DE2833155A1

DE2833155A1 - Vorrichtung zum dosieren und/oder verteilen von fluessigen medien

Info

Publication number: DE2833155A1
Application number: DE19782833155
Authority: DE
Inventors: Martin Ing Grad Gritschke; Rainer Dipl Ing Pfohl; Juergen Dipl Ing Schubert
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1980-02-14
Also published as: US4302338A; BR7904789A; DE2961817D1; ATE560T1; EP0007653B1; JPS5522395A; CA1127502A; EP0007653A1

Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/M., den 11.7.1978

Aktiengesellschaft DrOz/LWü

Reuterweg 14

6OOO Frankfurt/M. f

Prov. Nr. 8283 LC

Vorrichtung zum Dosieren und/oder Verteilen von flüssigen Medien

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren und/oder Verteilen von flüssigen Medien mit einem Verteilerrohr und einer Vielzahl von vom Verteilerrohr abwärts abgehenden Zuführorganen sowie die Anwendung der Vorrichtung zum Eintrag von Flüssigkeiten mit Aktivchlorgehalten in zeitlich variierenden Mengen in Kühlwasserströme.

Bei einer Vielzahl von Verfahren ist es erforderlich, eine Beaufschlagung mit flüssigen Medien vorzunehmen. Hierbei kann es sich beispielsweise um die möglichst gleichmäßige Aufgabe von flüssigen Medien, wie Schwefelsäure zur Trocknung von Gasen, auf die Oberfläche eines mit Füllkörpern ausgesetzten und von unten nach oben vom Gas durchströmten Turmes oder um die Durchführung von Reaktionen zwischen Gasen und flüssigen Medien, wie die Herstellung von Hypo-

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chlorit aus Chlorgas und Natronlauge, nach dem für die Gastrocknung beschriebenen Schema handeln. Andere Beispiele, bei denen Vorrichtungen zum Dosieren von flüssigen Medien erforderlich sind, sind die zahlreichen Verfahren zur Wasserbehandlung, bei denen es erforderlich ist, gelöste Chemikalien zuzusetzen, die beispielsweise dazu dienen, Verunreinigungen zu fällen oder auszuflocken oder Wasser zu desinfizieren.

Bei.den vorgenannten Verfahren kommt es wesentlich darauf an, eine punktuelle Zuführung, die eine anschließende, beispielsweise mechanische, Vermischung erfordert, zu vermeiden und statt dessen bereits beim Eintrag des flüssigen Mediums eine möglichst gute Verteilung zu erzielen. Sofern beispielsweise die Wasserbehandlung in einem besonderen Behälter'erfolgt, ist eine gleichmäßige Verteilung der Chemikalien vergleichsweise einfach zu erzielen, indem beispielsweise speziell angeordnete Zuflußstutzen und Zwischenboden vorgesehen werden und durch radiale Trennwände eine Mehrzahl von Einzelkammern erzeugt wird, in die die Abflußleitungen für die Chemikalien münden (DE-AS 18 16 526). Ähnliches gilt im Verhältnis zum Rohrverteiler gemäß DE-OS 16 10 387, bei dem Medien unter Drück in eine zu behandelnde Flüssigkeit eingesprüht werden, in den über die Einsprühöffnungen elastische Schläuche mit Eigenspannung geschoben sind, die vom statischen Druck des Abwassers auf die Öffnungen im Sinne des Verschließens gedrückt und vom eingesprühten Medium zur Erzielung eines Durchlasses gelüftet werden.

Schwierigkeiten ergeben sich jedoch, wenn das flüssige Medium in andere strömende Medien - wie vorstehend beispielsweise aufgeführt - einzutragen ist . Sie verstärken sich dann, wenn zudem die Menge des zu dosierenden Mediums in zeitlichen Abständen variieren soll. Dieses Problem stellt sich beispielsweise, wenn bei Trocknungsprozessen der Feuchtigkeitsgehalt der zu trocknenden Gase oder bei chemischen Prozessen der

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Gehalt des Gases am gasförmigen Reaktanten schwankt. Eine besondere Situation herrscht bei der Behandlung von strömenden Wässern, wie bei der Chlorung von Kühlwasserströmen mit z.B. Hypochloritlösung, wenn neben der sogenannten Dauerchlorung eine sogenannte Schockchlorung vorgenommen werden soll. Hier-r bei ist die zu dosierende Chlormenge bei Verwendung des gleichen Chlorungsmittels kurzfristig beispielsweise auf das 2- bis 10-fache zu steigern, d.h. es ist die zuzudosierende Flüssigkeitsmenge im gleichen Verhältnis zu erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung bereitzustellen, die konstruktiv einfach ist, eine hohe Präzision hinsichtlich Dosierung und/oder Verteilung des flüssigen Mediums gewährleistet und die Veränderung der Zugabemengen in zeitlichen Abständen gestattet.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die eingangs genannte Vorrichtung entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß die Zuführorgane als im praktisch horizontalen Verteilerrohr flüssigkeitsdicht eingepaßte, unten aus dem Verteilerrohr 1 herausführende und oben im oberen Bereich des Verteilerrohres 1 endende, beidseitig offene Dosierrohre 2 ausgebildet sind, die oberhalb der Einpassung in das Verteilerrohr 1 mit mindestens einer seitlichen Öffnung 3 versehen sind.

Besitzt das Dosierrohr eine seitliche Öffnung, ist eine Dosierung mit zwei verschiedenen Mengen des flüssigen Mediums möglich, indem eine ständig in die seitliche Öffnung eintretende Flüssigkeitsmenge das Dosierrohr verläßt, der in bestimmten beliebigen zeitlichen Intervallen eine weitere Flüssigkeit smenge, die in die obere Öffnung des im oberen Bereich des Verteilerrohres endendaaDosierrohres eintritt, überlagert ■ werden kann. Hierzu ist lediglich die Einstellung eines bestimmten, einmal nur knapp oberhalb der seitlichen Öffnung,

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andermal über der oben gelegenen Öffnung der Dosierrohre liegenden Flüssigkeitsniveaus erforderlich, was bei Zuführung entsprechender Flüssigkeitsmengen in das Verteilerrohr automatisch geschieht.

Sind im Dosierrohr mehrere übereinanderliegende seitliche Öffnungen angebracht, sind weitere abgestufte Flüssigkeitsnengen dosier- und verteilbar, die sich wiederum durch unterschiedliche Niveaueinstellungen im Verteilerrohr ergeben.

Eine weitere Steigerung der zu dosierenden und verteilenden Flüssigkeitsmenge läßt sich dann erreichen, wenn das üblicherweise belüftete Verteilerrohr mit einem Rückschlagventil versehen wird, so daß neben dem für die Dosierung maßgeblichen hydrostatischen Druck noch der gegebenenfalls variierbare Pumpendruck ausgenutzt werden kann. Im Bereich der maximalen Durchflußmenge ist dann qie nach Pumpendruck noch eine gewisse Variationsmöglichkeit für die. dosierte Flüssigkeitsmenge gegeben.

Je nach Anwendungsfall wird eine Vorrichtung beispielsweise über einen Wasserkanal oder werden mehrere Vorrichtungen gleichmäßig über den Querschnitt eines Rieselturmes verteilt.

Bei Rieseltürmen ist dann eine unmittelbare Steuerung des Mengenreglers.und damit der zu verteilenden Flüssigkeitsnenge über einen zum Beispiel den Feuchtigkeitsgehalt eines Gases (bei Trocknungsprozessen) oder den Gehalt an gasförmigen Reaktanten (bei chemischen Prozessen) erfassenden Detektor möglich. Selbstverständlich kann die Steuerung auch über die Beschaffenheit des den Rieselturm verlassenden Mediums, bei der Gastrocknung mit Schwefelsäure z.B. über deren Wassergehalt, betrieben werden.

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V/erden mit der Vorrichtung strömende Wasser mit z.B. Lösungen mit Aktivchlorgehalten, wie Hypochlorit-Lösung, behandelt, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, die unteren Enden der Dosierrohre mit Schläuchen zu versehen, deren Austritts öffnungen im wesentlichen gleichmäßig über den Strömungsquerschnitt verteilt sind. Eine weitere Verbesserung läßt sich bei der Verteilung von Chemikalien in tiefen Gewässern durch die Verwendung von Schläuchen unterschiedlicher Länge erzielen. Hierdurch läßt sich eine besonders gute Verteilung der Chemikalien erzielen, die durch die hin- und hergehende Pendelbewegung der Schläuche noch intensiviert wird. Im letztgenannten Anwendungsfall ist bei Zudosierung in offene Kanäle weiterhin vorteilhaft, an den Schläuchen in unterschiedlicher Höhe Schwimmkörper anzuordnen. Hierdurch ist gewährleistet, daß bei sich ändernden Flüssigkeitsniveaus die Austrittsöffnungen der Schläuche angehoben bzw. abgesenkt werden und sich dem neu geschaffenen Strömungsquerschnitt anpassen. Je nach Einsatzgebiet sind Verteilerrohr, Dosierrohre und gegebenenfalls Schläuche aus entsprechend chemikalienresistenten Werkstoffen, wie z.B. Teflon, Polypropylen oder Polyvinylchlorid, herzustellen bzw. damit zu beschichten.

Obgleich die Vorrichtung eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten - wie die einleitend genannten Fälle - besitzt, liegt der bevorzugte Anwendungsfall im Eintrag von Flüssigkeiten mit Aktivchlorgehalten in zeitlich variierenden Mengen in ·. Kühl was s er ströme. Aufgrund der Schnelligkeit und des hohen" Grades der Verteilung können dann die zum Schutz von Pumpen, Kühlern etc. erforderlichen Grob- und Feinrechen sowie Siebe zur Entfernung von Treibgut strömungsseitig hinter der Vorrichtung angebracht werden. Im Unterschied zur Anbringung vor der Eintragsvorrichtung, also im ungechlorten Wasser, wird damit vermieden, daß die genannten Schutzvorrichtungen von Bewuchs durch Lebewesen, wie z.B. Muscheln etc., befallen werden. Wegen der zuvor erzielten guten Verteilung des Aktivchlors auf den Flüssigkeitsstrom können zudem die

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Schutzvorrichtungen aus herkömmlichen Stählen gefertigt werden. Der Einsatz des für übliche Dosiereinrichtungen wegen der benötigten Festigkeit erforderlichen unkostenmäßig aufwendigen Titans als Werkstoff kann vermieden werden.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise und näher erläutert. :

Es veranschaulichen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Dosierrohr der Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung mit einer Vielzahl von Dosierrohren,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit an den unteren Dosierrohrenden angebrachten Schläuchen, unterschiedlicher Länge.

In Fig. 1 besitzt das Verteilerrohr 1 ein darin eingepaßtes Dosierrohr 2 mit drei seitlichen Öffnungen 3, 4 und 5 sowie einer oberen Eintrittsöffnung 6. Durch eine Niveauveränderung entsprechend den unterbrochenen Linien tritt das zu dosierende und verteilende flüssige Medium nur durch die untere seitliche Öffnung 3, durch die beiden unteren seitlichen Öffnungen 3 und 4, durch alle drei seitlichen öffnungen 3, 4 und 3 oder durch alle Öffnungen 3, 4, 5 und 6. in das Dosierrohr 2 ein.

In der Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig..2 sind das Verteilerrohr 1 und drei Dosierrohre mit zwei seitlichen Öffnungen 3 und 4 ausgeführt. Die Zufuhr des flüssigen Mediums erfolgt über eine Leitung 7. Mit 9 ist ein Rückschlagventil bezeichnet, mit dessen Hilfe zur Dosierung zusätzlich der Pumpendruck ausgenutzt werden kann.

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Die Figur 3 zeigt die Dosierung eines flüssigen Mediums am Beispiel der Chlorung von Kühlwasser mit Hilfe von Hypochlorit- Lösung. Ein Kraftwerk wird über einen betonierten offenen Kanal 10 mit Kühlwasser versorgt. Das Wasserniveau ist mit 11 bezeichnet und kann maximal bis zur punktierten Markierung ansteigen, das über Leitung 7 mit Hypochlorit-Lösung, beispielsweise einer Konzentration von 2 g/l (berechnet als Aktivchlor), versorgt wird. Am Verteilerrohr 1 befinden sich schematisch dargestellte Dosierrohre 2, über die Schläuche 12 unterschiedlicher Länge gezogen sind, so daß die Austrittsöffnungen gleichmäßig über den Querschnitt der Wasserströmung verteilt sind. An den Schläuchen 12 befinden sich Schwimmkörper 13, die bei Anstieg der Wasserhöhe unterschiedlich schnell wirksam werden und bewirken, daß die Austrittsöffnungen angehoben werden und somit eine praktisch gleichmäßige Verteilung der Austrittsöffnungen über den Strömungsquerschnitt erhalten bleibt.

In zeitlichen Abständen wird die Menge der Hypochloritlösung vergrößert (zur Schockchlorung), so daß das Niveau im Verteilerrohr 1 über die Eintrittsöffnung 6 der Dosierrohre 2 angehoben wird. Hierdurch erfolgt die Verteilung der größeren Menge.Hypochloritlösung auf die Schläuche 12 mit ähnlicher Güte wie die Verteilung der kleineren Menge (bei der Dauerchlorung).

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Leerseite

Claims

Pat ent a η s ρ r ü c h e

1. Vorrichtung zum Dosieren und/oder Verteilen von flüssigen Medien mit einem Verteilerrohr und einer Vielzahl von vom Verteilerrohr abwärts abgehenden Zuführorganen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführorgane als im praktisch horizontalen Verteilerrohr (1) flüssigkeitsdicht eingepaßte, unten aus dem Verteilerrohr (1) herausführende und oben im oberen Bereich des Verteilerrohres (1) endende, beidseitig offene Dosierrohre (2) ausgebildet sind, die oberhalb der Einpassung in das Verteilerrohr (1) mit mindestens einer seitlichen Öffnung (3) versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerrohr (1) ein einen Pumpendruck aufbaubares Rückschlagventil (9) aufweist . ·

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, . dadurch gekennzeichnet, daß über die unteren Enden der Dosierrohre (2) Schläuche 12), vorzugsweise unterschiedlicher Länge, gezogen sind, deren Austrittsöffnungen im wesentlichen gleichmäßig über den Strömungsquerschnitt eines strömenden Mediums verteilt sind. ·

4. Anwendung der Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 zum Eintrag von Flüssigkeiten mit Aktivchlorgehalt in zeitlich variierenden Mengen in Kühlwasserströme.

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ORDINAL INSPECTED