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DE2346286A1 - Vorrichtung zur gasabscheidung aus einer fluessigkeit - Google Patents

Vorrichtung zur gasabscheidung aus einer fluessigkeit

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DE2346286A1
DE2346286A1 DE19732346286 DE2346286A DE2346286A1 DE 2346286 A1 DE2346286 A1 DE 2346286A1 DE 19732346286 DE19732346286 DE 19732346286 DE 2346286 A DE2346286 A DE 2346286A DE 2346286 A1 DE2346286 A1 DE 2346286A1
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flow
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Hans Meier
Andreas Wille
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Vaillant GmbH
Original Assignee
Joh Vaillant GmbH and Co
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Publication date
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Description

Jon. Vaillant K.G,
DT 673
12. Sept. 1973
Vorrichtung zur Gasabscheidung aus einer Flüssigkeit
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Gasabscheidung aus einer durch ein Gehäuse Über ein Zufuhr- und ein dazu im wesentlichen senkrecht stehendes Ablaufrohr geleiteten Flüssigkeit, wobei sich der Querschnitt für den Zulaufwasserstrom im Gehäuse erweitert.
Solche Gasabscheidevorrichtungen werden insb. bei Zentralheizungen benötigt. Die Luftabscheider selbst werden in bekannten Fällen an der höchsten Stelle der Umlaufpumpe einer Zentralheizung vorgesehen. Zur Verbesserung der Abscjieidewirkung hat man solchen Luftabscheidern ein Sieb vorgeschaltet. ■ .
Diese bekannten Ausführungen zur Luftabscheidung haben aber
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erhebliche Nachteile; an den durch die Siebe gebildeten Querschnittsverminderungen bilden sich Engstellen, die sich durch Verunreinigung zusetzen. Damit wird der Umlauf der Heizung behindert. Außerdem stellen die Siebe einen zusätzlichen Aufwand dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache betriebssichere Gasabscheidevorrichtung zu schaffen, die insb. ohne weitere Änderungen direkt einer Pumpe vorgeschaltet sein kann. Insbesondere soll auch erreicht werden, daß die bei Inbetriebnahme der Heizungsanlage voll Luft befindliche Pumpe ohne weiteres entlüftet wird, damit sie beim Anlaufen wenigstens teilweise Wasser fördern kann.
Diese Aufgaben werden bei einer Gasabscheidevorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der Umlenkstelle im Gehäuse ein den Strom in Richtung Ablaufrohr und in Richtung einer Beruhigungskammer in einem ungleichen Verhältnis zu Gunsten der Abströmöffnung teilender Strömungsteiler vorgesehen ist, daß die Beruhigungskammer eine im Abstand von ihrer das Ablaufrohr schneidenden Mittelebene liegende Verbindungsöffnung zum Ablaufrohr aufweist, die oberhalb der Mittellinie des Ablaufrohres angeordnet ist und daß am oberen Ende der Beruhigungskammer im wesentlichen in Richtung der Achse der sich in der Kammer einstellenden Rotation ein Entlüfter vorgesehen ist.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung erhält man eine
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einfache, keine störenden Querschnittsverengungen aufweisende Gasabscheidevorrichtung, die zudem weitgehend frei von -störenden, zu Geräuschen neigenden Querschni ttsumlenkungen ist.
Die Einzelteile der Gasabscheidevorrichtung sind außerdem ohne weiteres für eine Großserienfertigung geeignet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen
Fig. 1 eine Gasabscheidevorrichtung im Vorraum einer
Pumpe im Querschnitt,
Fig. 2 eine Variante der Ausführung der Gasabscheide
vorrichtung gleichfalls im Querschnitt,
Fig. 3 eine weitere Variante,
Fig. 4 noch eine Ausführungsmöglichkeit der Gasabschei
devorrichtung im Querschnitt,
Fig. 5 eine Einzelheit gemäß dem Schnitt 5.5 in Fig. 4,
Fig. 6 eine weitere AusfUhrungsform der Gasabscheide
vorrichtung im Querschnitt.
In allen sechs Fig. bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.
Die Gasabscheidevorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, das eingangssei tig einer Pumpe 2 vorgesehen ist. Die
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Pumpe gehört zu einem Zentralheizungskreis, dessen weitere Teile nicht dargestellt sind. Dem Gehäuse 1 wird Wasser über ein Zuflußrohr 3, dessen letzter Teil sich bei 4 erweitert, senkrecht zugeführt. Am oberen Ende des Gehäuses 1 der Pumpe
2 ist eine Auslaßöffnung 5 vorgesehen. Während das Zufuhrrohr
3 senkrecht steht, ist eine Abströmöffnung 6 waagerecht angeordnet, so daß sich eine Umlenkstelle 7 in eine andere Ebene im Gehäuse 1 ergibt.
Im Innenraum 9 des aus Grauguß gefertigten Gasabscheiders sind zwei Strömungsteiler 10 und 11 vorgesehen, die die Abströmöffnung 6 umgeben. Die Strömungsteiler 10 und 11 schliessen am oberen Ende zwei relativ schmale Öffnungen 12 und am unteren Ende eine dagegen relativ breite Öffnung 13 zwischen sich ein.
FUr den Fall, daß die Pumpe 2 nicht unmittelbar an das Gehäuse 1 angeschlossen ist, kann die Abströmöffnung 6 auch ein Abflußrohr darstellen. In dem Fall der weiter fortliegenden Pumpe ist nur zu beachten, daß die Pumpe nicht höher angeordnet ist als die Abströmöffnung 6. Zwischen der Öffnung 13 und einer Einlaßöffnung 14 ist ein Abweiser 15 vorgesehen, der den Wasserstrom aus dem Zulaufrohr 3 in gleiche Teile entsprechend der Pfeile 16 aufteilt. An den Enden 17 des Abweisers 15 wird der Wasserstrom gemäß den Pfeilen 18 abgelenkt. Zwischen einer Außenseite 19 des Strömungsteilers 10 und einer Innenseite 20 des Gehäuses 1, bzw. zwischen der Außenseite 19 des Strömungsteilers 11 und der Innenseite 20 des Gehäuses 1 bilden sich Beruhigungskammern 21, in denen sich eine
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um eine Achse 22 bildende Rotation 23 ausbildet. Ein dem ■Gehäuse 1 zugehöriger Vorsprung 24 dient der Begrenzung des durch Sogwirkung entstehenden, sich radial um das Ablaufrohr drehenden Wirbels. Die gleiche Aufgabe hat auch ein weiterer Vorsprung 25, der senkrecht auf die Mittellinie 26 der Abströmöffnung 6 weist.
Am oberen Ende Zt ist ein Gewindestutzen 28 für einen nicht dargestellten Entlüfter vorgesehen.
Wie man aus den Querschni ttsverhäl tnissen erkennt, ist der freie Durchlaßquerschnitt zwischen den Außenseiten 19 der Strömungsteiler 10 und 11 und den Innenseiten 20 des Gehäuses 1 größer als der freie Querschnitt zwischen der Innenseite 29 des Abweisers 15 und der Außenseite 19. Damit wird der Wasserstrom in ungleiche Strömungsteile aufgeteilt, so daß den Beruhigungskammern der kleinere Anteil des einfließenden Wasserstromes, jedoch der größere Gasanteil, zugeordnet wird.
Da die Strömungsteiler 10 und 11 mit öffnungen 12 versehen sind, die gemäß Fig. 5 alternativ angeordnet sein können, wird der Wasserstrom in den Beruhigungskammern an einer Seite angeschnitten, so daß sich die bereits erwähnten Rotationen des Wassers in den Beruhigungskammern einstellen. Als Folge dieser Rotation wird das spezifisch leichtere Gas bzw. die spezifisch leichtere Luft in die Mitte der Beruhigungskammern abgedrängt und kann längs der Rotationsachse in Richtung auf den aufgesetzten Entlüfter abströmen. Bei stehender Pumpe kann die in der Pumpe bzw. in der Abströmöffnung 6 befindliche Luft durch
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die oberen Öffnungen 12 aus beiden Teilen ungehindert abströmen. Wie man auch erkennt, sind die Öffnungen 12 oberhalb der Mittellinie 26 der Abströmöffnung 6 angeordnet. Hierdurch wird eine Entlüftung der Abströmöffnung 6 erreicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist nur ein Strömungsteiler 10 vorgesehen, der die Abströmöffnungen 6 und 26 sehnenartig mit seinem Teil 30 überstreckt. Ein unterer Teil 31 ist mit einer Spitze 32 versehen, die das zuströmende Wasser in zwei verschieden große Ströme teilt, wobei der größere Wasserstrom 34 der Abströmöffnung 26 und der kleinere Wasserstrom 33 der Beruhigungskammer 21 zugeordnet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel tritt in der Beruhigungskammer 21 eine Rotation auf, die bewirkt, daß sich an der Rotationsachse die Gasblasen zu größeren vereinigen, die ungehindert zum oberen Gewindestutzen 28 aufsteigen können. Auch hier ist gewährleistet, daß durch eine Teilöffnung 35 der Abströmöffnung 6 das Abflußrohr bzw. eine etwa dahinter geschaltete Pumpe entlüftet werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Strömungsteiler 10 als ein mit einem Zentriwinkel von etwa 270° das Abströmrohr 6 umfassender Zylinder ausgebildet, der über den Vorsprung 24, der die Öffnung 12 aufweist, mit dem Gehäuse 1 verbunden 1st. Ober die Umlenkstelle 7 steht das Zuflußrohr 3 mit der Abströmöffnung 6 in Verbindung. Aus der Abströmöffnung 6 kann bei stehender Pumpe Luft unterhalb einer Kante 40 des Strömungsteilers 10 durch die öffnung 12 In den oberen Teil der Beruhigungskammer 21 entweichen. Auch hier findet im Be-
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reich einer Einlaßöffnung 41 eine Stromauftei1ung gemäß den Pfeilen 18 statt, wobei der größere Stromanteil in Richtung auf die Beruhigungskammer abströmt, und dort die bereits erwähnte Rotationsbewegung 23 ausführt. Es muß erwähnt werden, daß im Bereich der Beruhigungskammer 21 aufgrund der immer weiter erfolgenden Querschni tts vergrößerung eine erhebliche Verlangsamung der Wasserströmung eintritt, so daß sich besonders leicht Gasblasen hier abscheiden können. Andererseits gibt es dort keine Querschni tts Verengung oder Störstellen, die sich zusetzen können oder zu Strömungsgeräuschen Anlaß geben.
Bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 4 verläuft der Strömungsteiler 10 nach Umfassung eines Zentriwinkels von etwa 90° als Wandung der Abströmöffnung 6 tangential in einem Bereich 51 in Richtung auf die Einlaßöffnung 41 oberhalb des Zuflußrohres 3. Die Kante 40 des Strömungsteilers 10 sorgt für die bereits erwähnte Stromaufteilung gemäß den Pfeilen 18. Auch hier ist der Wasserzustrom in die Beruhigungskammer 21 wesentlich kleiner als der Wasserstromteil in Richtung auf die Umlenkstelle 7.
Gemäß Fig. 5 kann die öffnung 12, vergl . neben Fig. 1 auch die Fig. 3, 4 und 6, in der Nähe des Bodens 52 oder des Deckels 53 der Gasabscheidevorrichtung angeordnet sein. Es ist aber jeweils nur eine öffnung 12 vorhanden, die entweder oberhalb oder unterhalb einer Mittelebene 54 angeordnet 1st. Alle Darstellungen gemäß den Fig. 1 bis 4 und Fig. 6 sind so zu verstehen, daß der Gehäusedeckel 52 abgenommen 1st.
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In der AusführungsVariante gemäß Fig. 6 ist der Strömungsteiler 10 so ausgebildet, daß er nur bei einer Stelle 60 als Tangente die Abströmöffnung 6 berührt. Durch die Öffnung 12 ist wieder die bekannte Entlüftungsmöglichkeit für den Innenraum der Abströmöffnung 6 gegeben. Eine Unterkante 61 der öffnung 12 ist mindestens auf gleicher Höhe wie eine Oberkante 62 der Abströmöffnung 6. Während der größere Wasserstrom zur Abströmöffnung 6 mit relativ kleinem Gasgehalt gelangt, kommt der kleinere Wasserstrom in die Beruhigungskammer 21 und setzt dort den größeren Gasanteil frei.
Patentansprüche:
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Claims (14)

- 1J - Joh. Va-illant K.G. DT 673 12. Sept. 1973 Patentansprüche
1.) Vorrichtung zur Gasabschei dung aus einer durch ein Gehäuse Über ein Zu- und ein dazu im wesentlichen senkrecht stehendes Ablaufrohr geleiteten Flüssigkeit., wobei sich der Querschnitt für den Flüssigkeitswasserstrom im Gehäuse erweitert,
dadurch gekennzeichnet, daß vor der Umlenkstelle (7) im Gehäuse (1) ein den Wasserstrom (18) in Richtung Abströmöffnung (6) und in Richtung einer Beruhi gungskammer (21) in einem ungleichen Verhältnis zu Gunsten der Abströmöffnung (6) teilender Strömungsteiler (10,11) vorgesehen ist, daß die Beruhigungskammer (21) eine im Abstand von ihrer die Abströmöffnung (6) schneidenden Mittelebene (54) liegende öffnung (12) zur Abströmöffnung (6) aufweist, die oberhalb der Mittellinie (26) der Abströmöffnung (6) angeordnet ist und daß am oberen Ende (27) der Beruhigungskammer (21) etwa im wesentlichen in Richtung der Achse (22) der sich in der Kammer einstellenden Rotation (23) ein Entlüfter vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (22) parallel zur Achse (63) des Gewindestutzens, (28) für den Entlüfter angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
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die Mittelebene (54) quer zur Abströmöffnung (6) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10) nach Art einer Sehne (30) über den Abströmöffnungsquerschnitt (6) ragt.
5. Vorrichtung nachAnspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10) eine angesetzte keilartige Spitze (32) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10,11) das Abströmöffnung (6) umfasst, wobei oben und unten öffnungen (12,13) vorhanden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strömungsteiler (10,11) ein im Zuge der Mi ttel längsebene des Zuflußrohres (3) symmetrischer Abweiser (15) vorgeschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (15) die Erweiterung (4) des Zuflußrohres (3) überdeckt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Öffnungen (12) kleiner gehalten sind als die untere Öffnung (13).
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10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6 bis 9, gekennzeichnet durch radial zur Abströmöffnung (6) stehende Stege (24,25) an der Gehäuseinnenwand (20).
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10) mit der Gehäuseoberseite (64) über einen Steg (65) verbunden ist, der die Öffnung (12) aufweist;
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (65) tangential zum Strömungsteiler (10) weist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante (61) der Öffnung (12) mit der Oberkante (62) der Abströmöffnung (6) fluchtet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (10) sich tangential von der Abströmöffnung (6) teilweise über die Erweiterung (4) des Zuflußrohres (3) erstreckt.
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Leerseite
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