammer, z. B. beim Saughub, verdampfte Kohlensäure im Kondensator kondensiert. Der Kondensator kann so angeordnet sein, daß die kondensierte Kohlensäure in die Pumpenkammer zurückkehrt. Auf diese Weise werden Dampfeinschlüsse in der Pumpe verhindert.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, bei einer Pumpe zur Förderung von verflüssigter Kohlensäure eine Dampfbildung in der Pumpe zu vermeiden.

Dies wird dadurch erreicht, daß der Kondensator zwischen der Kammer und dem Ein- und dem Auslaßventil der Pumpe angeordnet ist und ein rohrförmiges Verbindungsstück aufweist, dessen Volumen größer ist als das Hubvolumen der Pumpe.

Das zwischen der Kammer und den Ventilen der Pumpe angeordnete Verbindungsstück besteht, um den in der Pumpe herrschenden Druck auszuhalten, aus einem Rohr aus Metall oder einem wärmeleitenden Material ausreichender Festigkeit.

Das Kühlen des Verbindungsstückes auf eine Temperatur unter der der gepumpten Flüssigkeit erfolgt mittels eines Kühlmittels, das durch einen das Verbindungsstück einschließenden Mantel geführt wird.

Gegebenenfalls kann dieser Mantel so groß ausgeführt sein, daß er außer dem Verbindungsstück auch die Pumpe und/oder die Ventile mit einschließt. In diesem Falle wird die das Verbindungsstück umgebende Kühlflüssigkeit durch eine in dem Kühlmittel angeordnete Kühlschlange auf der niedrigen Temperatur gehalten. Auch ist die Außenfläche des Mantels gegen Wärmeverluste isoliert.

Die Pumpe gemäß der Erfindung hat gegenüber der Pumpe nach dem Hauptpatent gewisse Vorteile. So wird z. B. die eintretende flüssige Kohlensäure mit gekühlter flüssiger Kohlensäure gemischt, die bereits im vorderen Teil des Verbindungsstückes des Kondensators vorhanden ist. Dadurch wird die eintretende Kohlensäure schnell gekühlt. Da ferner das Ein- und Auslaßventil um die Länge des Kondensators von der Pumpenkammer getrennt sind, bleibt die Pumpenkammer während des Pumpens hauptsächlich mit gekühlter Flüssigkeit gefüllt, da die zu fördernde Flüssigkeit umgepumpt wird, ohne sich mit der gekühlten Flüssigkeit in der Pumpenkammer und in der hinteren Hälfte des Kondensators völlig zu mischen. Dies ist Vorrichtung zum Pumpen

von leicht verdampfbaren Flüssigkeiten,

insbesondere flüssiger Kohlensäure

Zusatz zum Patent 948 422

Anmelder:

The Distillers Company Limited,
Edinburgh (Großbritannien)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 21. März 1957

Thomas Bruce Philip, Great Burgh, Epsom, Surrey

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

insbesondere dann der Fall, wenn eine Membranpumpe verwendet wird, bei der nur eine geringe Reibungswärme auftritt. Da die Pumpenkammer beim Pumpen mit gekühlter Flüssigkeit gefüllt ist, wird die Bildung von Dampfeinschlüssen in der Pumpe vermieden.

Das Volumen des zwischen der Pumpenkammer und den Ventilen angeordneten Verbindungsstückes ist größer als der Hubraum der Membran oder des Kolbens der Pumpe. Hierdurch wird sichergestellt, daß ein Teil der gekühlten Flüssigkeit beim Pumpen im Verbindungsstück verbleibt.

Es ist eine Vorrichtung zum Pumpen von leicht verdampfbaren Flüssigkeiten, wie flüssigem Sauerstoff oder flüssigem Wasserstoff, bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist die Membranpumpe in der in einem Vorratsbehälter vorhandenen Flüssigkeit selbst angeordnet. Durch die Bewegungen der Membran wird die Flüssigkeit über ein Ventil aus dem die Membranpumpe umschließenden Flüssigkeitsvorratsbehälter in die Pumpenkammer gesaugt und durch ein an der Pumpenkammer angeschlossenes Rohr ausgestoßen.

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Pumpen, die durch die umzupumpende Flüssigkeit gekühlt werden, haben jedoch den Nachteil, daß, bedingt durch die Druckabsenkung in der Pumpenkammer beim Ansaugen, in der Pumpenkammer eine Verdampfung der Flüssigkeit stattfindet. Außerdem muß bei der bekannten Pumpe auch mit Verlusten an umzupumpender Flüssigkeit gerechnet werden, und zwar durch Verdampfung aus dem Vorratsbehälter infolge Wärmeaufnahme aus der Pumpe. Die bekannte Pumpe weist auch kein Auslaßventil auf, und das Einlaßventil ist in der Nähe der Pumpenkammer angeordnet. Bei dieser Anordnung wird jedoch Flüssigkeit in die Pumpenkammer eingesaugt, die keine Gelegenheit zur Abkühlung gehabt hat, so daß auch hierdurch mit Verdampfung zu rechnen ist.

Bei der Pumpe gemäß der Erfindung mischt sich dagegen die Flüssigkeit in der Pumpenkammer nicht völlig mit der Flüssigkeit, die durch das Einlaßventil angesaugt wird. Die Flüssigkeit in der Pumpenkammer bleibt infolgedessen gekühlt, und zwar bedingt durch den ständigen Kontakt mit dem Kühlmittel, das den Teil des Kondensators umschließt, der der Pumpenkammer am nächsten liegt. Außerdem wird auch eine Abkühlung des Kondensators auf eine Temperatur unter der der umzupumpenden Flüssigkeit ermöglicht.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform und

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung.

Die Membran 1 wird durch Schwingungen eines gasförmigen oder flüssigen Mittels, das in der über die Einlaßöffnung 3 mit einer Schwingungsquelle in Verbindung stehenden Kammer 2 enthalten ist, abwechselnd gedehnt und wieder entspannt. Wird die Membran 1 gedehnt, so wird ein Teil der Flüssigkeit in der Kammer 4 und dem Verbindungsstück 5, die durch das den Mantel 6 durchlaufende Kühlmittel gekühlt ist, durch das Auslaßventil 7 ausgestoßen. Beim Entspannen der Membran 1 wird zu fördernde Flüssigkeit durch das Einlaßventil 8 in das Verbindungsstück 5 gesaugt, wodurch sich infolge Vermischung mit der im Verbindungsstück 5 zurückgebliebenen gekühlten Flüssigkeit die Temperatur der angesaugten Flüssigkeit erniedrigt. Die nach Entspannung der Membran 1 jetzt in der Kammer 4 enthaltene Flüssigkeit befand sich bei gedehnter Membran 1 im Verbindungsstück 5, wurde dort gekühlt und beim Entspannen der Membran 1 wieder in die Kammer 4 zurückgesaugt. Da zwischen der durch das Einlaßventil 8 angesaugten Flüssigkeit und der Flüssigkeit in der Kammer 4 keine vollständige Vermischung eintritt, bleibt die Flüssigkeit in der Kammer 4 auf niedriger Temperatur.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 2 ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1, jedoch wird hier das Verbindungsstück 5 durch ein flüssiges Kühlmittel 9 gekühlt, das in einem isolierten Behälter 10 enthalten ist und durch eine Kühlschlange 11, durch die ein Kühlmittel fließt, auf einer entsprechend niedrigen Temperatur gehalten wird.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Pumpen von leicht verdampfbaren Flüssigkeiten, insbesondere flüssiger Kohlensäure, mit einer Kolben- oder ähnlichen Pumpe, an deren Gehäuse wenigstens ein geschlossener Oberflächenkondensator angeschlossen und eine Einrichtung vorgesehen ist, durch die der Kondensator auf eine Temperatur unter der der gepumpten Flüssigkeit abgekühlt wird, nach Patent 948 422, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator zwischen der Kammer (4) und dem Ein- und dem Auslaßventil (8, 7) der Pumpe angeordnet ist und ein rohrförmiges Verbindungsstück (5) aufweist, dessen Volumen größer ist als das Hubvolumen der Pumpe.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein isolierter Behälter (10) vorgesehen ist, der die Pumpe, das Verbindungsstück (5) und die Ventile (7, 8) einschließt und ein Kühlmittel (9) enthält, das mittels einer Kühlschlange (11) auf niedriger Temperatur gehalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 496 711, 2 594 512.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 538/117 3.61