DE1211129B - Vorrichtung zum Einfuehren einer abgemessenen Menge eines Gases in eine Fluessigkeit, insbesondere zum Chloren von Wasser - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

BOIj

Deutsche K] 12 g-1/01

P 25736IV a/12 g

23. September 1960

24. Februar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einführen einer abgemessenen Menge eines Gases in eine Flüssigkeit, insbesondere zum Chloren von Wasser.

Es ist eine Vorrichtung der genannten Art bekannt, bei der die Flüssigkeit mittels einer Regelvorrichtung kontinuierlich mit dem Gas versetzt und mittels einer Pumpe bewegt wird. Hierbei wird eine Differentialdruckvorrichtung sowohl durch den Druck des der Flüssigkeit zugeführten Gases als auch durch denjenigen der Flüssigkeit in der Weise geregelt, daß das Verhältnis zum zugeführten Gas und zur Flüssigkeit immer gleichmäßig bleibt. Es wird also die Chlormenge proportional zur Wassermenge bemessen. Der Druckabfall in der Wasserleitung, der mit der Wassermenge veränderlich ist, wird mit einem ebenfalls veränderlichen Druckabfall in der Chlorleitung verglichen, wodurch im Fall des Ungleichgewichtes die Veränderung der Chlormenge geregelt wird. Die Chlormenge wird durch eine Vorrichtung gemessen, durch die das Chlor hindurchgeht. Das Chlor kommt daher mit Teilen in Berührung, wie z.B. Membranen, Zählern u. dgl., welche durch das Chlor angegriffen werden können, so daß die Gefahr eines Leckens des giftigen Gases nicht ausgeschlossen ist. Weiterhin erfolgt bei dem bekannten Meßprinzip die Bestimmung der eingespritzten Chlormenge nicht genau genug.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine genauere Bestimmung der eingespritzten Gasmenge ermöglicht und bei der eine Berunning des Gases mit den Teilen der Meßvorrichtung zur Verhinderung einer Korrosion und der daraus sich ergebenden Folgen vermieden ist. Die Vorrichtung zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß zwei Kammern mit hydraulischem Abschluß, von denen die erste Kammer mit dem einzuführenden Gas gespeist wird und eine Entspannungskammer bildet und die zweite Kammer die zu behandelnde Flüssigkeit enthält und als Absorptionskammer dient, angeordnet sind und gasseitig durch eine Öffnung von einstellbarem Querschnitt verbunden sind, daß in der zweiten Kammer ein Unterdruck erzeugt wird und die behandelte Flüssigkeit abgeführt wird und daß eine Regelvorrichtung zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckunterschiedes zwischen den beiden Kammern vorgesehen ist, die ein Nadelventil in der zweiten Kammer aufweist, das von einem Schwimmer in der ersten Kammer zu betätigen ist.

Während man bei den bekannten Vorrichtungen den Leitungsquerschnitt konstant hält und auf die Druckdifferenz, die gemessen wird, einwirkt, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung diese Diffe-Vorrichtung zum Einführen einer abgemessenen Menge eines Gases in eine Flüssigkeit,
insbesondere zum Chloren von Wasser

Anmelder:

Fa. Prat-Daniel, Paris;

Andre Louis Lapaix, Saint-Cloud, Seine-et-Oise (Frankreich)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dr.-Ing. Th. Meyer

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. J. F. Fues,

Patentanwälte, Köln 1, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:

Andre Louis Lapaix, Saint-Cloud, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 24. September 1959 (805 977), vom 22. Juni 1960 (830 766)

renz konstant gehalten, und es wird auf den Leitungsquerschnitt eingewirkt, der leichter genau zu bestimmen ist. Außerdem erfordert die Bestimmung des Leitungsquerschnittes weder den Durchgang des korrodierenden Gases durch die Meßvorrichtung noch die Entspannung des Gases in einem mit einer Membran versehenen Druckminderventil.

Bekanntlich ist die Fördermenge eines Gases in einer Leitung gegeben durch eine Gleichung von der Form

in welcher

ρ ~ ρ

2 g ±λ 1Ά.

Y '

5 der Leitungsquerschnitt ist;
α und β sind leicht bestimmbare Parameter;
P₁ und P₂ sind die Drücke des Gases am Eingang

und Ausgang der Leitung;
Y ist das spezifische Gewicht des Gases, und g ist die Schwerkraftbeschleunigung.

Die Wassermenge ist bis auf minimale Veränderungen praktisch als konstant zu betrachten. Die Messung der einzuführenden Chlormenge wird in-

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direkt mittels einer Größe vorgenommen, welche infolge der Ausbildung der Vorrichtung zur Chlormenge proportional ist. Der Chlorgasmesser arbeitet nach einem hydropneumatischen Prinzip. Dadurch wird ein erheblich großer Bereich der effektiv durch die Vorrichtung abgegebenen Chlormenge ermittelt. Dieses Prinzip erlaubt eine große Anzahl von Kombinationen für das Einführen der Chlormenge in eine oder mehrere Kreisläufe in Abhängigkeit von hydraulischen oder chemischen Parametern.

Vorteilhaft befindet sich in der zweiten Kammer ein mit der Pumpe und mit der Abführungsleitung verbundenes Rohr, das von einer Glocke umgeben ist, die mit dem unteren Ende in die zu behandelnde Flüssigkeit eintaucht und mit dem Schwimmer verbunden ist. Das Rohr weist eine Nadel auf, die in die Öffnung der Glocke derart eingreift, daß diese Öffnung je nach der durch den Schwimmer gesteuerten Stellung der Glocke mehr oder weniger verschlossen ist. Die beiden Kammern können übereinander angeordnet sein, wobei die erste Kammer oberhalb der zweiten Kammer liegt. Der Schwimmer ist mit der Glocke durch eine Stange verbunden, welche durch die Platte der ersten Kammer mittels eines hydraulischen Verschlusses hindurchgeführt wird.

Als Meßeinrichtung kann ein Flüssigkeitsmanometer dienen, dessen beide Schenkel mit einer Druckgasquelle verbunden sind, und zwar der erste Schenkel durch ein Tauchrohr und der zweite Schenkel durch eine am oberen Ende desselben angeordnete kalibrierte Öffnung. Der zweite Schenkel ist außerdem mit einer Leitung verbunden, die in Reihe zu einer kalibrierten Öffnung angeordnet ist und deren Querschnitt umgekehrt proportional zum Querschnitt der Verbindungsöffnung veränderbar ist. Das Manometer kann in der ersten Kammer angeordnet sein.

Die Vorrichtung der Erfindung ist nicht auf das Zuführen von Chlor beschränkt, sondern dient allgemein zur Einführung einer bemessenen Menge eines Gases zur Flüssigkeit, z. B. von Sauerstoff, Wasserstoff, Fluor, Ammoniak u. dgl., in Wasser oder eine andere Flüssigkeit. Bei Ammoniak wird man als Flüssigkeit vorteilhaft Petroleum verwenden. Beim Einführen von Ammoniak erfolgt vorteilhaft eine Kopplung mit dem Einführen von Chlor zum Sterilisieren von Wasser in heißen Ländern, in welchen die Sterilisation mit Chlor allein infolge der geringen Stabilität von Chlor bei erhöhten Temperaturen Schwierigkeiten bereitet. Durch die gleichzeitige Einführung von Chlor und Ammoniak wird das bekannte bakterientötende Chloramin gebildet, das infolge seiner Stabilität eine längere Haltbarkeit als Chlor aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auch zum Einführen von Phosgen in eine organische Flüssigkeit.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert.

F i g. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung; in

Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt.

Die Vorrichtung der F i g. 1 enthält eine Kammer A zur Entspannung des Chlors, eine Kammer B zur Absorption des Chlors, eine Einrichtung C zur Zuführung des Chlors in die Kammer A₁ einen mit der Kammer B verbundenen Kreislauf D zur Verteilung des Betriebswassers, einen Huf swasserkreislauf E, der die Kammern^ undB speist, und eine EinrichtungF zur Messung der Menge des eingespritzten Chlors.
Die Kammer A ist durch einen Boden la gebildet, auf welchem eine Haube 2 a ruht. Rund um die Haube ist eine ringförmige Wanne 3 a angeordnet, die mit dem Inneren der Haube 2 a durch einen Durchlaß 4 a verbunden ist. Die Wanne 3 a wird mit

ίο Wasser aus dem Kreislauf E durch eine Leitung Sa gespeist. Der Wasserspiegel in der Wanne wird durch einen Überlauf 6 a und einen Schwimmer 7 α konstant gehalten, der den Auslaßstutzen der Leitung 5 a schließt, wenn das Niveau des Überlaufs erreicht ist.

Die Wanne 3 a bildet daher für die Haube bzw. Kammer 2 a einen hydraulischen Verschluß.

Die Kammer B weist die gleichen Teile auf, welche die gleiche Aufgabe erfüllen wie die vorstehend angegebenen Teile der Kammer A. Diese Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, die jedoch mit dem Index b versehen sind. Die Kammern A und B sind übereinander angeordnet, wobei die Kammer 2 b durch einen Teil des Bodens._1 α und durch Seitenwände gebildet wird, die mit dieser Platte aus einem Stück bestehen. Der Kreislauf E wird durch ein Absperrventil 8, ein Filter 9, ein Drückminderventil 10 und ein Manometer 11 vervollständigt.

Der Kammer A wird Chlor aus einer Speiseeinrichtung C zugeführt, die außer einem (nicht dargestellten) Behälter verflüssigten Gases ein Filter 12 und eine Rohrleitung 13 aufweist, an welche ein Manometer 14 angeschlossen ist. Die Rohrleitung 13 ist mit einem Zuführungsrohr 15 verbunden, die durch die Platte la hindurchgeht und in der Kammer 2a mit Austrittsöffnungen 16 mündet. Der Querschnitt der Austrittsöffnungen 16 wird durch einen Schwimmer 17 derart geregelt, daß dieser Querschnitt um so größer ist, je höher der Schwimmer steht.

Das Innere der Kammer 2 a ist mit dem Inneren der Kammer 2 b durch ein Rohr 18 verbunden, das in eine Leitung 19 mündet, welche in einen angesetzten Teil 20 des Bodens la vorgesehen ist. Das andere Ende der Leitung 19 mündet mit einer öffnung 21 in das Innere der Kammer 2 b. Der Querschnitt der öffnung 21 ist durch eine Nadel 22 regelbar, die in einer Hülse 23 verschiebbar angeordnet ist. Rund um die Hülse 23 bildet eine Kappe 24 einen hydraulischen Verschluß. Die Steuerung der Nadel 22 wird in Verbindung mit der Meßeinrichtung beschrieben.

Die Kammer A wird durch ein Manometer vervollständigt, welches den Druckunterschied zwischen den Kammern A und B mißt, und durch eine Einrichtung, welche diesen Druckunterschied konstant hält.

Das Manometer besteht aus einem Rohr 25, das durch den Boden la hindurch mit der Kammer 2b verbunden ist, und aus einer Glocke 26, welche das Rohr umgibt und auf dem Boden la ruht, wobei zwischen diesen beiden Teilen ein Zwischenraum 27 gelassen ist. Ein ringförmiger Schwimmer 28 umgibt die Glocke 26 und ist mit einem Zeiger 28' versehen, dessen Länge der Wassersäule entspricht, welche den konstantem Druckunterschied darstellt, den man zwischen den Kammern A und B aufrechtzuerhalten wünscht. Durch einen einfachen Vergleich mit dem Niveau in der Glocke 26 kann man feststellen, ob die Vorrichtung normal arbeitet.

Die Einrichtung, welche ermöglicht, den Druckunterschied zwischen den Kammern A und B konstant zu halten, besteht aus einem Schwimmer 29, der durch eine' Glocke 30 verlängert ist, in deren Innerem eine Stange 31 befestigt ist. Die Stange 31 geht durch den Boden la hindurch und ist in einem Rohr 32 verschiebbar, das von der Glocke 30 unter Bildung eines hydraulischen Verschlusses umschlossen wird. Die Stange 31 kann auf diese Weise ohne Lecken in die Kammer 2 b eintreten, in deren Innerem sie an einem Zylinder 33 befestigt ist, der mit einer Glocke 34 fest verbunden ist.

Der Zylinder 33 ist mit seitlichen Öffnungen 35 versehen. Das Innere des Zylinders 33 ist durch eine Öffnung 36 mit dem Inneren der Glocke 34 verbunden. Die Öffnung 36 wird je nach der senkrechten Stellung der Glocke 34 durch eine Nadel 37 mehr oder weniger verschlossen, und der Querschnitt der Öffnung 36 ist demnach um so geringer, je höher die Glocke 34 steht.

Die Nadel 37 ist mit einem Rohr 38 für den Austritt der Chlorlösung fest verbunden, die aus der Kammer B durch seitliche Öffnungen 39 des Rohres 38 austritt. Die Höhe der Öffnungen 39 oberhalb des Bodens Ib ist durch Verschiebung des Rohres 38 mittels einer Stellschraube 40 regelbar. Das Rohr 38 ist durch eine Abführungsleitung 41 an den Kreislauf D zur Verteilung des Betriebswassers angeschlossen. Dieser Kreislauf besteht aus einer einfachen Leitung, in welche das Wasser unter Druck eingeführt wird. Infolge der Anordnung eines Venturirohres 42 in dieser Leitung erzeugt das Wasser in der Leitung 41 eine Saugwirkung. Ein Kugelventil 43 sperrt die Leitung 41 vom Kreislauf D ab, wenn dieser nicht mit Wasser gespeist wird.

Die Kammer B ist durch einen Überlauf vervollständigt, der aus einem Rohr 44 besteht, das durch den Boden Ib hindurchgeht und an das Abflußrohr angeschlossen ist. Das Rohr 44 ist von einem Kolben

45 umschlossen, der einen hydraulischen Verschluß bildet.

In der Meßeinrichtung F macht sich die Veränderung des Querschnitts der Öffnung 21 bemerkbar, welche durch die Nadel 22 bewirkt wird. Die Nadel 22 erstreckt sich mit einem mit Gewinde versehenen Teil 47 in ein am Teil 20 befestigtes Regelgehäuse 46. Jenseits des mit Gewinde versehenen Teils 47 ist ein Nocken 48 befestigt, der durch einen im wesentlichen senkrecht stehenden Keil gebildet wird. Mit dem mit Gewinde versehenen Teil 47 wirkt eine Mutter 49 zusammen, die im Boden des Gehäuses 46 drehbar gelagert ist und die durch ein Kegelradgetriebe 50 in Drehung versetzt wird, das mittels eines Handrades 51 betätigbar ist.

Der Nocken 48 stützt sich auf dem einen Ende eines Hebels 52 ab, dessen mittlerer Teil im Gehäuse

46 schwenkbar gelagert ist und dessen anderes Ende einen Taststift 53 trägt. In Abhängigkeit von der Stellung des Nockens 48 verschließt der Taststift 53 mehr oder weniger die Austrittsöffnung einer Leitung 54, in welcher derselbe entgegen der Wirkung einer Rückführfeder 55 verschiebbar angeordnet ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Querschnitt dieser Austrittsöffnung um so größer ist, je kleiner der Querschnitt der Öffnung 21 ist.

Die Leitung 54 ist an den eigentlichen Meßkreislauf angeschlossen, der aus einem Flüssigkeitsmanometer mit zwei Schenkeln 56, 57 besteht. In den Schenkel 56 taucht ein Rohr 58 ein, das durch eine Druckgasquelle 59 und eine Leitung 60 mit Luft oder einem anderen verdichteten Gas gespeist wird. Das obere Ende des Rohres 58 ist durch eine kalibrierte Öffnung 61 mit einer Kammer 62 verbunden. An den mittleren Teil der Kammer 62 ist der Schenkel 57 angeschlossen, während mit dem der Öffnung 61 gegenüberliegenden Ende der Kammer 62 die Leitung 54 verbunden ist. Der Schenkel 57 ist auf diese Weise

ίο einem Druck unterworfen, der vom Verhältnis der Querschnitte der Öffnung 61 und der Öffnung der Leitung 54 abhängig ist, welche durch den Taststift 53 mehr oder weniger verschlossen wird. Dieser Druck ist proportional zur Chlormenge, die durch die Öffnung 21 hindurchgeht. Dieser Druck zeigt sich als ein Niveauunterschied h zwischen den beiden Schenkeln 56 und 57, der auf einer Skala 63 ablesbar ist.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Wenn die Öffnung 21 auf einen bestimmten Öffnungsgrad eingestellt ist und angenommen wird, daß der Hilfswasserkreislauf E und der Wasserkreislauf D geöffnet sind, füllen sich bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung die untere Wanne 3 b und die obere

tr Wanne 3ß mit Wasser, bis der Flüssigkeitsspiegel die Höhe des Überlaufs 6b bzw. 6a erreicht.

Das in den Kreislauf D des Betriebswassers eingeschaltete Venturirohr 42 erzeugt einen Unterdruck, der sich zuerst im Inneren der Glocke 34 bemerkbar macht, welche mit der Unterdruckregeleinrichtung 29, 30, 31 fest verbunden ist. Dadurch wird der Wasserspiegel im Inneren der Glocke 34 bis zur Höhe der Öffnungen 39 angehoben. Dann wird der Unterdruck durch die Öffnung 36 und die kalibrierten Öffnungen 35 auch in das Innere der Kuppel 2b übertragen. Dadurch wird die Kammer B unter Unterdruck gesetzt, was ein Ansteigen des Wasserspiegels im Inneren derselben zur Folge hat. Dieser Unterdruck wird schließlich durch die Öffnung 21, die Leitung 19 und das Rohr 18 in das Innere der Kammer 2 a übertragen, was ebenfalls ein Ansteigen des Wasserspiegels im Inneren derselben bewirkt.

Unter der Wirkung des Ansteigens des Wasserspiegeis werden durch den Schwimmer 17 die Austrittsöffnungen 16 geöffnet, und es wird der Schwimmer 29 angehoben, der mittels der Stange 31 die Bewegung der Glocke 34 steuert. Dadurch wird auf konstruktivem Wege der Unterdruck in der Absorptionskammeri? mittels der Nadel 37 geregelt, die den Querschnitt der Öffnung 36 verändert. Auf diese Weise sind die Öffnungen 21 bis zu einem gewissen Grad offen. Außerdem sind diese Öffnungen so bemessen, daß sie unabhängig von dem Öffnungsgrad einen konstanten Druckverlust von beispielsweise 100 mm Wassersäule erzeugen. Dieser Druckverlust wird nach der folgenden Gleichung berechnet:

Ah = K--, (II)

in welcher

Ah — Druckverlust in Millimeter Wassersäule, K = ein Koeffizient, der je nach dem Öffnungsgrad des Rohransatzes veränderlich ist, V= Geschwindigkeit des Gases im freien

Querschnitt in m/s,
W = spezifisches Gewicht des Gases, g = 9,81.

Die Aufrechterhaltung von Δ h auf dem gewünschten konstanten Wert wird durch die kombinierte Veränderung von K und von V² bewirkt, während die anderen Faktoren konstant bleiben. Für einen beliebigen Öffnungsgrad erfolgt der Durchgang des Unterdruckes durch die Öffnung 21 und daher die Erzeugung des Unterdruckes im Inneren der Kammer 2 a, was das Ansteigen des Wasserspiegels im Inneren der Kammer bewirkt, so daß der Schwimmer 17 des Chloreinlaßventils angehoben wird. Das auf diese Weise in der Entspannungskammer A freigegebene Chlor kann nur einen Weg verfolgen, der es zu der Öffnung 21 führt.

Im Inneren der Kammer 2 a steigt der Wasserspiegel an, bis die durch das Anheben des Schwimmers 17 freigegebene erforderliche und ausreichende Chlormenge in dem stromaufwärts der Öffnung 21 angeordneten Rohr eine Geschwindigkeit erzeugt, die mit dem Öffnungsgrad dieser Öffnungen vereinbar ist, um zu erhalten: Ah = 100 mm Wassersäule.

In dem gleichen Zeitraum hat sich der Schwimmer 29 angehoben, der das Ansteigen der Glocke 34 bewirkt, die mit demselben fest verbunden ist. Diese aufsteigende Bewegung erzeugt auf konstruktivem Wege eine Verringerung des Druckverlustes durch die Öffnung 36.

Es ergibt sich schließlich in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Öffnung 21 eine Gleichgewichtsstellung zwischen dem Wasserspiegel im Inneren der Kammer A und dem Wasserspiegel im Inneren der Absorptionskammerß, so daß P₁-P₂=^=IOOmDiI Wassersäule wird. Die Wirkung der Vorrichtung besteht im Einspritzen einer abgemessenen Chlormenge sowie im Messen dieser abgemessenen Gasmenge.

Man ist daher von der Gleichung (I) abhängig, welche das Strömungsgesetz eines Gases in einer Leitung angibt und welche lautet:

°ι-Λ

Der Wurzelausdruck

Λ-

wird entsprechend der Konstruktion der Vorrichtung auf einem konstanten Wert gehalten. Die Koeffizienten cc und β sind leicht berechenbar und verändern sich nur innerhalb der im voraus bekannten Grenzen, die bei der Eichung leicht berücksichtigt werden können.

Die Veränderung der Gasmenge ist daher praktisch eine Funktion der Veränderung von S, d. h. der frei bleibenden Querschnittsfläche der Öffnung 21. Es genügt daher, diese Querschnittsfläche genau zu messen, um daraus die Menge des eingespritzten Gases ableiten zu können. Dies ist die Aufgabe der Einrichtung F.

Diese Einrichtung verwandelt indirekt die Veränderungen der Öffnung 21 in erster Linie in Veränderungen der Höhenlage des Nockens 48 und in zweiter Linie in Veränderungen der Luftmenge, die durch die Leitung 54 entweicht. Diese letzteren Veränderungen sind sofort bekannt, weil sie Veränderungen des Druckes erzeugen, die auf dem Manometer 56, 57 leicht ablesbar sind.

Tatsächlich sind zwei Öffnungen, nämlich die Öffnung 61 und die Austrittsöffnung des Taststiftes 53, hintereinander angeordnet und werden durch einen Druckluftstrom aus der Leitung 60 gespeist. Wenn der Druck in der Leitung 60 konstant ist, ist der Druck h, der im Schenkel 57 herrscht, d. h. zwischen den beiden obengenannten Öffnungen, vom Verhältnis der Querschnitte derselben abhängig.

Da der Querschnitt der ersten (kalibrierten) Öffnung 61 feststeht, registriert das zur Feststellung der Werte von h verwendete Manometer getreu die Veränderungen des Querschnittes der Austrittsöffnung

ίο des Taststiftes 53. Wenn der Querschnitt dieser Öffnung zunimmt, nimmt der Druck h ab, und umgekehrt nimmt der Druck zu, wenn der Querschnitt der Öffnung abnimmt.

Auf konstruktivem Wege sind jedoch die Veränderangen dieses Querschnittes unmittelbar mit dem Öffnungsgrad der Öffnung 21 verbunden. Man sieht daher, daß der Höhenunterschied h im Schenkel 57 der eingespritzten Chlormenge proportional ist und daß diese Menge leicht auf der Skala 63 abgelesen werden kann. In Abhängigkeit von den beiden Querschnitten der hintereinander angeordneten Öffnungen kann man wichtige Verstärkungskoeffizienten verwenden, wodurch die Genauigkeit der Vorrichtung noch erhöht wird.

Die vorstehenden Angaben werden durch die Erfahrung vollkommen bestätigt. Trotzdem sind in der Praxis während des Betriebs der Vorrichtung manchmal sogenannte Pumperscheinungen zu beobachten. Man versteht unter diesem Ausdruck Niveauschwanklingen zwischen den Kammern A und B, die auf Unstabilitäten der Regelorgane zurückzuführen sind, welche ihrerseits durch unvermeidbare Übertragungsverzögerungen zwischen den Befehlsorganen und den Ausführungsorganen hervorgerufen werden.

Es wurde bei einer abgeänderten Ausführungsfonn der Vorrichtung gemäß der Erfindung gefunden, daß man diese Erscheinungen durch eine verbesserte Ausbildung der Entspannungskammer vollständig unterbinden kann.

Diese abgeänderte Ausführungsfonn ist in Fig. 2 dargestellt, welche der Fig. 1 entspricht und in welcher die gleichen Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsfonn ist jedoch die Entspannungskammer. in zwei Abschnitte unterteilt, in welche das Gaszuführungsrohr bzw. die Verbindungsöffnung der beiden Kammern münden. Die beiden Abschnitte sind durch eine Öffnung mit verengtem Querschnitt miteinander verbunden, die daher zwischen den beiden Abschnitten einen Druckverlust erzeugt.

Diese Unterteilung erfolgt am einfachsten durch eine Scheidewand 64, die sich von der Kuppel der Kammer 2 a bis zu einem geringen Abstand von dem Boden la erstreckt. In den oberen Teil der Scheidewand ist die Öffnung 65 angeordnet, welche eine kalibrierte Öffnung bildet und den gewünschten Druckverlust zwischen den beiden Abschnitten gewährleistet, wenn das Venturirohr 42 eine Gaszuführung bewirkt.

Die Verzögerung, welche durch die Scheidewand 64 in der kinematischen Kette erzeugt wird, die das Venturirohr 42 mit den Öffnungen 16 verbindet, verhindert Schwankungen zwischen den Wasserspiegeln in den Kammern A und B sowie die sich daraus in der Wirkungsweise der Vorrichtung ergebenden Störungen. Die Vorrichtung ermöglicht somit eine genaue Messung der eingespritzten Chlormenge sowie gleichzeitig eine genaue Regelung derselben. Die

Messung erfolgt mittels einer robusten Einrichtung, die der korrodierenden Wirkung des Chlors nicht unterworfen ist. Die Robustheit ist übrigens ein allgemeines Kennzeichen der Vorrichtung, weil sie keine störanfälligen Teile aufweist, wie beispielsweise mit Membranen versehene Druckminderventile, und weil die meisten Verschlüsse hydraulische Verschlüsse sind. Außerdem wird der Betrieb der Vorrichtung einfach durch die Ingangsetzung des Verteilerkreislaufs D gesteuert, der gleichzeitig die Pumpe der Vorrichtung bildet, welche die Erzielung des gewünschten Unterdrucks ermöglicht. Es ist daher sehr leicht, die Vorrichtung vollkommen automatisch zu betreiben.

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einführen einer abgemessenen Menge eines Gases in eine Flüssigkeit, insbesondere zum Chloren von Wasser, bei der die Flüssigkeit mittels einer Regelvorrichtung kontinuierlich mit dem Gas versetzt und mittels einer Pumpe bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kammern (A, B,) mit hydraulischem Abschluß, von denen die erste Kammer (A) mit dem einzuführenden Gas gespeist wird und eine Entspannungskammer bildet und die zweite Kammer (B) die zu behandelnde Flüssigkeit enthält und als Absorptionskammer dient, angeordnet sind und gasseitig durch eine Öffnung (21) von einstellbarem Querschnitt verbunden sind, daß in der zweiten Kammer (B) ein Unterdruck erzeugt wird und die behandelte Flüssigkeit abgeführt wird und daß eine Regelvorrichtung (29 bis 31) zum Aufrechterhalten eines konstanten Druckunterschiedes zwischen den beiden Kammern vorgesehen ist, die ein Nadelventil (33 bis 37) in der zweiten Kammer (B) aufweist, das von einem Schwimmer (29) in der ersten Kammer (A) zu betätigen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die zweite Kammer (B) ein mit der Pumpe (42) und mit der Abführungsleitung (41) verbundenes Rohr (38) ragt, das von einer Glocke (34) umgeben ist, die mit dem unteren Ende in die zu behandelnde Flüssigkeit eintaucht und mit dem Schwimmer (29) verbunden ist, und daß das Rohr (38) eine Nadel (37) aufweist, die in die Öffnung (36) der Glocke (34) derart eingreift, daß diese Öffnung je nach der durch den Schwimmer (29) gesteuerten Stellung der Glocke mehr oder weniger verschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abführungsleitung (£>) an der Anschlußstelle des Austrittsrohres (38, 41) ein Venturirohr (42) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (A, B) übereinander angeordnet sind, wobei die erste Kammer (A) oberhalb der zweiten Kammer (B) liegt, und daß der Schwimmer (29) mit der Glocke (34) durch eine Stange (31) verbunden ist, welche durch die Platte (la) der ersten Kammer mittels eines hydraulischen Verschlusses (32) hindurchgeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Wanne (3a, 3b) außerhalb der Kammern (2a, 2b) ein .Überlaut-.

(6a, 6b) und ein Schwimmer (Ία, Ib) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuführungsrohr (15) für das Gas in der Kammer (2 a) mündet und eine Austrittsöffnung (16) aufweist, deren Querschnitt durch einen Schwimmer (17) gesteuert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (21) zwischen den beiden Kammern (A, B) in dem Boden (la) der ersten Kammer (.4) vorgesehen und mit dem Gasraum der Kammer (2 a) durch ein Rohr (18) verbunden ist und daß eine Naidel (22), deren Bewegungen auf eine Meßeinrichtung (F) übertragen werden, in der Öffnung (21) verschiebbar angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (F) ein Flüssigkeitsmanometer ist, dessen beide Schenkel (56, 57) mit einer Druckgasquelle (59) verbunden sind, und zwar der erste Schenkel (56) durch ein Tauchrohr (58) und der zweite Schenkel (57) durch eine am oberen Ende desselben angeordnete kalibrierte Öffnung (61), und daß der zweite Schenkel (57) außerdem mit einer Leitung (54) verbunden ist, die in Reihe zur kalibrierten Öffnung (61) angeordnet ist und deren Querschnitt umgekehrt proportional zum Querschnitt der Verbindungsöffnung (21) der beiden Kammern (A, B) veränderbar ist. .

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (22) einen mit Gewinde versehenen Teil (47) aufweist, der von einer verstellbaren Mutter (49) umgeben ist, und daß die Nadel (22) mit einem Nocken (48) in Keilform fest verbunden ist, der auf einen Taststift (53) einwirkt, der die Austrittsöffnung der Leitung (54) öffnet oder schließt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kammer (A) ein Manometer angeordnet ist, das den Druckunterschied zwischen den beiden Kammern (A, B) mißt und daß aus einer Glocke (26), welche sich auf dem Boden (la) der ersten Kammer abstützt, und aus einem Rohr (25) besteht, das in der Glocke angeordnet ist und durch den Boden (la) zur Verbindung mit dem Inneren der zweiten Kammer (B) hindurchführt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (26) des Manometers von einem Schwimmer (28) umgeben ist, der einen Zeiger (28') trägt, dessen Länge gleich der Flüssigkeitssäule ist, welche der konstanten Druckdifferenz entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammer (B) ein oben geschlossener Kolben (45) vorgesehen ist, der auf dem Boden der Kammer (2 b) ruht, mit welchem der Kolben am unteren Ende verbunden ist, und ein Rohr (44) im Kolben (45) angeordnet ist, das mit der Außenseite der Vorrichtung in Verbindung steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Venturirohr (42) ein Ventil, z. B. ein Kugelventil (43), angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannungskammer. (/4) in zwei Abschnitte unterteilt ist, in

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welche das Gaszufuhrungsrohr (15) bzw. die Öffnung (21) münden, und daß die beiden Abschnitte durch eine Öffnung (65) von verengtem Querschnitt miteinander in Verbindung stehen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte durch eine Scheidewand (64) getrennt sind, die sich von

der Kuppel der Kammer (2 a) bis zu einem geringen Abstand von dem Boden (la) erstreckt, und daß in den oberen Teil der Scheidewand die kalibrierte Öffnung (65) angeordnet ist»

In Betracht gezogene Druckschriften:
■Deutsche Patentschrift Nr. 330 634.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609509/34? 2.66 © BundesdrucKef ei Berlin