DE1209761B - Verfahren und Geraet zur Messung eines in einem Gasstrom tropfenfoermig vorhandenen Fluessigkeitsvolumens - Google Patents

Description

• Verfahren und Gerät zur Messung eines in einem Gasstrom tropfenförmig vorhandenen Flüssigkeitsvolumens Der Erfindungsgedanke bezieht sich auf ein Verfahren und Gerät zur quantitativen Bestimmung von Flüssigkeitstropfen im Gasstrom, speziell zur Ermittlung des Wasserauswurfes von Kühltürmen sowohl bei selbstvenfilierender als auch bei künstlich belüfteter Bauart. Es besteht allgemein der Wunsch, den lästigen und schädlichen Auswurf von Kühltürmen oder anderen Apparaten, bei denen eine Flüssigkeit in Form von Tropfen od. dgl. mit einem Gas in direkte Berührung kommt, um einen Wärme- und/oder Stoffaustausch zu erzielen, herabzusetzen. Es genügt aber nicht nur eine qualitative oder subjektive Bestimmung des Auswurfes, sondern in vielen Fällen sind möglichst genaue Zahlenwerte erforderlich.
• Bekannt ist ein Verfahren, bei dem ein Teilstrom des tropfenenthaltenden Gasstromes geschwindigkeitsgleich abgesaugt und durch einen Zyklon geführt wird, in dem die Flüssigkeit ausgeschieden und einem darunter befindlichen Auffangbehälter zugeführt wird. Die in der Zeiteinheit aufgefangene Flüssigkeitsmenge gilt als Maß für den Auswurf, wobei zur Korrektur einer im Zyklon möglichen Nachkondensation oder Nachverdampfung des mehr oder weniger feuchten Gasstromes ein charakteristischer Wert irgendeiner Feststoffkomponente, z. B. der Salzgehalt oder der Chloridgehalt des aufgefangenen Wassers mit dem der umlaufenden Flüssigkeit, von der die Tropfen stammen, verglichen wird.
• Wegen der ungleichmäßigen Verteilung der Tropfen erfordert das Verfahren Netzmessungen, die einen erheblichen Zeitaufwand benötigen, zumal jede Netzpunktmessung über mindestens 1 Stunde betrieben werden muß, um genügend Flüssigkeit zur Analyse zu bekommen.
• Ein weiteres bekanntes Verfahren benutzt das Prinzip des Drosselkalorimeters, bei dem das Gas in ein hinreichend großes Vakuum entspannt wird, wobei die Flüssigkeit verdampft. Die durch die Verdampfung entstehende Temperaturabsenkung ist ein Maßstab für den Flüssigkeitsgehalt des Gases. Da die Temperaturabsenkung hierbei verhältnismäßig klein ist, ist ein sehr genaues Temperaturmeßverfahren erforderlich. Hierbei sind Thermosäulen, deren Lötstellen vor und hinter der Drosselstelle angeordnet sind, üblich. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht aber darin, daß auch hier Nachverdampfung und Nachkondensation im Ansaugerohr oder an der Drosselstelle das Resultat, wenn auch in geringerem Maße als beim Zyklon, verfälschen können, ohne daß hier eine Korrekturmöglichkeit besteht.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres und präziseres Meßverfahren zu erzielen, das die obenerwähnten Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet.
• Erfindungsgemäß soll das in einem Gasstrom tropfenmäßig vorhandene Flüssigkeitsvolumen dadurch gemessen werden, daß mit Hilfe einer Meßflüssigkeit, deren Volumen und Leitfähigkeit bekannt sind und die mittels einer Pumpe durch eine Flüssigkeitsstrahlgaspumpe gedrückt wird, von der das zu untersuchende Gasflüssigkeitsgemisch geschwindigkeitsgleich mit dem Luftstrom angesaugt wird, das quantitativ zu bestimmende Flüssigkeitsvolumen ausgewaschen und der damit verbundene Leitwertanstieg der Meßflüssigkeit ermittelt wird. Auf diese Weise werden mit Sicherheit alle in den aus dem Gasstrom ausgewaschenen Flüssigkeitstropfen enthaltenen Salzteilchen in der Meßflüssigkeit wiedergefunden.
• Durch Vergleich der Leitfähigkeitsänderung und Volumenzunahme der Meßflüssigkeit mit der Leitfähigkeit der Umlaufflüssigkeit, aus der die Tropfen stammen, kann der Auswurf berechnet werden.
• Durch das neue Verfahren werden die den bisher bekannten Verfahren anhaftenden Mängel vermieden.
• Es wird nur die ausgetragene Salzmenge bestimmt, die bei bekanntem Salzgehalt der Umlaufflüssigkeit ein genaues Maß für den Auswurf darstellt. Der Einfluß von Nachkondensation oder Nachverdampfung tritt bei diesem Verfahren nicht in Erscheinung. Die Zeitdauer der Messung kann gegenüber der bekannten Zyklonmessung erheblich verkürzt werden. Die Netzmessung kann kontinuierlich ohne Absetzen durchgeführt werden. Nach Beendigung der Messung zeigt das Ergebnis den gesuchten Durchschnitt des Auswurfes.
• In der Zeichnung ist das Verfahren und der schematische Aufbau des Gerätes dargestellt. Eine von dem Motor 1 angetriebene Pumpe 2 saugt über die Leitung 9 die in dem Behälter 5 enthaltene Flüssigkeit an und fiihrt sie über das Regelventil 11 und die Flüssigkeitsstrahlgaspumpe 3 zum Behälter 5 zurück. Der Flüssigkeitsstrom saugt durch die Flüssigkeitsstrahlgaspumpe 3 über das Gasansaugrohr 10 einen Teilstrom des Tropfen enthaltenden Gases geschwindigkeitsgleich aus dem Gasstrom ab, wobei die Geschwindigkeit durch das Regelventil 11 eingestellt wird. Der Behälter 5 ist ein kalibriertes Meßgefäß, in dem die mit dem Gasstrom angesaugte Flüssigkeit mit Hilfe der Meßflüssigkeit 6 bekannter Leitfähigkeit und bekannten Volumens ausgewaschen wird. Um ein Mitreißen der Meßflüssigkeit mit dem durch die Austrittsstutzen 8 entweichenden Gasstrom zu verhindern, sind Prallstücke 7 im Meßbehälter angebracht. Mit Hilfe der Tauchelektrode 12 wird über ein Leitfähigkeitsmeßgerät mit direkter Anzeige 13 und wahlweise angeschlossenem Schreiber 14 der durch die im Gasstrom befindliche und mit ihm angesaugte quantitativ zu bestimmende Flüssigkeitsmenge verursachte Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit im Meßflüssigkeitssystem gemessen. Die Netzmessung wird bei einem großen zu untersuchenden Gasdurchtrittsquerschnitt kontinuierlich vorgenommen, wobei die Aufzeichnung am Meßschreiber 14 unter Berücksichtigung der Leitfähigkeit der Flüssigkeit, aus der die Tropfen stammen, ein direktes Maß für das im Gasstrom befindliche Flüssigkeitsvolumen sein kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Messung eines in einem Gasstrom tropfenförmig vorhandenen Flüssigkeits- volumens, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Meßflüssigkeit (6), deren Volumen und Leitfähigkeit bekannt sind und die mittels einer Pumpe (2) durch eine Flüssigkeitsstrahlgaspumpe (3) gedrückt wird, von der das zu untersuchende Gasflüssigkeitsgemisch geschwindigkeitsgleich mit dem Luftstrom angesaugt wird, das quantitativ zu bestimmende Flüssigkeitsvolumen ausgewaschen und der damit verbundene Leitwertanstieg der Meßflüssigkeit ermittelt wird.
2. 2. Gerät zur Durchführung des Verfahrens mit Messung des in einem Gasstrom tropfenförmig vorhandenen Flüssigkeitsvolumens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende im Kreislauf geschaltete Einzelteile: einen Meßflüssigkeitsbehälter (5) mit darin befindlicher Meßflüssigkeit (6) von genau definiertemVolumen und bekannter elektrischer Leitfähigkeit, eine Flüssigkeitspumpe (2) zur Umwälzung der Meßflüssigkeit und zur Erzeugung des Injektordruckes, eine damit betriebene, der Ansaugung des Gasstromes dienende Flüssigkeitsstrahlgaspumpe (3) und ein Regelventil (11) zur Regelung des umgewälzten Flüssigkeitsstromes.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Tauchelektrode (12), die verbunden ist mit einem Leitfähigkeitsmeßgerät mit direkter Anzeige (13) mit wahlweise angeschlossenem Meßschreiber (14) für die an sich bekannte Messung des Anstieges der Leitfähigkeit im Meßflüssigkeitssystem.