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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Proben der
insbesondere mikrobiellen Inhaltsstoffe in Gasströmungen bzw. in Flüssigkeitstropfen,
die in Gasströmungen mitgeführt werden, wobei ein Teilstrom aus der Gasströmung
abgezweigt und beschleu-
nigt in einen Sammelraum für eine Sammelflüssigkeit
geführt wird, in der die Inhaltsstoffe abzuscheiden sind.
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Bei Emissionsmessungen besteht häufig die Notwendigkeit die mikrobiellen
Inhaltsstoffe einer Gasströmung zu bestimmen.
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Ein Beispiel bietet der Naßkühlturm eines Kraftwerkes, wie er in
F i g. 1 dargestellt ist.
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In einem Naßkühlturm wird das über einen Kühlwassereintritt 7 zugeführte,
abzukühlende Wasser mittels eines Sprühsystems 2 über den Kühlturmquerschnitt verteilt
und auf die Rieseleinbauten 3 gesprüht. Von dort tropft das Wasser in die Kühlturmtasse
5 und wird über den Kühlwasseraustritt 6 erneut zu Kühlzwecken abgeführt. Bei diesem
Vorgang kühlt sich das Wasser durch Verdunstung und Wärmeabgabe an die Luft ab.
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Die warme und feuchte Luft im Kühlturm, der »Kühlturmschwaden«, hat
eine geringere Dichte als die Umgebungsluft. Sie steigt daher auf und saugt frische
Kühlluft aus der Umgebung in den Kühlturm hinein (Pfeile 4).
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Oberhalb des Sprühsystems 2 sind Tropfenabscheider 1 eingebaut. Sie
bewirken, daß nur ein geringer Prozentsatz (<0,01%) des versprühten Kühlwassers
in Tropfenform vom aufsteigenden Schwaden ausgetragen werden kann.
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Das Kühlwasser wird in der Regel einem Oberflächengewässer entnommen.
Daher ist es mit den üblicherweise in Oberflächengewässern auftretenden mikrobiellen
Inhaltsstoffen (Bakterien, Viren, Pilze) belastet. Im Kühlturm kann es zu einer
Keimvermehrung kommen. Daraus resultiert die Forderung, die mikrobielle Emission
zu bestimmen und durch einen Vergleich mit der natürlichen Keimbeladung der Atmosphäre
das Risiko für eine Infektion abzuschätzen.
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Zu diesem Zweck werden hinter dem Tropfenabscheider in der Meßebene
I und/oder am Kühlturmaustritt in der Meßebene II Proben aus dem Schwaden entnommen;
ihr Keimgehalt wird bestimmt.
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Zur Probenentnahme in diesem wie in vielen anderen Anwendungsfällen
werden derzeit Kapillarimpinger (Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde,
Infektionskrankheiten und Hygiene, erste Abteilung Originale; Reihe B, Band 169,
Heft 1-2, 1979, S. 51, 52 und 55, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, New York) eingesetzt.
Ein Beispiel ist in F i g. 2 gezeigt. Über ein Ansaugrohr 8 mit Umlenkkrümmer 9
wird ein Schwadenteilstrom abgesaugt und mit hoher Geschwindigkeit von oben über
eine Kapillare 10 in einen Behälter 11 enthaltend eine Sammelflüssigkeit eingeleitet.
Die Kapillare 10 dient zur Geschwindigkeitserhöhung des Schwadenteilstroms. Darin
enthaltene Partikel, Tropfen oder einzelne Keime werden durch die bei der Abbremsung
auftretenden Trägheitskräfte auf die Sammelflüssigkeit übertragen. Die Sammelflüssigkeit
wird anschließend einer mikrobiologischen oder chemischen Analyse zugeführt Diese
Art der Probennahme ist mit dem folgenden Nachteil behaftet: Ist die Probe aus einer
vertikal, also entgegengesetzt zur Erdbeschleunigung aufsteigenden Strömung zu entnehmen,
so muß ein Vorsatzteil 12 mit Umlenkkrümmer 13 für die vertikale Absaugung dem Absaugrohr
8 vorgeschaltet werden. Der abgesaugte Teilstrom muß also über zwei Umlenkkrümmer
13, 9 der vertikal angeordneten Kapillare 10 zugeführt werden.
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Sehr kleine Partikel (Tropfendurchmesser = I um) folgen der Luftströmung
in den Krümmern praktisch verzögerungsfrei. Größere Partikel, wie Tropfen eines
Durchmessers >20 um, werden jedoch zum Teil auf die Innenwände der Ansaugkrümmer
13, 9 auszentrifugiert.
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Durch die Schubspannung der Luftströmung wird die abgeschiedene Flüssigkeit
zur Kapillare 10 transportiert, falls sie nicht vorher verdunstet. Insbesondere
bei Verdunstung der flüssigen Phase besteht die Gefahr, daß die Inhaltsstoffe auf
der Innenwand des Ansaugrohres 8 haften bleiben und somit nicht erfaßt werden.
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Dies kann zu erheblichen Meßfehlern führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, mit der sich die Inhaltsstoffe eines aus einer mit
insbesondere mikrobiellen Inhaltsstoffen beladenen Hauptströmung abgezweigten Teilstromes
möglichst vollständig gewinnen und somit Meßfehler vermeiden lassen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den eingangs genannten
Merkmalen nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Teilstrom in Richtung des Hauptstromes
umlenkungsfrei in den Sammelraum so eingeleitet wird, daß er sich im Fluge mit von
ihm mitgerissener Sammelflüssigkeit vermischt, wobei der Teilstrom verzögert und
die Sammelflüssigkeit beschleunigt und dadurch die Inhaltsstoffe des Teilstromes
auf die Sammelflüssigkeit übertragen werden, worauf das.Gemisch in Richtung auf
die Sammelflüssigkeit umgelenkt wird.
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Eine Vorrichtung zum Gewinnen von Proben der insbesondere mikrobiellen
Inhaltsstoffe in Gasströmungen bzw. in Flüssigkeitstropfen, die in Gasströmungen
mitgeführt werden, mit einem Ansaugrohr zum Ansaugen eines aus der Gasströmung abgezweigten
Teilstroms, das eine Verengung zum Beschleunigen des Teilstroms aufweist und mit
einem Sammelbehälter für eine Flüssigkeit kommuniziert, in der die Inhaltsstoffe
abzuscheiden sind, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugrohr
umlenkungsfrei in Strömungsrichtung der Gasströmung bzw. des abgezweigten Teilstromes
in den Sammelbehälter geführt ist daß die Mündung des Ansaugrohrs an einer Stelle
im Sammelbehälter liegt, die einen Kontakt zwischen dem Teilstrom und der Sammelflüssigkeit
begünstigt, daß eine Umlenkfläche vorgesehen ist, welche das Gemisch aus dem Teilstrom
und mitgerissener Sammelflüssigkeit in Richtung auf den Sammelflüssigkeitsspiegel
umlenkt, und daß ein Auslaß für das von den Inhaltsstoffen befreite Gas vorgesehen
ist.
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Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung werden die
Inhaltsstoffe auf kürzestem Weg auf die Sammelflüssigkeit übertragen, wobei trotz
umlenkungsfreier Einführung des Teilstromes in die Sammelflüssigkeit, insbesondere
von unten, vermieden ist, daß die Sammelflüssigkeit nach unten ausfließen kann bzw.
von der Gasströmung einschließlich eines Teils der Inhaltsstoffe zum Auslaß mitgerissen
wird. Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglichen also eine
praktisch vollständige Gewinnung der von dem Teilstrom mitgeführten Inhaltsstoffe
in der Sammelflüssigkeit.
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Bevorzugt ist, wenn das Mischen des Teilstroms mit der Sammelflüssigkeit
nach dem Ejektorprinzip oder dem Prinzip der Strahlpumpe erfolgt Eine hierzu geeignete
Vorrichtung zeichnet sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß
das Ansaugrohr zu einer Treibdüse verengt ist, deren Mündung oberhalb des Sammelflüssigkeitsspiegels
liegt, und die sich in einen im wesentlichen oberhalb des Sammelflüssigkeitsspiegels
angeordneten Strömungskanal öffnet, um eine Strahlpumpenanordnung zu bilden. Die
mit der Treibdüse aus der Sammelflüssigkeit angesaugten Flüssigkeitsteilchen werden
von dem mit hoher Geschwindig-
keit aus der Treibdüse austretenden
Treibstrahl beschleunigt. Anschließend wird das Gemisch in dem vorteilhaft als Diffusor
ausgebildeten Strömungskanal verzögert. Danach trifft das Gemisch auf die Umlenkfläche,
die vorzugsweise von der Innenfläche einer Glocke gebildet ist. Der Fuß der Glocke
läßt zweckmäßigxeinen Abstand zum Sammelflüssigkeitsspiegel frei und somit den von
den Inhaltsstoffen befreiten Gasanteil des Teilstromes zum Auslaß entweichen.
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Bei Anwendung des Ejektor- oder Strahlpumpen-Prinzips sollte die
Mündung der Treibdüse oberhalb des Sammelflüssigkeitsspiegels liegen, damit insbesondere
bei einer Einführung des Absaugrohres von unten in den Sammelbehälter die Sammelflüssigkeit
nicht über die Treibdüse nach unten ausströmen kann.
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Es ist jedoch auch eine Lösung denkbar, bei welcher das Ansaugrohr
unterhalb des Sammelflüssigkeitsspiegels liegt und durch ein Ventil sperrbar ist,
welches durch den Absaugunterdruck oder ein externes Steuersignal steuerbar ist.
Im Ruhezustand ist dieses Ventil geschlossen und öffnet nur im Betrieb der Vorrichtung,
so daß ein Abströmen von Sammelflüssigkeit ausgeschlossen ist.
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Bei Anwendungsfällen, bei welchen der Hauptstrom nicht vertikal von
unten nach oben gerichtet ist, läßt sich die Vorrichtung nach der Erfindung selbstverständlich
auch anwenden, wobei dann die Ausrichtung des Ansaugrohres auf die Richtung des
Hauptstromes bzw.
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Teilstromes ausgerichtet ist. Eine Abwandlung der Erfindung, bei welcher
sich die Vorrichtung an die jeweilige Strömungsrichtung des Hauptstromes bzw. Teilstromes
anpassen läßt, zeichnet sich dadurch aus, daß das Ansaugrohr fest mit einem den
Sammelbehälter bildenden teilkugeligen Gehäuse verbunden ist, welches in einer ortsfesten
Kugelpfanne um einen Schwenkwinkelbereich schwenkbar ist, und daß die Kugelpfanne
den Auslaß aufweist, der über eine Auslaßöffnung des Gehäuses mit dessen Innenraum
kommuniziert, wobei der Schwenkwinkelbereich t 1050 gegenüber der Vertikalen betragen
kann.
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Wenn die Keime durch anschließendes Anlegen von Kulturen nachgewiesen
werden sollen, ist es erforderlich, die mikrobiellen Inhaltsstoffe bzw. Keime lebend
aus der Gasströmung einzufangen. Zu diesem Zweck kann es günstig sein, die Sammelflüssigkeit
entsprechend zu temperieren, d. h. anzuwärmen oder zu kühlen.
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Bei einer in diesem Sinne abgewandelten Vorrichtung der Erfindung
ist vorgesehen, daß eine Heiz- bzw. Kühlvorrichtung im Flüssigkeitsbereich des Sammelbehälters
vorhanden ist.
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Es kann auch im Hinblick auf die Empfindlichkeit der zu sammelnden
Keime sinnvoll sein, das Verfahren nach der Erfindung mehrstufig durchzuführen,
wobei vorteilhaft in der ersten Stufe mit geringer Treibstrahlgeschwindigkeit gearbeitet
wird und erst in einer oder mehreren nachgeschalteten Stufen hohe Treibstrahlgeschwindigkeiten
angewendet werden. Der Abscheidegrad in der ersten Stufe wird dann geringer. Dies
muß jedoch im Hinblick auf besonders empfindliche Keime in Kauf genommen werden,
wenn sie lebend eingefangen werden sollen; denn nur so lassen sich die bei einstufigem
Arbeiten extrem hohen Bremsverzögerungen (bis zum 40 000fachen der Erdbeschleunigung)
vermeiden, die tödlich für solche empfindlichen Keime sind.
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Beim Sammeln chemischer Inhaltsstoffe kann die Wahl einer entsprechend
zusammengesetzten Sammelflüssigkeit sinnvoll sein. Beim zweistufigen Arbeiten wird
beispielsweise in Stufe 1 eine saure und in Stufe 2 eine alkalische Sammelflüssigkeit
eingesetzt.
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Eine andere, wichtige Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung
kennzeichnet sich dadurch, daß der Sammelbehälter von einem Ringmantel für einen
Bypass-Strom umgeben ist, in den im Einlaßbereich des Ansaugrohres ein Drosselgitter
mit Drosselöffnungen eingebaut ist. Mit einer so ausgestalteten Vorrichtung ist
eine »isokinetische« Probennahme möglich. Unter »isokinetisch« ist zu verstehen,
daß die Strömungsgeschwindigkeit im Eintritt nach Betrag und Richtung mit der Geschwindigkeit
des ungestörten Strömungsfeldes übereinstimmt, mit anderen Worten Störungen der
Hauptströmung aufgrund des Einführens des Vorrichtungskörpers in sie im Einlaßgebiet
des Ansaugrohres vermieden sind. Wird dies nicht gewährleistet, so könnte es zu
einer vorzeitigen Entmischung von Gasphase und mitgeführten Inhaltsstoffen kommen,
was zu Meßfehlern führen würde.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen von
Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.
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Die F i g. 3 bis 9 zeigen Axialsehnitte durch jeweils unterschiedliche
Ausführungen von Vorrichtungen nach der Erfindung.
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Die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung weist ein aus einem Sammelbehälter
20 und einem zylindrischen Gehäuseteil 22 zusammengesetztes Gehäuse auf. In den
Sammelbehälter 20 mündet von unten ein Ansaugrohr 24, das sich in eine Treibdüse
26 verjüngt. Die Mündung der Treibdüse 26 liegt oberhalb des Spiegels 28 einer im
Sammelbehälter 20 befindlichen Sammelflüssigkeit und ragt in einen Diffusor 30 hinein,
der mit seinem unteren Ende in die Sammelflüssigkeit eintaucht. Der Diffusor 30
öffnet sich nach oben in eine Glocke 32, welche an einem über einen Paßkonus 34
im oberen Ende des zylindrischen Gehäuseteils 22 gehaltenen Schaft 36 gehalten ist.
Die Glocke hält an ihrem unteren Öffnungsende den Diffusor 30 über von Strömungsdurchlässen
38 durchsetzte Stege 40.
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Das zylindrische Gehäuseteil 22 hat einen Austrittsstutzen 42 mit
einer Flüssigkeitsfalle 44.
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Die gezeigte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das über das Ansaugrohr
24 angesaugte, mit Inhaltsstoffen beladene Gas, z. B. Luft, wird nach dem Ejektorprinzip
oder dem Strahlpumpenprinzip dazu benutzt, durch die Beschleunigung in der Düse
einen Unterdruck zu erzeugen, durch welchen Sammelflüssigkeit angesaugt und in den
Diffusor 30 mitgerissen wird. Das Gemisch aus Gas und Sammelflüssigkeit wird in
der Glokke 32 abgebremst und nach unten in Richtung auf den Sammelflüssigkeitsspiegel
28 umgelenkt. In dem ausgedehnten Ringraum, welcher den Diffusor 30 bzw. die Glocke
32 umgibt, werden die Geschwindigkeiten so gering, daß sich die flüssige Phase und
die gasförmige Phase unter der Wirkung der Schwerkraft trennen. Die gasförmige Phase
wird weiter oben über den Austrittsstutzen 42 abgesaugt. Eine Rückströmung von keimbeladenem
Kondensat, das sich im Absaugschlauch bilden kann, in den Sammelbehälter 20 wird
durch eine Flüssigkeitsfalle 44 vermieden.
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Die Übertragung der in der Gasströmung mitgeführten Inhaltsstoffe
an die Sammelflüssigkeit geschieht also im wesentlichen im Diffusor 30 und der Glocke
32.
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Eine Weiterentwicklung der Vorrichtung nach F i g. 3 ist in F i g.
4 dargestellt, wobei gleiche bzw. gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet und nicht nochmals im einzelnen beschrieben sind.
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Die Vorrichtung nach F i g. 4 ist in einem Ringmantel
50
untergebracht, der einen Bypass-Strömungskanal für den Bypass-Strom bildet. Im Einlaßbereich
des Ringmantels 50 ist ein Drosselgitter 52 mit zahlreichen Drosselöffnungen 54
eingebaut. Dieses Drosselgitter 52 ist zentral vom Ansaugrohr 24 durchsetzt. Diese
Anordnung gewährleistet, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Eintritt des Ansaugrohres
24 nach Betrag und Richtung mit der Geschwindigkeit des ungestörten Strömungsfeldes
übereinstimmt. Dadurch wird einer Gefahr der vorzeitigen Entmischung von Gasphase
und mitgeführten Inhaltsstoffen bzw. Tropfen vorgebeugt, die zu Meßfehlern führen
könnte. Es ist somit eine »isokinetische« Probennahme mit der Vorrichtung nach F
i g. 4 gewährleistet. Bei praktischen Beispielen beträgt der Lochanteil an der Gesamtfläche
des Drosselgitters 52 zwischen 40 und 70%.
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Diese Vorrichtung unterscheidet sich noch in anderer Hinsicht von
derjenigen nach Fig. 3: Im Flüssigkeitsbereich des Sammelbehälters ist eine Heiz-
bzw. Kühlschlange 46 um die Treibdüse 26 gewunden, um ein Temperieren der Sammelflüssigkeit
in Abstimmung auf empfindliche Keime zu ermöglichen, welche lebend aus der in das
Ansaugrohr 24 eintretenden Teilströmung gewonnen werden sollen. Das Temperiermedium
tritt unten über den Einlauf 48 ein und verläßt den Sammelbehälter 20 über den Auslauf
49.
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Eine weitere Abwandlung betrifft die Ausgestaltung des Treibdüsenteils:
Vor der Verengung zur Treibdüse 26 ist eine Flüssigkeitsauffangrinne 58 im Ansaugrohr
vorgesehen, die über einen Saugkanal 59 mit der eigentlichen Düsenverengung der
Treibdüse 26 in Verbindung steht.
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Über den Saugkanal 59 wird eventuell an die Wand des Ansaugrohres
24 gelangte Flüssigkeit, die bei kleinen Geschwindigkeiten zur Eintrittsöffnung
zurückströmen würde, wieder in den Treibstrahl gesaugt und somit in die Sammelflüssigkeit
im Behälter 20 geführt.
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F i g. 5 zeigt eine zweistufige Ausführung, die insbesondere für
das Sammeln empfindlicher Keime in Lebendzustand bestimmt ist.
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Die beiden Stufen sind jeweils prinzipiell so ausgebildet, wie anhand
der Fig.3 beschrieben ist. Im Unterschied zu der Ausbildung nach Fig.3 ist jedoch
die Treibdüse 26 mit Ansaugrohr 24 über einen Paßkonus 27 auswechselbar, um das
Verhältnis des Ansaugquerschnittes des Ansaugrohres 24 zum Treibdüsen-Austrittsquerschnitt
an die Bedingungen anpassen zu können. Das Verhältnis wird hier so gewählt, daß
die Geschwindigkeit des Treibstrahles in der ersten Stufe erheblich niedriger als
bei einer einstufigen Ausführung liegt. Die Glocke 32 der ersten Stufe ist über
Stege 33 in diesem Fall mit einem Ansatz 35 eines zylindrischen Gehäuseteils 22'
verbunden, welches seinerseits mit dem einstückigen Sammelbehälter 20' der zweiten
Stufe verbunden ist. Der Ansaugteil 24' dieser zweiten Stufe umfaßt einen nach unten
offenen Trichter 25' und die Treibdüse 26'. Die Konstruktion oberhalb ist gleich
ausgeführt wie bei der Ausführung nach F i g. 3 und 4, d. h.
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mit einer Glocke 32', welche über einen Schaft 36' mit einem Paßkonus
34' zum lösbaren Befestigen am Sammelbehälter 20' verbunden ist.
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Da der Abscheidegrad in der ersten, d. h. in Fig. 5 unteren Stufe
geringer ist als bei einer einstufigen Ausführung, ist das aus der ersten Stufe
entweichende, in den Trichter 25' eintretende Gas noch immer mit einigen Keimen
beladen, die dann in der zweiten Stufe abgeschieden werden.
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Die Sammelflüssigkeiten in den beiden Stufen können
unterschiedliche
chemische Konsistenz haben. insbesondere dann, wenn chemische Inhaltsstoffe abgeschieden
werden sollen. So kann die Sammelflüssigkeit in der ersten Stufe sauer und die Sammelflüssigkeit
in der zweiten Stufe alkalisch sein.
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Während die bisher beschriebenen Vorrichtungen vertikal von unten
angeströmt wurden. ist eine Anströmung auch unter einem Winkel gegenüber der Vertikalen,
z. B. in horizontaler Richtung möglich.
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F i g. 6 zeigt eine Vorrichtung, die eine Anpassung der Vorrichtung
an die Anströmrichtung in einem Winkelbereich von etwa 105" zur Vertikalen ermöglicht.
Auch in diesem Fall ist ein zweiteiliges Gehäuse mit den Teilen 60, 62 vorgesehen.
Während der in seiner Funktion dem zylindrischen Gehäuseteil 22 entsprechende Gehäuseteil
62 als Kugelpfanne ausgebildet ist, ist das den Sammelbehälter 60 bildende Gehäuseteil
teilkugelig in der Kugelpfanne 62 im Winkelbereich o; a 1050 schwenkbar ausgebildet.
Das teilkugelige Gehäuse 60 ist in der Kugelpfanne über zwei O-Ringe 64 abgedichtet,
deren Vorspannung zum Halten des Gehäuses in der gewünschten Ausrichtung dient.
Treibdüse 26 und Diffusor 30 sind prinzipiell gleich ausgebildet wie bei der Ausführung
nach Fig.3; der Diffusor ist jedoch hier direkt über einen von Bohrungen 65 durchsetzten
Ringsteg 66 mit dem teilkugeligen Gehäuseteil 60 verbunden. Der Ringsteg trägt über
Streben 68 die Glocke 32. Hinter der Glocke 32 befindet sich eine Auslaßöffnung
70, welche in einen Hohlraum 72 der Kugelpfanne 62 mündet. Dieser Hohlraum 72 steht
dann in Verbindung mit einem Auslaßstutzen 74 für die reine Gasphase.
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Zur Absaugung aus einer vertikal aufsteigenden Strömung wird das
teilkugelige Gehäuse 60 mit dem Absaugrohr 24 vertikal nach unten, d. h. in eine
Lage wie die ständige Lage der Vorrichtungen nach den F i g. 3 bis 5 geschwenkt.
Beim Absaugen aus einer horizontalen oder geringfügig abwärts gerichteten Strömung
wird das teilkugelige Gehäuse 60 in die gewünschte Richtung in der Kugelpfanne 62
geschwenkt. Vor Inbetriebnahme der Absaugung befindet sich die Sammelflüssigkeit
der Schwerkraft folgend unten im teilkugeligen Gehäuse 60. Bei Absaugen durch den
Strahlpumpeneffekt wird in dem Raum rechts vom Diffusor 30 ein Unterdruck und im
Raum zwischen Glocke 32 und Diffusor 30 ein Überdruck erzeugt. Die Sammelflüssigkeit
wird durch die Bohrungen 65 und durch zusätzliche Bohrungen 67 in einer jenseits
der Glocke vorgesehenen Ringrippe 69 gefördert und dem angesaugten Gasstrom beigemischt.
Durch den tiefen Druck des als Treibstrahl wirkenden angesaugten Gasstromes werden
so starke Kräfte ausgeübt, daß die Wirkung der Schwerkraft auf die Sammelflüssigkeit
verschwindend klein gegenüber der Saugkraft des Treibstrahles wirkt.
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Nach einer kurzen Anfahrzeit mit asymmetrischer Durchströmung bildet
sich ein weitgehend symmetrisches Strömungsfeld aus.
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Die Anschlußstelle des Austrittsstutzens 74 kann in der Kugelpfanne
72 so gewählt werden, daß Spritzwasser nicht in den Austrittsstutzen gelangen kann.
Die Austrittsöffnung des Sammelbehälters 70 ist mit einem Kragen 71 versehen, damit
Spritzer der Flüssigkeit, die auf die rückseitige Innenwand des Sammelbehälters
gelangen, um die Austrittsöffnung 70 herum geleitet werden.
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Bei allen bisher beschriebenen Ausführungen besteht die Möglichkeit,
das Flächenverhältnis von Ansaugrohr 24 und Treibdüse 26 zu variieren. Die Strömungsgeschwindigkeit
in
der Treibdüse 26 sollte im Hinblick auf eine optimale Abscheidung mikrobieller .Inhaltsstoffe
möglichst gleichbleibend hoch (ca. 250 m/s) sein. Andererseits muß die Strömungsgeschwindigkeit
an der Eintrittsöffnung des Ansaugrohres 24 mit jener der ungestörten Hauptströmung
übereinstimmen, damit eine isokinetische Probennahme, wie sie bereits anhand der
Fig.4 beschrieben wurde, gewährleistet ist. Hierzu wird das Ansaugrohr 24 austauschbar
ausgebildet F i g. 7 zeigt eine Vorrichtung in einstufiger Ausführung, die für eine
Massenproduktion mit Glas als Sammelbehälterwerkstoff besonders geeignet ist. Der
Sammelbehälter 80 ist bei der Ausführung nach F i g. 7 einteilig ausgebildet. Die
Glocke 32 bildet in diesem Fall einen Teil mit dem Diffusor 30, den sie über die
Stege 40 trägt. Wie bei der Ausführung nach Fig.3 sind auch Schaft 36 und Paßkonus
34 einstückig mit der Glocke 32.
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Die Treibdüse 26 bildet nicht ein Teil mit dem Sammelbehälter 80
sondern ist ebenfalls über einen geschliffenen Paßkonus 27 von unten in den Sammelbehälter
80 eingesteckt. Die beschriebene Konstruktion nach F i g. 7 ist leicht herstellbar.
Durch Herausnehmen der Glocke 32 und des Treibkonus lassen sich sämtliche Teile
leicht reinigen. Schließlich ist eine isokinetische Absaugung über eine Anpassung
des austauschbaren Ansaugrohres 24 mit Treibdüse 26 gewährleistet.
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Bei der Ausführung nach F i g. 8 ist die Anordnung aus Treibdüse
und Diffusor durch eine Konstruktion ersetzt, bei welcher das Ansaugrohr 24 durch
ein Ventil 82 ergänzt ist, welches in das Ansaugrohr 24 eingebaut ist. Der Ansaugkanal
ist zur Mündung 84 hin verengt.
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Die Mündung 84 liegt unterhalb des Sammelflüssigkeitsspiegels im Sammelbehälter
86. Die Konstruktion der Glocke an einem Schaft 36, der über einen Paßlconus 34
in den Sammelbehälter einsetzbar ist, ist unverändert.
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Die Ausführung nach F i g. 9 ist dadurch abgewandelt, daß anstatt
des in das Ansaugrohr 24 eingebauten Ventils 82 ein Klappenventil 88 an der Mündung
84 vorgesehen ist, welches über einen Schwenkarm 89 auf- und zustellbar ist. Im
übrigen ist die Konstruktion wie in Fig. 8.
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Die Ventile 82 bzw. 84 haben die Funktion, ein Ausfließen der Sammelflüssigkeit
über das Ansaugrohr 24 im Ruhezustand der Vorrichtung zu unterbinden. Sie können
in bekannter Weise durch Fremdbetätigung oder durch den Ansaugunterdruck gesteuert
werden.