DE1234404B - Stroemungsanzeiger fuer fluessige und gasfoermige Stoffe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

GOlf

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 42 e-23/01

Nummer: 1234 404

Aktenzeichen: S 62045 IX b/42 e

Anmeldetag: 6. März 1959

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung betrifft einen Strömungsanzeiger, dessen druckfestes Gehäuse mit runden Schaugläsern und je einem Einlauf- und Auslaufstutzen zum Einbau in die Rohrleitung ausgerüstet ist.

Bei bekannten Strömungsanzeigern ähnlicher Art dient als Anzeigemittel für die Durchflußgeschwindigkeit ein drehbar im Innern gelagerter Drehflügel oder eine Stauklappe mit Drehachse, deren Verdrehungsausschlag innerhalb oder außerhalb des Gehäuses an einem mechanisch oder magnetisch verbundenen Anzeiger mit Skala sichtbar gemacht wird. Als Verstellkraft wirkt der Staudruck, der an einer Rückstellkraft, z. B. Federkraft, mit der Größe der Verdrehung gemessen wird. Solche Einrichtungen sind mit Reibungshemmungen verbunden, die nur bei starken Strömungsgeschwindigkeiten unter Inkaufhahme von entsprechend starken Drosselverlusten eine ausreichende Meßgenauigkeit gewährleisten. Ferner verlangen solche Geräte eine bestimmte Betriebslage, von der nicht abgewichen werden darf, da sonst fehlerhafte Anzeigen zu erwarten sind.

Es sind auch Strömungsanzeiger bekannt, bei denen die Flüssigkeit durch Standrohre mit verschiedenen Querschnitten fließt und je nach Durchflußmenge und Drosselwirkung in den Rohren befindliche Schwimmkörper entgegen einer auf diese einwirkende Haltekraft, z. B. Schwerkraft, in bestimmter Höhe in der Schwebe hält. Diese Höhe dient dann als Meßgröße für die Geschwindigkeit bzw. die Durchflußmenge, wobei die Viskosität zu berücksichtigen ist.

Eine weitere bekannte Art sind solche Messer, bei denen die Flüssigkeit einen Meßraum durchströmt, in dem ein um seine Achse drehbarer, von der Flüssigkeit angetriebener radartiger Körper mit Meßkammern und relativ schließender Paßform im Gehäuse die Durchflußmenge in seinen Meßzellen aufteilt und über eine Drehzahl-Anzeigevorrichtung sichtbar macht.

Alle diese Meßgeräte sind in ihrer, auf genauere Mengenmessung abzielende Bauart nur für reine Flüssigkeiten verwendbar und verlangen eine bestimmte, genau einzuhaltende Einbaulage, anderenfalls sind durch zusätzliche Reibungen fehlerhafte Messungen unvermeidlich. Die hiermit verbundenen Einbau-Vorschriften können die Ausbildung des Rohrsystems vor und hinter dem Meßgerät erheblich umgestalten und verteuern.

Weitere Nachteile sind die vergleichsweise größeren Drosselverluste durch solche Messer und die mit zunehmender Durchflußmenge erhebhch wachsenden Abmessungen. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Durchflußkontrolle ein genaues Hinblicken und Ab-Strömungsanzeiger für flüssige und
gasförmige Stoffe

Anmelder:

Dipl.-Ing. Alfred Frentzen,
Aachen, Augustastr. 2-4

Als Erfinder benannt:
DipL-Ing. Alfred Frentzen, Aachen

lesen eines verhältnismäßig kleinen, unbeweglichen Skalenanzeigers erfordert und nur dadurch die eventuelle Abweichung von einem markierten Normalwert der Strömungsgeschwindigkeit festgestellt werden kann. Dasselbe trifft auch für die noch anspruchsvolleren Düsenmesser oder Venturimesser zu.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen unempfindlichen, in der Wartung anspruchslosen Anzeiger zu schaffen, der auch für verschmutzte Flüssigkeit verwendbar ist, keine besonderen Anforderungen bei Einbau in die Rohrleitung stellt und zuverlässig auch geringen Durchfluß anzeigt.

In einem topfartigen Anzeigergehäuse sind zwei parallele, runde Schaugläser als Durchblickfenster eingesetzt und erfindungsgemäß zwischen Zuflußstutzen und Abflußstutzen mit senkrecht zur Durchflußrichtung stehender Achse eine zylindrische Wirbelkammer angeordnet. Die Grundflächen des Zylinders werden dabei von den in das Gehäuse eingesetzten Schaugläsern gebildet, während die Mantelfläche auf der Durchflußseite mit Ausnehmungen versehen ist, durch welche ein verhältnismäßig kleiner Teil der den Strömungsanzeiger durchfließenden Flüssigkeit in die Wirbelkammer eintritt und den in dieser Kammer abgeschirmten Flüssigkeitsinhalt mit Schwebekörpern als Anzeigemittel in wirbelnde Bewegung versetzt.

Das Gerät ist vorwiegend für lichtdurchlässige Medien verwendbar und gestattet durch die sichtbar gemachte Bewegung von strudelnder Flüssigkeit einem vorbeigehenden Kontrolleur schon in gewisser Ent-

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Claims (3)

fernung bequem festzustellen, ob eine Leitung nach zeitweiliger Abschaltung wieder ordnungsgemäß in Betrieb genommen wurde. Die Ausnehmungen in dem Mantel der Wirbelkammer werden zweckmäßig als in Umfangsrichtung der Mantelfläche verlaufende Schlitze auf der Durchflußseite der Kammer ausgebildet. Auf der entgegengesetzten Seite der Wirbelkammer sind im Gehäuse eine oder mehrere radiale Stauscheiben angebracht, die den Durchfluß zwischen Gehäusewand und Wirbelkammer auf dieser Seite sperren. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. F i g. 1 zeigt den Querschnitt und F i g. 2 den Längsschnitt eines Strömungsanzeigers nach der Erfindung. Er besteht aus einem beiderseits mit runden Schaugläsern abgeschlossenen, druckdichten topfartigen Gehäuse 3 mit Zuflußstutzen 1 und Abflußstutzen 2, in dessen Innerem koaxial eine zylindrische Wirbelkammer 5 mit Zylindermantel 4 eingebaut ist. Zwischen Gehäusewand 3 und Zylindermantel 4 sind auf einer Seite der WirbelkammerS eine oder mehrere Stauscheiben 18 angeordnet, die auf dieser Kammerseite den Durchfluß vom Eingangsstutzen 1 zum Ausgangsstutzen 2 verhindern. Der Durchfluß findet auf der entgegengesetzten Seite der Wirbelkammer mit hoher Geschwindigkeit zwischen Zylindermantel 4 und Gehäusewand 3 statt. Die Mantelfläche 4 der Wirbelkammer 5 ist auf dieser Durchflußseite mit Ausnehmungen, vorzugsweise in Form von Schlitzen 17, versehen, die in Umfangsrichtung des Mantels 4 verlaufen. In diesen Ausnehmungen 17 findet der impulsgebende Kontakt der Flüssigkeit in der Wirbelkammer 5 mit der turbulenten äußeren Durchflußströmung statt. Die Größe der Wirbelgeschwindigkeit des Wirbelkammerinhalts wird durch die dort gefangenen und im Strudel fast reibungsfrei bewegten Schwimmkörper 20 sichtbar gemacht und ist ein Maßstab für die Durchflußgeschwindigkeit außerhalb der Wirbelkammer 5. Die Schaugläser 11 und 14, welche die Wirbelkammer abschließen, lassen einen Durchblick durch diese und eine Durchleuchtung dieser Kammer von außen zu. Die Wahl der Schwimmkörper in einer Farbe, die in starkem Kontrast zur Farbe der Flüssigkeit steht, kann bei Beleuchtung der Schwimmkörper in Blickrichtung die Beobachtung erleichtern. Die Schwebekörper 20 bestehen vorteilhaft aus Gummi oder leichtem Kunststoff, dessen Wichte derjenigen der zu kontrollierenden Flüssigkeit oder der durchfließenden Gasart angepaßt wird. Bei angenähert gleichem Raumgewicht genügen schon kleine Durchflußgeschwindigkeiten der Flüssigkeit, um die im Wirbelraum 5 schwimmenden Schwebekörper 20 im Strudel kreisend in Bewegung zu halten. Leitstücke 19, die im Innern der Wirbelkammer 5 befestigt sind, lenken die Schwimmkörper 20 gegen die Innenseite der Schaugläser 11 und 14 und halten dadurch diese Gläser sauber. Der Rohrmantel 4 mit Stegblech 7 stützt sich auf Schultern 6 des Gehäuses 3 ab und ist z. B. mit Stift 8 und Stiftloch 9 gegen Verdrehen in Umfangsrichtung gesichert. Die Flansche 13 und 16 pressen über die Dichtungen 10,12 und 15 die beiden Schaugläser 11 und 14 und den Wirbelkammerzylinder 4 im Gehäuse 3 fest. Im Zentrum der Wirbelkammer 5 herrscht bei Strudelbildung in der Flüssigkeit ein etwas geringerer Druck als außerhalb des Kammerzylinders 4. Aus diesem Grund werden in der Wirbelkammer 5 Gasblasen bis zu einer gewissen Größe festgehalten, die die Flüssigkeit mitbringt und im Strudel absetzt. Diese auf eventuelle Betriebsfehler hinweisenden Gasblasen werden in der kreisenden Strudelflüssigkeit im Wirbeltopf gut sichtbar und geben somit dem Kontrolleur einen wertvollen Hinweis auf Störungen, die im Versorgungsbereich des betreffenden Rohrleitungsstranges zu suchen sind. Andere Kontrollapparate für Gasabscheidungen werden dadurch eventuell eingespart. Der Strömungsanzeiger nach der Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß seine Anzeige schon bei geringem Durchfluß anspricht und daß er somit auch bei solchen Anlagen angewendet werden kann, die mit geringen Umlaufgeschwindigkeiten und geringem Druckgefälle betrieben werden müssen. Durch unterschiedliche Ausbildung der Schlitze 17 im Zylindermantel 4 der Wirbelkammer 5 und entsprechende ao Eichung läßt sich der neue Anzeiger den verschiedensten Arbeitsverhältnissen anpassen. Er ist besonders geeignet für große, weitverzweigte Rohrnetze, in denen die parallelen Einzelleitungen mit einem gesonderten Anzeiger auf Durchflußstärke zu überprüfen sind und in geschlossenem Umlauf betrieben werden, um die Flüssigkeit unter Luftabschluß und unter Druck zu halten oder um Verdunstung und sonstige Verluste zu vermeiden. Die Hauptförderleitung teilt sich hier meist in viele parallele Rohrstränge, von denen jeder einzelne nach gesonderten Betriebsforderungen auf eine bestimmte Durchflußmenge geregelt und geschaltet wird. Bei Kreislaufbetrieb tritt diese Durchflußmenge dann wieder geschlossen in das für alle Rohrstränge gemeinsame Sammel-Rückflußrohr, das unter geringerem Druck stehen kann. Der neue Strömungsanzeiger hilft, diese Schaltungen und Regelungen schnell und mühelos zu überwachen. Die Beobachtung der Wirbelgeschwindigkeit jedes Anzeigers genügt zumeist zur Beurteilung der Durchflußmenge. Der Anzeiger nach der Erfindung ist auch für höhere Drücke und höhere Temperaturen ausführbar. Patentansprüche:

1. Strömungsanzeiger für flüssige oder gasförmige Stoffe, in dessen topfartigem Gehäuse zwei parallel angeordnete runde Schaugläser als Durchblickfenster dicht eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaugläser (11,14) eine zwischen ihnen liegende zylindrische Wirbelkammer (5) abschließen, die mit senkrecht zur Durchflußrichtung stehender Achse zwischen Zuflußstutzen (1) und Abflußstutzen (2) angeordnet ist, deren Mantelfläche (4) mit Ausnehmungen versehen ist und in deren abgeschirmtem Flüssigkeitsinhalt Schwebekörper (20) als Anzeigemittel einer Bewegung enthalten sind.

2. Strömungsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen aus in der Umfangsrichtung der Wirbelkammer-Mantelfläche verlaufenden Schlitzen (17) bestehen.

3. Strömungsanzeiger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (3) und der Wirbelkammer (5) einseitig eine oder mehrere Stauscheiben (18) radial oder