DE2363370A1 - Vorrichtung zur bestimmung des gasgehaltes von fluessigkeiten - Google Patents
Vorrichtung zur bestimmung des gasgehaltes von fluessigkeitenInfo
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Description
Internationale Atomreaktorbau GmbH
506 Bensberg
Vorrichtung zur Bestimmung des Gasgehaltes von Flüssigkeiten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung
des Gehaltes von Flüssigkeiten an in ihnen gelösten Gasen mittels Analyse eines in Berührung mit der Flüssigkeit
gebrachten Trägergases. Derartige Vorrichtungen werden in einer Vielzahl von technischen Bereichen benutzt, so in Kernenergieanlagen,
Dampfkesseln und Anlagen zur Aufbereitung von Abwässern. Mit ihnen soll sichergestellt werden, daß bestimmte
erwünschte Gasgehalte beispielsweise im Wasser nicht unter- oder überschritten werden, oder es sollen Rückschlüsse
auf die Wirksamkeit chemischer Verfahren oder die Leckdichtigkeit einer Anlage ermöglicht werden. Dabei kann es
erforderlich sein, den Gehalt einer Flüssigkeit an mehreren in ihr gelösten Gasen zu bestimmen.
Neben zahlreichen chemischen Verfahren zur Bestimmung von gelösten Gasen in Flüssigkeiten, die jedoch meist recht umständlich
sind, ist das unter Ausnutzung des Henryschen Adr Sorptionsgesetzes, nach dem die Löslichkeit von idealen Gasen
bei konstanter Temperatur direkt proportional dem Druck des Gases ist, das sogenannte Phasenaustauschverfahren entwickelt
worden, wie es beispielsweise in der DT-PS 1 161 056 oder in
der Zeitschrift "Das Gas- und Wasserfach" 105 (1964) Seite
654 und 655 beschrieben wurde. Die hier beschriebenen Geräte,
- 2 ■ - '
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die vorzugsweise zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in zum Teil stark verschmutztem Wasser verwendet werden, arbeiten
jedoch mit mechanisch bewegten Teilen, um eine ausreichende Berührung der zu untersuchenden Flüssigkeit mit dem Trägergas
herzustellen.
Auch sind sie unter erschwerten räumlichen und personellen Bedingungen, wie z.B. an Bord eines Schiffes, nicht in ausreichend
vielseitiger Weise zu betreiben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehaltes von Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser,
an beliebigen in ihnen gelösten Gasen, die ohne ständig bewegte Teile arbeitet, platzsparend und einfach baut und
eine von der Umgebungstemperatur unabhängige Messung gestattet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Rohrleitung vorgeschlagen, in der Flüssigkeit und Trägergas bis zur Herstellung
der Gasgleichgewichtskonzentration dosiert im Gegenstrom geführt werden. Einerseits läßt sich mit Hilfe einer Rohrleitung
eine nahezu beliebig lange Berührungsstrecke für
Flüssigkeit und Trägergas schaffen, die weitgehend unempfindlich gegen äußere mechanische Einflüsse, wie Erschütterungen
und Schwankungen ist und andererseits durch entsprechende Bauweise, z.B. in Form einer Wendel der Platzbedarf auf ein
Mindestmaß begrenzen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Rohrleitung temperierbar ist, um einen Einfluß der
Umgebungstemperatur auf die Meßergebnisse auszuschalten. Zweckmäßigerweise wird dabei die wie vorgeschlagen wendelförmig
gewickelte Rohrleitung als ganze in einem für sich heiz- bzw. kühlbaren Behälter angeordnet.
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Sollte der zur Verfügung stehende Platz zur Unterbringung
einer ausreichend langen Rohrleitung nicht ausreichen, wird
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß diese in ihrem Inneren Austauschshilfsmittel enthält, durch
die die Herstellung.der Gasgleichsgewichtskonzentration erleichtert
wird.
In spezieller Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens wird
vorgeschlagen, daß als Austauschshilfsmittel Drähte und/oder Späne in der Rohrleitung vorhanden sind. Die dadurch hervorgerufene
Durchwirbelung von Flüssigkeit und Trägergas beschleunigt
den Phasenaustausch wesentlich.
■ ο '
Alternativ hierzu wi'rd vorgeschlagen, daß die Wand der Rohrleitung
ganz oder teilweise mit einer metallischen oder keramischen
Sinterschicht bedeckt ist. Auch eine solche Ausführungsform
bietet die Gewähr dafür, daß Flüssigkeit und Trägergas in innige Berührung miteinander gebracht werden.
Zweckmäßigerweise wird die Rohrleitung derart mit Gefälle verlegt, daß in, ihr die zu untersuchende Flüssigkeit abwärts
fließt und dabei von dem am unteren Ende eingeführten Trägergas durchperlt wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
wird vorgeschlagen, daß die Rohrleitung abwechselnd fallend
und ansteigend angeordnet ist. Hierdurch wird eine Art Kaskade gebildet, in der abwechselnd Flüssigkeit und Trägergas
mit hoher Geschwindigkeit aneinander vorbeiströmen bzw. das
Trägergas gezwungen wird, eine verhältnismäßig in Ruhe befindliche
Flüssigkeitsmenge zu durchperlen.
Derselbe Effekt läßt sich nach einem \\reiteren Merkmal der
Erfindung in ähnlicher Weise dadurch erzielen, daß die Rohrleitung an ihrer Unterseite mit Eindrückungen versehen ist,
so daß der Flüssigkeitsstrom gleichfalls von Zeit zu Zeit
gestaut wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt
Figur 1 eine Übersicht über die Vorrichtung als Ganzes und die Figuren 2 bis 5 in vergrößertem Maßstabe verschiedene mögliche
Ausführungsormen der in der Figur 1 gezeigten Rohrleitung, wobei die Figuren 4 und 6 Querschnitte der in den Figuren 2 bzw.
5 dargestellten Rohrleitungen zeigen. ' ■
Die Vorrichtung weist eine Leitung 1 auf, die vermittels
eines Ventils 2 absperrbar ist und durch die die zu untersuchende
Flüssigkeit der Vorrichtung zugeführt wird. Um die Vorrichtung mit einem gleichbleibenden hydrostatischen
Druck zu beaufschlagen, ist die Leitung 1 mit einem Oberlauf 3 versehen. Eine Dosiervorrichtung 4 sorgt
für einen gleichmäßigen, meßbaren Durch-satz der Flüssigkeit
durch die Vorrichtung. Nach Eintritt in einen oberen
Sammler 5 fließt die Flüssigkeit über eine Rohrwendel 6 in einen unteren Sammler 7 und von dort über eine weitere Leitung
8 ab. Zugleich fließt aus einem Vorratsbehälter 9 Trägergas über eine weitere, durch ein weiteres Ventil 10 absperrbare
Leitung 11 in den unteren Sammler 7, wobei der Durchfluß vermittels einer xveiteren Dosiervorrichtung 12 geregelt
wird. Vom unteren Sammler 7 steigt das Trägergas im Gegenstrom zur Flüssigkeit durch die Rohrwendel 6 zum oberen
Sammler 5 auf und von dort über eine weitere Leitung 13 in eine beispielsweise Zeolith enthaltende Trocknungsvorrichtung
14 zu einem der bekannten GasChromatographen 15, in dem der Gehalt des Trägergases an solchen gasförmigen Beimengungen
gemessen wird, die durch den Phasenaustausch mit der Flüssigkeit in dasselbe übergegangen sind. Zum Druckausgleich
zwischen oberem Sammler 5 und unterem Sammler 7 ist eine Umgehungsleitung 16 vorhanden. Nach den in den
Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen enthält
das Rohr 6 als Austauschshilfsmittel Drähte 17 und/oder Späne 18 aus einem gegenüber der Flüssigkeit und dem Trägergas
chemisch beständigen Material, beispielsweise aus rost-
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freiem Stahl. Wie in den Figuren 5 und 6 dargestellt, kann die Innenwand des Rohres 6 mit einer metallischen oder keramischen Sinterschicht 19 versehen sein, beispielsweise
ebenfalls aus rostfreiem Stahl. In der Ausführungsform
nach der Figur 7 ist das Gefälle der Rohrleitung 6 durch
kurze Abschnitte unterbrochen, in denen die Rohrleitung 6 ansteigt, so daß die Flüssigkeit gestaut und das Trägergas
gezwungen wird, unter inniger Durchmischung mit derselben hindurch zu perlen. In der Figur 8 ist die Rohrleitung 6
an ihrer Unterseite mit Eindrückungen 20 versehen, durch die ebenfalls eine Verlangsamung des Flüssigkeitsstromes
und damit eine Verlängerung der zum Phasenaustausch zur
Verfugung stehenden Zeit bewirkt wird.
Um einen Einfluß der Temperaturverhältnisse auf die Messungen
möglichst zu vermeiden, ist die 'Rohrwendel 6 (Fig. 1) in einem
Behälter 21 angeordnet, der je nach den vorliegenden Umständen heiz- oder kühlbar ist. Der Behälter 21 ist dazu mit einer
weiteren Rohrwendel 22 versehen, der über eine weitere Leitung
23 und durch eine weitere Dosiervorrichtung 24 gesteuert Heizbzw.
KühIfluid zugeführt wird, das über eine weitere Leitung
25 abfließt. Selbstverständlich läßt sich statt der Rohrwendel 22 auch eine elektrische Heizung vorsehen. Zur Verringerung des
Wärmeüberganges an bzw. aus der Umgebung ist der Behälter mit einer Isolierung 26 versehen.
Die beschriebene Vorrichtung ist vielseitig für die Bestimmung des Gasgehaltes aller Arten von Flüssigkeiten geeignet, wobei
nacheinander, gegebenenfalls unter Verwendung verschiedener Trägergase der Gehalt der Flüssigkeit an verschiedenen Gasen
untersucht werden kann. Besonders geeignet ist es für die Bestimmung
von gelöstem Stickstoff, Wasserstoff, Tritium und Sauerstoff in Wasser, beispielsweise dem Kühlwasser von Kernenergieanlagen,
wofür als Trägergase unter anderen Helium, Argon, Stickstoff und Wasserstoff in Frage kommen.
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Claims (7)
1.^Vorrichtung zur Bestimmung des Gasgehaltes von Flüssigkeiten
^—J durch Analyse eines in Berührung mit der Flüssigkeit gebrachten
Trägergases,
gekennzeichnet
gekennzeichnet
durch eine Rohrleitung (6)* in der Flüssigkeit und Trägergas
dosiert im Gegenstrom geführt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, ·
dadurch gekennzeichnet, ·
daß die Rohrleitung (6) temperierbar (22) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
• daß die Rohrleitung (6) in ihrem Inneren Austauschhilfsmittel
(17 bis 20) enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Austauschhilfsmittel Drähte (17) und/oder Späne (18) in der Rohrleitung (6) vorhanden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wand der Rohrleitung (6) ganz oder teilweise mit einer
metallischen oder keramischen Sinterschicht (19) bedeckt ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
mit einer Gefälle aufweisenden Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohrleitung (6) abwechselnd fallend und ansteigend
angeordnet ist.
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7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis S,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (6) an ihrer Unterseite mit Eindrückungen
(20) versehen ist.
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Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2363370A DE2363370A1 (de) | 1973-12-20 | 1973-12-20 | Vorrichtung zur bestimmung des gasgehaltes von fluessigkeiten |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2363370A1 true DE2363370A1 (de) | 1975-06-26 |
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ID=5901311
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| DE2363370A Withdrawn DE2363370A1 (de) | 1973-12-20 | 1973-12-20 | Vorrichtung zur bestimmung des gasgehaltes von fluessigkeiten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2363370A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2846826A1 (de) * | 1978-10-27 | 1980-04-30 | Babcock Brown Boveri Reaktor | Verfahren und einrichtung zur bestimmung des anteiles an nicht kondensierbaren gasen in daempfen |
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-
1973
- 1973-12-20 DE DE2363370A patent/DE2363370A1/de not_active Withdrawn
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| US4745795A (en) * | 1986-02-27 | 1988-05-24 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Apparatus for measuring gases dissolved in water |
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|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |