DD235830A5

DD235830A5 - Verfahren und vorrichtung zum vermindern des gasgehaltes einer fluessigkeit

Info

Publication number: DD235830A5
Application number: DD85276591A
Authority: DD
Inventors: Franciscus Roffelsen
Original assignee: ��@��@�K@�Kk��
Priority date: 1984-05-24
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1986-05-21
Also published as: JPS60257811A; SU1484281A3; SE465808B; DE3517760A1; BE902489A; DE3419305C2; AU578470B2; GB2160440B; GB8512793D0; IT8548115A1; FR2564744B1; FI852027A0; CA1258238A; IT1182225B; SE8502437L; DK225485D0; NO168230B; DK225485A; ES543426A0; CN85103948A

Abstract

Die Erfindung zielt darauf ab, die sich bei den herkoemmlichen, in Rohrleitungssystemen von Fluessigkeiten angeordneten Entluefter aus der Zufuhr von Fluessigkeit mit unzureichendem Gasblaeschengehalt ergebenden Nachteile zu beseitigen. Demgemaess liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens mit einem verbesserten Entgasungsvermoegen fuer Fluessigkeiten bereitzustellen. Dazu wird die Fluessigkeit von einer Kreiselpumpe gefoerdert, dabei ein Teilstrom der Fluessigkeit der Unterdruckseite der Pumpenfluegel entnommen und unter Abtrennen feiner Gasblasen durch ein Fluessigkeitsberuhigungszone gefuehrt. Die im Fluessigkeitsstrom in grosser Anzahl erzeugten feinen Gasblaeschen gelangen mit dem der Saugseite der Kreiselpumpenfluegel entnommenen Teilstrom in den Entluefter und werden dort aus dem Teilstrom in den Entluefter und werden dort aus dem Teilstrom entfernt. Der entgaste Teilstrom wird dem Hauptstrom im geschlossenen Kreislauf wieder zugefuehrt und dann wiederholt ein Teilstrom entnommen, bis eine ungesaettigte Fluessigkeit vorliegt, die im System entstehende Gase oder Gaspolster absorbieren kann. Die Erfindung laesst sich ueberall dort anwenden, wo bei einem Fluessigkeitskreislauf Gasansammlungen unerwuenscht sind, wie z. B. bei Zentralheizungsanlagen.

Description

nwendungsgebiet der Erfindung

ie Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermindern des Gasgehaltes einer Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung zum Durchführen ieses Verfahrens.

harakteristik der bekannten technischen Lösungen

lüssigkeiten sind bekanntlich in der Lage, bis zu einem von den Druck- und Temperaturbedingungen anhängigen Maximalwert iasezu lösen. Darüber hinaus können Flüssigkeiten sehr kleine Gasblasen (Mikrobläschen) mit einer Größe von etwa 10 bis O Mikrometer Durchmesser enthalten, die — ebenso wie die gelösten Gase — optisch nicht wahrgenommen werden und emeinsam mit den gelösten Gasen den Gasgehalt einer Flüssigkeit bestimmen. Schließlich können Flüssigkeiten sichtbare iasblasen enthalten, die aber, anders als gelöste Gase und Mikrobläschen, selten gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilt sind und jm schnellen Akkumulieren und Aufsteigen in der Flüssigkeit neigen.

ι vielen technischen Prozessen, vor allem bei Systemen mit einem geschlossenen Flüssigkeitskreislauf sind Gasansammlungen ι nach oben weisenden Rohrleitungsknien und vergleichbaren Hohlräumen unerwünscht, vielfach aber unvermeidbar, so daß η solchen Stellen des Kreislaufsystems Entlüftungsventile eingebaut werden, wie ζ. B. bei Zentralheizungsanlagen und/oder im raftstoffzuführsystem von Dieselmotoren. In der Regel reicht es aber nicht, das die Flüssigkeit führende Leitungssystem beim rstmaligen Befüllen gründlich zu entlüften, da während des Normalbetriebes eines solchen Systems durch Leckagen ingeschleppte Gasbläschen in langsam durchströmten Leitungsbereichen nach oben steigen und sich in den erwähnten, nach ben geschlossenen sackförmigen Hohlräumen ansammeln, so daß eine solche Anlage auch während des Betriebes von Zeit zu eit entlüftet werden muß. In Kreislaufsystemen mit sich ändernder Flüssigkeitstemperatur bilden sich an den wärmeren Stellen ermehrt Mikrobläschen; weitere Mikrobläschen werden durch frisch eingespeiste Flüssigkeit in das Kreislaufsystem ingebracht.

la der Wartungsaufwand beim Lüften sehr groß ist und Kontrollen sicherheitshalber relativ oft vorzunehmen sind, sind auch chon automatisch arbeitende Entlüftungssysteme entwickelt worden. So ist z.B. aus der DE-OS 3208998 (Spirovent) ein elbsttätig arbeitendes Entlüftungssystem für Zentralheizanlagen bekannt, welches von der Flüssigkeit durchströmt wird und ine Flüssigkeitsberuhigungszone aufweist, in welcher auch Mikrobläschen aufsteigen und oberhalb einer freien lüssigkeitsoberfläche durch ein automatisch arbeitendes Ventil in die Atmosphäre gelangen können. Durch das Entfernen von flikrobläschen nimmt der Gasgehalt der Flüssigkeit derart ab, daß die gelöste Gasmenge den Sättigungswert spürbar nterschreitet, d.h. ungesättigte Flüssigkeit vorliegt. Ungesättigte Flüssigkeiten sind in der Lage, Gas aus gesättigten oder bersättigten Flüssigkeiten zu absorbieren und dadurch in einem Rohrleitungssystem sich befindende Gaspolster abzubauen, iolche automatischen Entlüfter arbeiten um so effektiver je mehr Gasbläschen die Flüssigkeit enthält und je größer diese Häschen sind.

ois der DE-PS 1 528885 ist eine Zentrifugalpumpe zum Entfernen von größeren — also in aller Regel sichtbaren — Gasblasen us hochviskosen, schlammartigen Flüssigkeiten bekannt. Hierzu sind der Saugraum einer Hauptpumpe für die Flüssigkeit und ler Saugraum einer Hilfspumpe durch eine Drosselöffnung miteinander verbunden. Der durch die Drosselstelle strömende lüssigkeitsteilstrom wird von der ebenfalls als Zentrifugalpumpe ausgeführten Hilfspumpe der Einlaßseite der Hauptpumpe nieder zugeführt, während durch die Drosselöffnung in die Hilfspumpe eingetretene Gasblasen aus ihr zentral mittels Jnterdruck abgesaugt werden. Dieses System nutzt die bekannte Eigenschaft der Zentralfugalpumpen aus, daß sich die ichtbaren Gasblasen auf Grund ihrer gegenüber der Dichte der Flüssigkeit erheblich geringeren Dichte im Kern bereich des 'umpenlaufrades sammeln. Dieser Effekt führt dazu, daß die von der Hilfspumpe angesaugte Flüssigkeit mit Gasblasen irheblich angereichert ist und diese Gasblasen so groß sind, daß sie sich aus dem Kernbereich des Laufrades der Hilfspumpe ihne nennenswerte Flüssigkeitsmengen absaugen lassen. Die Saugleistung der Hilfspumpe muß daher größer als die !augleistung der Vakuumpumpe für die Gasblasen sein. Ein solches System ist aber nicht in der Lage, den Gasgehalt der ^:lüssigkeit in Form von gelösten Gasen und Mikrobläschen zu vermindern, da der Dichteunterschied zwischen einer an /likrobläschen reichen und einer an Mikrobläschen armen Flüssigkeit zu gering ist, um die Mikrobläschen durch ^:liehkrafttrennung aus der Flüssigkeit zu entfernen. An eine solche Möglichkeit wird aber in der obigen DE-PS offensichtlich auch licht gedacht, da zum Verringern des Kavitationseffektes die in die Hilfspumpe überströmende Flüssigkeit von den druckseitigen Jchaufelkanten des Laufrades abgesaugt wird (a a O Spalte 5, Zeile 60 bis Spalte 6, Zeile 12).

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Aus der DE-OS 2 305713 ist eine Kreiselpumpe mit einer Entgasungsvorrichtung bekannt, bei der eine Teilmenge der gepumpten Flüssigkeit im Kreislauf von der Druckseite der Pumpe durch eine Gasabscheidezone zur Saugseite der Pumpe geführt wird. Mit einer solchen Kreiselpumpe ist es allerdings nicht möglich, sich in der Pumpe bildende Dampfbläschen (Mikrobläschen) aus der Flüssigkeit zu entfernen, da diese bei dem auf der Druckseite der Pumpe anstehenden Druck wieder implodieren. Zudem verhindert die hohe Geschwindigkeit des in der Entgasungskammer zirkulierenden Wassers ein Aufsteigen der Mikrobläschen, die vielmehr im Wasser verbleiben und dieses mit Luft stark anreichern. Der hohe Sättigungsgrad des Wassers schließt damit ein Absorbieren von Gasen oder Gaspolstern aus.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit einem verbesserten Entgasungsvermögen für Flüssigkeiten bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens dadurch gelöst, daß die Flüssigkeit von einer Kreiselpumpe gefördert, dabei ein Teilstrom der Flüssigkeit der Unterdruckseite der Pumpenflügel entnommen und unter Abtrennen feiner Gasbläschen durch eine Flüssigkeitsberuhigungszone geführt wird. Das Entnehmen umfaßt hierbei jede Art und Weise, die es ermöglicht, einen Gesamt-Flüssigkeitsstrom in einen Haupt- und einen Teilstrom aufzuteilen.

Die Erfindung beruht also auf den Grundgedanken, in einem Flüssigkeitsstrom eine Vielzahl von feinen Gasbläschen — etwa in der Größe der erwähnten Mikrobläschen — zu erzeugen, einen mit solchen Mikrobläschen angereicherten Teilstrom der Flüssigkeit der Saugseite der Kreiselpumpenflügel zu entnehmen und nachfolgend den Teiistrom mittels einer an sich bekannten Flüssigkeitsberuhigungszone von den Mikrobläschen zu befreien. Die Erfindung macht sich dabei den normalerweise unerwünschten Kavitationseffekt auf der Unterdruckseite von Strömungsprofilen zunutze. Insbesondere sogenannte Kavitationskerne, z. B. in Form von in der Flüssigkeit suspendierten Verunreinigungen, bilden dabei sich rasch vergrößernde Mikrobläschen. Diese Mikrobläschen haben sich als außerordentlich bewegungsträge gegenüber der Flüssigkeit erwiesen. Sie können z. B. nicht — wie größere Bläschen — schnell aus der Flüssigkeit verdrängt werden, sondern werden vom Flüssigkeitsstrom mitgeschleppt.

Aus wissenschaftlichen Untersuchungen ist es bekannt, daß Kavitationsbläschen beim Verlassen der Unterdruckseite des angeströmten Profils auf Grund des zwangsläufigen Druckanstieges unter Kondensation des Flüssigkeitsdampfes wieder zusammenstürzen und dabei das bekannte rasselnde Kavitationsgeräusch erzeugen. Um so Überraschenderwares herauszufinden, daß die Kavitationsbläschen unter Ausnutzung ihrer Bewegungsträgheit in einem Teilstrom der Flüssigkeit konzentriert, der Gesamtflüssigkeitsmenge entnommen und in einer nachgeschalteten Flüssigkeitsberuhigungszone aus dem Teilstrom entfernt werden können, ohne vorher zu kollabieren.

Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination wird eine erheblich effektivere Verminderung des Gasgehaltes von Flüssigkeiten erreicht, als dies nach dem Stand der Technik bekannt war, weil erfindungsgemäß die Zahl und Größe der in der Flüssigkeitsberuhigungszone abtrennbaren Mikrobläschen durch Erzeugen, Zusammenballen und Aufkonzentrieren — d. h. insbesondere Sammeln der Bläschen in der Mitte des Förderstromes — solcher Mikrobläschen erheblich vergrößert wird. Hierzu trägt auch die völlig neue, durch wissenschaftliche Untersuchungen belegte Erkenntnis bei, daß bedingt durch die hohen Umlaufgeschwindigkeiten der Kreiselpumpe, beispielsweise 2800 Umdrehungen/min, im Bereich von Mikrosekunden liegende, kurzzeitige Druckschocks bzw. -stoße entstehen, wobei es zu einem schlagartigen Druckabfall kommt, der an der Schattenseite, d. h. unmittelbar hinter den Flügeln der Pumpe ein nahezu absolutes Vakuum bewirkt und zu kurzzeitigen Kocherscheinungen

des Wassers führt.

Der schlagartige, aus dem Motorvermögen der Pumpe resultierende Dfuckabfall erhöht den Mikroblasengehalt des Teilstromes beim Eintritt in die Abzweigleitung um ein Vielfaches, was außer von der Motor- bzw. Pumpenleistung weiterhin z.B. auch noch von der Form der Flügel bzw. Hilfsflügel der Pumpe sowie deren Anzahl, Abmessungen und Anordnung beeinflußt werden kann. Die im Teilstrom hinter der Pumpe somit vermehrt freigesetzten Mikrobläschen, die in dem sich am Ende der Abzweigleitung anschließenden Entlüftergehäuse dem Teilstrom entzogen werden, setzen den Luftgehalt im Teilstrom, und — da dieser im geschlossenen System in den Hauptstrom zurückgeführt wird — die Konzentration im gesamten Umlaufsystem sehr schnell immer weiter herab, bis ein Mindestwert erreicht wird. Im Hauptstrom befindet sich dann keine freie Luft mehr, womit eine ungesättigte Flüssigkeit vorliegt, die Gase oder Gaspolster absorbieren kann.

Der Flüssigkeits-Teilstrom kann dabei entweder in die Beruhigungszone abgesaugt oder in diese injiziert werden. Einein einem geschlossenen Kreislauf strömende Flüssigkeit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirkungsvoll entgast, weil auch der die Kreiselpumpe verlassende Flüssigkeitshauptstrom gegenüber der zuströmenden Flüssigkeit einen deutlich geringeren Gasgehalt aufweist, so daß die im Kreislauf geführte Flüssigkeit zumindest nach einigen Umläufen an Gas ungesättigt und deshalb in der Lage ist, Leckgase und Gaspolster im Bereich erhöhter Flüssigkeitstemperaturen zu absorbieren.

Das Entgasungsvermögen läßt sich noch beträchtlich steigern, wenn ein Teilstrom nach Passieren der Flüssigkeitsberuhigungszone erfindungsgemäß stromauf der Kreiselpumpe der übrigen Flüssigkeit wieder zugeführt wird. Auf diese Weise tragen in der Flüssigkeitsberuhigungszone nicht abgetrennte Mikrobläschen dazu bei, in der Flüssigkeit stromauf der Kreiselpumpe bereits vorhandene Mikrobläschen zu vergrößern, so daß diese nachfolgend leichter abgetrennt werden können. Natürlich ist es auch möglich, den die Flüssigkeitsberuhigungszone verlassenden Flüssigkeitsteilstrom unmittelbar in Prozessen zu^verwenden, die ungesättigte Flüssigkeiten erfordern.

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äs Trennen des von der Kreiselpumpe geförderten Flüssigkeitsstromes in einen an Mikrobläschen armen Hauptstrom und nen an Mikrobläschen reichen Nebenstrom (Teilstrom) wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch verbessert, daß die jssigkeit vor der Kreiselpumpe in eine spiralige Rotation versetzt wird. Hierdurch sammeln sich die Mikroblasen in der Mitte is Förderstromes und verbleiben dort sogar dann, wenn der Flüssigkeitsstrom stärkere Biegungen passiert. Da auch in der itte des Laufrades einer Kreiselpumpe eine solche Konzentration von Mikrobläschen festgestellt wurde, wird der der eiselpumpe zu entnehmende Flüssigkeitsteilstrom bevorzugt aus der Mitte des Laufrades abgesaugt. 3r Flüssigkeitsteilstrom läßt sich auch von einem vom äußeren Umfang des Laufrades der Kreiselpumpe über eine sbenleitung zur Mitte der Laufradachse beförderten Injektorstrom erzeugen. Der mit großer Geschwindigkeit in die lufradachse eintretende Injektorstrom reißt aus der zur Laufradachse koaxialen Ansaug- bzw. Zuführleitung ein Wasser-/ iftgemisch mit und injiziert das vermischte Wasser in die Flüssigkeitsberuhigungszone.

e Erfindung wird hinsichtlich einer ersten Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens durch eine aus nem mit Pumpenflügeln besetzten Laufrad, einem Einlaß- sowie einem Auslaßstutzen bestehende Kreiselpumpe, eine im sreich der Laufradachse mündende Saugleitung für einen Flüssigkeitsteilstrom sowie eine der Saugleitung in einem ltlüftergehäuse nachgeordnete Flüssigkeitsberuhigungszone mit einer Auslaßleitung für entgaste Flüssigkeit gelöst. Die ündung der Saugleitung befindet sich also in dem Bereich des Pumpengehäuses, in dem das Förderfluid der geringsten iehkraft ausgesetzt ist. Bevorzugt ist die Kreiselpumpe mit einem im Bereich der Laufradachse mündenden Einlaßstutzen isgestattet, weil der dann in der Saugleitung erforderliche Saugdruck unter dem Saugdruck der Kreiselpumpe liegt und ishalb niedrig genug ist, um beträchtliche Flüssigkeitsmengen aus dem Unterdruckbereich der Pumpenflügel mit möglichst elen der dort entstehenden und sich beim Eintritt in die Saugleitung durch den Druckabfall bedingt vermehrenden ikrobläscheh abzusaugen.

enn der entgaste Flüssigkeitsteilström'strbmauf der Kreiselpumpe in deren Zulauf leitung mündet, sollte der Mündungsbereich is Flüssigkeitsteilstromes innerhalb eines eingeschnürten Rohrbereiches der Zulaufleitung liegen, da dies eine Saugwirkung if den entgasten Flüssigkeitsteilstrom bewirkt. Die Saugwirkung reicht in günstigen Fällen zum Ansaugen des üssigkeitsteilstromes aus der Kreiselpumpe aus. Als besonders wirkungsvoll hinsichtlich der Aufkonzentrierung einer an ikrobläschen reichen Flüssigkeitsteilmenge in der Kreiselpumpe hat sich erfindungsgemäß ein solches Laufrad erwiesen, das η axiales Ansaugrohr aufweist, welches bevorzugt radial nach innen gerichtete Flügel trägt, die bei rotierender Antriebswelle hebliche Druckstöße bewirken und das Wasser sogar kurzzeitig zum Kochen bringen.

m besten erfolgt das Absaugen des Flüssigkeitsteilstromes aus der Kreiselpumpe durch eine im Bereich des Laufrades ündende hohle Antriebswelle des Laufrades. Hierbei wird einerseits die die meisten Mikrobläschen führende Flüssigkeit jgesaugt und andererseits eine günstige Verbindung zu einer Hilfskreiselpumpe geschaffen, welche den nötigen Saugdruckfür an Flüssigkeitsteilstrom erzeugt und vorteilhafterweise von der Antriebswelle der Hauptkreiselpumpe betätigt wird. Hierfür ird die rückseitige Verschlußhaube eines üblichen Antriebsmotors durch ein zweites Pumpengehäuse ersetzt. Der üssigkeitsteilstrom steht dann über die hohle Antriebswelle mit dem zentralen Ansaugbereich der Hilfskreiselpumpe in rekter Verbindung.

sr gesamte Flüssigkeitsteilstrom, dessen Konzentration an Mikrobläschen durch die Hilfskreiselpumpe erfindungsgemäß noch eiter erhöht wird, verläßt die Hilfskreiselpumpe durch eine radiale Verbindungsöffnung zum Einlaßbereich der üssigkeitsberuhigungszone. Dadurch ist die Verteilung der Mikrobläschen in dem die Hilfskreiselpumpe verlassenden üssigkeitsteilstrom vergleichsweise homogen. Sollten jedoch —vor allem beim Inbetriebsetzen der Hauptkreiselpumpe — ößere Gasblasen als Mikrobläschen in die Hilfskreiselpumpe gelangen, wird das im oberen Bereich des Pumpengehäuses sich vangsläufig bildende Gaspolster erfindungsgemäß durch eine obere Verbindungsöffnung der Hilfskreiselpumpe zu einem asraum der Flüssigkeitsberuhigungszone—gegebenenfalls mit einer einstellbaren Drossel mit vorgegebener Mindestleckrate -aus dem Pumpengehäuse ausgetrieben. Hierbei schützt ein Tropfenabweiser unterhalb der Verbindungsöffnung npfindliche mechanische Teile in der Flüssigkeitsberuhigungszone.

ie günstigsten Saugdruckverhältnisse werden dann erreicht, wenn der Laufraddurchmesser der Hilfskreiselpumpe größer als sr Laufraddurchmesser der Hauptkreiselpumpe ist.

ne zweite Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem mit Pumpenflügeln und ilfsflügeln besetzten Laufrad, einem Einlaßstutzen sowie einem Auslaßstutzen einer Kreiselpumpe, deren Hilfsflügel im sreich des Einlaßstutzens auf dem Laufrad radial nach außen angeordnet und einer Nebenleitung im Pumpengehäuse igeordnet sind, die über ein Zuführrohr mit Einspritzdüse einen Injektorstrom in eine als Venturidüse ausgebildete Kammer der aufradachse führt, sowie einer der Saugleitung nachgeordneten Flüssigkeitsberuhigungszone mit einer Auslaßleitung für itgaste Flüssigkeit. Damit läßt sich eine zusätzliche Hilfskreiselpumpe mit Laufrad vermeiden und gleichzeitig das Freisetzen Dn Gasen sehr viel schneller erreichen. Es stellt sich nämlich auf diese Weise auch im Teilstrom zwischen der Venturidüse und sr Einspritzdüse des Zuführrohres ein schlagartiger, das Gas freisetzender Druckabfall ein. Eine weitere Luft- bzw. Gasmenge 3r Lösung wird sodann im Unterdruckbereich der Venturidüse freigesetzt. In der rotierenden Venturikammer bewirkt die sntrifugalkraft ein weiteres Zentrieren der Gasbläschen, die der Bohrung der Antriebswelle mittig zugeführt werden, as Freisetzen von Mikrobläschen läßt sich bei schräg angeordneten Hilfsflügeln des Laufrades noch verstärken. Hierdurch wird icht nur die Umlaufgeschwindigkeit im Teilstrom erhöht, sondern außerdem die Austrittsgeschwindigkeit des Injektorstroms η der Einspritzdüse des Zuführrohres, wodurch eine höhere Massenbeschleunigung erreicht wird, die den Unterdruck in der achgeordneten Venturidüse verstärkt. Eine größere Austrittsgeschwindigkeit verbessert weiterhin den Mitreißeffekt von ashaltigem Wasser aus dem Ansaugrohr des Laufrades. Je nach Anzahl der Hilfsflügel lassen sich abhängig von der lotordrehzahl hochfrequente, pulsierende Wassergeschwindigkeiten erzeugen, die die Venturiwirkung optimieren und ein erschmutzen der Zuführleitungen nahezu ausschließen. Der Injektorstrom wird von der Druckkammer im Bereich des uslaßstutzens der Kreiselpumpe in die Nebenleitung abgezogen, so daß der in der Druckkammer herrschende Überdruck die itensität der von den Hilfsflügeln erzeugten Impulse unterstützt. Die Hilfsflügel optimieren das Beschleunigen des ijektorstroms; grundsätzlich reicht allerdings schon der zwischen dem Druck des Auslaßstutzens und dem Unterdruck des inlaßstutzens herrschende Druckunterschied aus, um einen Wasserstrom aus dem Druckraum in die Nebenleitung zu drücken.

Ein Entlüftergehäuse mit einer Beruhigungszone, worunter allgemein das in eine Wasser- und eine Entgasungszone unterteilte Gehäuseinnere zum Trennen der flüssigen und gasförmigen Bestandteile der mit großer Geschwindigkeit zugeführten Flüssigkeit verstanden wird, besteht erfindungsgemäß aus einer in einem Luftraum bzw. einer Entgasungszone des Entlüftergehäuses angeordneten Vernebelungseinrichtung, die auf einer in den Luftraum hineinragenden, hohlen Antriebswelle der Kreiselpumpe einen Flüssigkeitsverteiler mit in einer Radialebene um diesen herum positionierten Prallblechen aufweist.

Der Flüssigkeitsverteiler steht hierbei vorzugsweise über Durchbrüche mit dem Hohlraum bzw. dem Kernloch der Antriebswelle in Verbindung; die hohe Antriebswelle wird hierbei stirnseitig geschlossen, wenn die Durchbrüche im Wellenmantel angeordnet werden. Beim Rotieren der Antriebswelle strömt die Flüssigkeit fliehkraftbedingt und durch den Verteiler gezielt geführt nach außen und gerät beim Austritt in den Luftraum des Entlüftergehäuses in schneller Folge in Kontakt mit den Prallblechen, die in großer Anzahl mit geringstmöglichem Abstand vom Verteilerum diesen herum angeordnet sind. Die aus dem Verteiler austretende Flüssigkeit wird dabei von den stationären Prallblechen verkleinert und in einen Fiüssigkeitsnebel verwandelt, der keinen Raum mehr für Mikrobläschen läßt.

Gegenüber bekannten Entlüftergehäusen mit einer großvolumigen, von Wasser ausgefüllten Beruhigungszone, läßt sich erfindungsgemäß ein Entlüftergehäuse mit einer gegenüber einer mit Wasser gefüllten, schwimmergeregelten Wasserzone um ein Mehrfaches größeren Entgasungszone ausbilden. Die Wasseroberfläche verläuft in einer Ebene unterhalb des Umlaufweges des Flüssigkeitsverteilers, so daß einerseits die aus der Lösung freigesetzten Gasanteile des Flüssigkeitsnebels aufsteigen sowie über ein von dem Schwimmer geregeltes Ventil oben am Entlüftergehäuse austreten können, und andererseits die flüssigen Bestandteile nach unten fallen und sich zum erneuten Einbringen in das Umlaufsystem im Bodenbereich des Entlüfters sammeln können.

Der Flüssigkeitsverteiler kann von umfangsverteilt auf der stirnseitig geschlossenen Antriebswelle angeordneten Röhrchen gebildet werden, die das Wasser tröpfchenweise abgeben.

Der Flüssigkeitsverteiler kann auch von umfangsverteilt auf der stirnseitig geschlossenen Antriebswelle angeordneten, U-förmigen Leitungen mit kopfseitig, d. h. am Austritt der Flüssigkeit aufgeweiteten bzw. abgeflächten Bereichen gebildet werden.

Hiermit läßt sich erreichen, daß die Flüssigkeit über die Breite des aufgeweiteten bzw. abgeflachten Bereiches als dünner Film austritt, der das Entfernen der Mikrobläschen begünstigt, was mit einem um so besseren Wirkungsgrad zu erwarten ist, je dünner das Wasser als Flüssigkeitsfilm austritt.

Zu einem dünnen Wasserfilm kann auch ein als Scheibengehäuse mit Querschlitzen im Gehäusemantel ausgebildeter Flüssigkeitsverteiler beitragen.

Bei sich vorzugsweise von innen nach außen erweiternden Schlitzen, die z.B. mit einem Winkel von ca. 15° konisch verlaufen können, läßt sich das aus dem Gehäuseinneren durch die Schlitze herausgeschleuderte Wasser entspannen.

Damit sich die Beschleunigung des Wassers beim Eintritt in die Schlitze optimieren läßt, kann das Scheibengehäuse vorteilhaft eine stationäre Wand mit darauf angeordneten Leitblechen aufweisen.

Um bei dem aus einer Wasserzone und einem Gasraum bestehenden Entlüftergehäuse, in dem die freigesetzten Mikrobläschen über den Gasraum in die Atmosphäre geleitet werden, eine gewünschte Ruhe bzw. Beruhigung des vernebelten Wasser-Mikrobläschengemisches zu ermöglichen und die Zeit des Aufsteigens der Mikrobläschen zu verlängern, wobei insbesondere die nicht sichtbaren Bläschen relativ langsam aufsteigen, empfiehlt es sich, den an sich bekannten Entlüfter mit einer gegenüber dem darüberliegenden Gasraum im Volumen größeren Wasserzone zu verwenden (vgl. Fig. 2 und 3). Unabhängig von der Art des verwendeten Entlüfters wird jedoch vorgeschlagen, die Vernebelungseinrichtung vorteilhaft in einem durch eine Zwischenwand von dem Entlüftergehäuse getrennten Prallraum anzuordnen und den Prallraum über einen Durchlaß der Zwischenwand mit der Wasserzone des Entlüftergehäuses zu verbinden. Auf diese Weise gefährden mögliche Turbulenzen, die beim schlagartigen Auftreffen der Flüssigkeit auf die Prallbleche entstehen können, nicht die Beruhigung des Gemisches im Entlüfter. Vielmehr wird der Prallraum von der vernebelten Flüssigkeit ausgefüllt, die eine große Anzahl freigesetzter Mikrobläschen enthält, so daß das Gemisch ein milchiges Aussehen annimmt. Nach dem Eintritt des Gemisches in das Entlüftergehäuse wird jegliche Bewegung bzw. Turbulenz durch die Wasserzone — gegebenenfalls unterstützt von darin angeordneten Drähten — gebremst, und die Bläschen können langsam in den Gasraum aufsteigen.

Damit das vernebelte Gemisch gezielt in die Wasserzone eintreten kann, können Leitbleche mit Abstand vom Durchlaß in der Wasserzone angeordnet sein; die Leitbleche wirken sich zudem vorberuhigend auf das Gemisch aus.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematisch dargestellte Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2: eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe, zum Teil im Schnitt; Fig. 3: eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Kreiselpumpe, zum Teil im Schitt; Fig. 4: als Einzelheit ein gegenüber dem Gegenstand gemäß Fig. 3 geändertes Pumpengehäuse, im Schnitt;

Fig. 5: eine Abwicklung periodisch an einer Nebenleitung in einem Pumpengehäuse vorbeigeführter, pulsierende Flüssigkeitsfrequenzen erzeugende Hilfsflügel einer Laufradachse, schematisch dargestellt;

Fig. 6: eine Ausführung einer Kreislaufpumpe gemäß Fig. 3 mit in einem Entlüftergehäuse angeordneter Vernebelungseinrichtung;

Fig. 7: als Einzelheit das Entlüftergehäuse gemäß Fig. 2 und 3 mit in einem abgetrennten Prallraum angeordneter Vernebelungseinrichtung;

Fig. 8: eine Vernebelungseinrichtung mit einer Ausführung eines aus Röhrchen gebildeten Flüssigkeitsverteilers, in der Vorderansicht schematisch dargestellt;

Fig. 9: in der Draufsicht eine U-förmige Leitung für einen Flüssigkeitsverteiler, die in entsprechender Anzahl die Röhrchen gemäß Fig. 8 ersetzen kann;

Fig. 10: als weitere Ausführung eines Flüssigkeitsverteilers ein Scheibengehäuse mit Querschlitzen im Mantel, schematisch dargestellt;

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g. 11: eine erste Ausführung eines Scheibengehäuses gemäß Fig. 10, in der Vorderansicht und im Teilschnitt dargestellt;

g. 12: den Gegenstand gemäß Fig. 11 in der Seitenansicht und im Teilschnitt dargestellt;

g. 13: eine zweite Ausführung eines Scheibengehäuses gemäß Fig. 10, in der Vorderansicht und um Teilschnitt dargestellt und

g. 14: den Gegenstand gemäß Fig. ISinderSeitenansichtundimTeilschnittdargestellt.

ne Kreiselpumpe 1 wälzt Flüssigkeit in einem geschlossenen Rohrleitungskreislaufsystem 2 um. Eine Hilfskreiselpumpe 3 ugt über eine Saugleitung 4 einen im wesentlichen von der Unterdruckseite von den Pumpenflügeln 5 (Fig. 2) kommenden üssigkeitsteilstrom ab und fördert ihn durch eine nachgeschaltete Flüssigkeitsberuhigungszone 6, deren Auslaßleitung 7 romauf der Kreiselpumpe 1 in das Rohrleitungssystem 2 zentrisch parallel zur allgemeinen Strömungsrichtung mündet, wobei jr parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtete Mündungsbereich 8 der Auslaßleitung einen eingeschnürten Rohrbereich 9 is Rohrleitungskreislaufsystems 2 etwa in Form einer Venturidüse bildet. Ein gewendeltes Blech 10 stromauf der Kreiselpumpe versetzt die strömende Flüssigkeit in eine spiralige Rotation, durch die sich in der Flüssigkeit enthaltene Glasbläschen in der itte des Flüssigkeitsstromes konzentrieren.

e Kreiselpumpe 1 besteht gemäß Fig. 2 aus einem Motorgehäuse 11 mit einem angeflanschten Pumpengehäuse 12 an der nen Seite und einem angeflanschten Entlüftergehäuse 13 an der anderen Seite.

e eine Überdruck- und eine Unterdruckseite aufweisenden Pumpenflügel 5 des Laufrades 14 der Kreiselpumpe 1 erzeugen bei station des Laufrades einen Unterdruck im Einlaßstutzen 15, auf Grund dessen ein Flüssigkeitsstrom in das Pumpengehäuse

isaugtwird.

as Laufrad 14 weist ein axial ausgerichtetes Ansaugrohr 16 mit einer stirnseitigen Öffnung 17für den Flüssigkeitseintritt auf und igt auf der inneren Rohrwandung radial nach innen gerichtete, ebenfalls eine Über- und eine Unterdruckseite aufweisende impenflügel 18.

e sich in dem Flüssigkeitsstrom befindenden und an den Pumpenflügeln bildenden Gasbläschen sammeln sich spontan in im der Laufradachse nahe Kernbereich des Laufrades und gelangen von dort durch eine zentrische Bohrung 19 des Laufrades ein Kernloch 20 einer hohlen Antriebswelle 21, die an der Hinterseite des Motorgehäuses 11 ein Laufrad 22 einer im ltlüftergehäuse 13 angeordneten Hilfskreiselpumpe 3 trägt. Das Laufrad 22 wird zentral über das Kernloch 20 der Antriebswelle mit dem aus der Kreiselpumpe 1 abgesaugten Flüssigkeitsstrom beaufschlagt; dieser wird entlang der Pumpenflügel radial ich außen geschleudert, wobei an der Unterdruckseite der Pumpenflügel weitere Mikrobläschen entstehen. Der Durchmesser 1 des Laufrades 22 ist größer als der Durchmesser D1 des Laufrades 14, so daß ein ausreichend hoher Unterdruck im jmbereich des Ansaugrohres der Kreiselpumpe 1 erzeugt wird.

η radialer Überdruckraum 23 der Hilfskreiselpumpe 3 ist über eine Verbindungsöffnung 24 mit dem Einlaßbereich einer üssigkeitsberuhigungszone 6 mit einem darüber liegenden Gasraum 25 innerhalb des Entlüftergehäuses 13 verbunden. An ch bekannte, spiralförmig angeordnete Drähte 26 halten die Flüssigkeit in Ruhe.

sr von der Hiifskreiselpumpe 3 geförderte Flüssigkeitsteilstrom verläßt die Flüssigkeitsberuhigungszone 6 über eine idenseitige Öffnung 27 und eine intern von dem Entlüftergehäuse durch das Motorgehäuse in das Pumpengehäuse der "eiselpumpe 1 führende Auslaßleitung in Form einer Gehäusedurchbohrung 28. Von dort gelangt der Flüssigkeitsteilstrom 3er die Bohrungsmündung 29 in den Flüssigkeitshauptstrom stromauf der Kreiselpumpe 1, der im Bereich der Dhrungsmündung 29 durch das gewendelte Blech 10 in schnelle, spiralige Rotation gesetzt wird.

uf diese Weise entsteht innerhalb der Gesamtpumpe ein besonderer Flüssigkeitskreislauf, in dem Mikrobläschen an den nterdruckseiten der Haupt- und der Hilfspumpe freigesetzt werden, welche sich innerhalb der Flüssigkeitsberuhigungszone 6 jn der Flüssigkeit trennen und ansonsten wieder dem Kernbereich des Ansaugrohres 16 der Hauptpumpe zugeführt werden. ie in der Flüssigkeitsberuhigungszone 6 in deren Gasraum 25 aufgestiegenen Gasbläschen werden von dort über ein itomatisch arbeitendes, an sich bekanntes Ablaßventil 30 in die Atmosphäre überführt.

fahrend der Inbetriebnahme der Vorrichtung können die in den Einlaßstutzen 15 der Kreiselpumpe 1 eintretenden größeren asblasen ebenfalls in die Hilfskreiselpumpe 3 gelangen, wo sie sich auf die Pumpenfunktion störend auswirken. Deshalb führt jn dem Überdruckraum 23 der Hilfskreiselpumpe 3 eine obere Verbindungsöffnung 31 zum Gasraum 25 der üssigkeitsberuhigungszone 6. Der Strömungsquerschnitt der Verbindungsöffnung 31 wird über eine Stellschraube 32 mtrolliert.

achdem die größeren Gasmengen aus der Hilfskreiselpumpe abgeführt worden sind, wird der Querschnitt der srbindungsöffnung 31 soweit verkleinert, daß nur noch eine sehr kleine Restöffnung für eventuelle spätere Gasleckagen ärbleibt. Ein U-förmig gebogenes Blech schützt das Ablaßventil 30 nach der Art eines Tropfenabweisers vor allem vor srschmutzung.

ie Stellschraube 32 läßt sich so einstellen, daß eine relativ kleine stationäre Restöffnung zwischen dem Überdruckraum 23 und 3m Gasraum 25 verbleibt, und große Gasblasen werden schnell hindurchfließen. Hierbei fließt üblich kontinuierlich gashaltiges 'asser durch die Verbindungsöffnung 31 und tropft auf den Tropfenabweiser 33. Dieses Gemisch aus Wasser sowie likrobläschen tropft dann in eine völlig beruhigte Zone. Auf diese Weise in den Gasraum 25 eintretende Mikrobläschen lassen ch in gleicherweise über das Ablaßventil 30 abführen, wie die über die Verbindungsöffnung 24 in den Gasraum 25 gelangten laschen.

ie Bohrung 19 und das Kernloch 20 des Laufrades 14sind zum Zwecke der Reinigung über eine z. B. durch eine Gummimembran sschützte Revisionsöffnung 34 im Pumpengehäuse 12 der Kreiselpumpe 1 durch koaxiale Anordnung zur Laufradachse jgänglich.

ie in Fig.3 dargestellte Kreiselpumpe 1 stimmt hinsichtlich des Aufbaus und der Betriebsweise im wesentlichen mit der arbeschriebenen Pumpe überein. Sie unterscheidet sich demgegenüber allerdings hinsichtlich der Art und Weise des ntnehmens des Teilstromes, wodurch insbesondere zum Erzeugen weiterer Mikrobläschen keine Hilfskreiselpumpe mehr enötigtwird. Das im Pumpengehäuse 12 umlaufende Laufrad 14weist neben den Haupt-Pumpenflügeln auf dem mit der aufradachse identischen Absaugrohr 16 des Laufrades 14 mehrere Hilfsflügel 35 auf. Den Hilfsflügeln 35 ist in dem eine ruckkammer 36 des Auslaßstutzens begrenzenden oberen Pumpengehäuse eine Nebenleitung 37 zugeordnet. Die ebenleitung 37 setzt sich mittels eines Zuführrohres 38 bis durch die stirnseitige Öffnung 17 des Ansaugrohres 16 fort und endet Dr einer als Venturidüse 39 ausgebildeten Kammer der Laufradachse mit einer Einspritzdüse 42.

Beim Rotieren des Laufrades 14 treiben die Hilfsflügel 35 einen Injektorstrom der in der Druckkammer 36 unter Überdruck stehenden Flüssigkeit in die Nebenleitung 37. Die Flüssigkeit strömt mit großer Geschwindigkeit durch die Nebenleitung 37 sowie das Zuführrohr 38 und ermöglicht nach dem Austritt aus der Einspritzdüse 42 und beim Eintritt in die Venturidüse 39 bzw. -kammer eine Injektionswirkung, so daß das Wasser-/Luftgemisch aus dem Ansaugrohr 16 mitgerissen und in die Venturidüse 39 injiziert wird. Von dort gelangt die Flüssigkeit über das Kernloch 20 der hohlen Antriebswelle 21 bis in einen an der Hinterseite des Motorgehäuses 11 im Entlüftergehäuse 13 angeordneten Abführkanal, der über eine Verbindungsöffnung 24 mit dem Einlaßbereich der Flüssigkeitsberuhigungszone 6 verbunden ist.

Da hinter der Venturidüse 39 außer einer hohen Temperatur im Teilstrom der Pumpe auch ein gewisser Unterdruck herrscht, gehen die in der Venturidüse freigesetzten Bläschen nicht mehr in Lösung über und werden, sofern sie nicht im Gasraum 25 der Flüssigkeitsberuhigungszone 6 abgefangen werden, sofort wieder über die bodenseitige Öffnung 27 und der von dem Entlüftergehäuse durch das Motorgehäuse in das Pumpengehäuse führenden Auslaßleitung in den Einlaßstutzen 15 und damit im geschlossenen Kreislauf zurückgeführt.

Bei dem in Fig.4 dargestellten Pumpengehäuse 12 handelt es sich um eine fertigungstechnisch abgewandelte Gußform des Gehäuses. Die Nebenleitung 37 läßt sich hierbei als horizontales Kemloch ausführen; sie erstreckt sich in der Gehäusewand parallel oberhalb der Laufradachse. Das Zuführrohr 38 ist in diesem Fall rechtwinklig umgebogen und führt den Injektorstrom von oben her zunächst durch einen vertikalen Rohrabschnitt und nach dem Umbiegen durch einen horizontalen Rohrabschnitt bis zur Venturidüse 39. Das rechtwinklige Zuführrohr 38 läßt sich mit der Nebenleitung 37 so verbinden, daß der vertikale Rohrabschnitt von oben mittig in den Einlaßstutzen 15 hineinragt. Das Zuführrohr 38 quert den in den Einlaßstutzen 15 hineinfließenden Wasserstrom hierbei nur noch teilweise. Die schon in den Kern des Ansaugrohres 16 getriebenen freien Mikrobläschen können sich um das Zuführrohr 38 anlagern, vom Sog der mit hoher Geschwindigkeit aus der Einspritzdüse 42 austretenden Flüssigkeit mitreißen und in die Venturidüse 39 injizieren lassen.

Die Fig. 5 zeigt schematisch mehrere beim Rotieren der Laufradachse an der Nebenleitung 37 vorbeigeführte Hilfsflügel 35. Unter den in Pfeilrichtung 43 umlaufenden Hilfsflügeln 35 baut sich ein allmählich zunehmender Druck auf, der weitestgehend beim Eintreten des von den Hilfsflügeln 35 in die Nebenleitung 37 getriebenen Injektorstroms abgebaut wird. Der Injektorstrom fließt danach mit großer Geschwindigkeit durch die Nebenleitung 37 und das Zuführrohr 38 und tritt anschließend mit großer Geschwindigkeit aus der hier nicht dargestellten Einspritzdüse 42 (Fig.3,4) aus. Die Anzahl derauf diese Weise periodisch erzeugten pulsierenden Frequenzen hängt außer von der Motordrehzahl der Pumpe gleichermaßen von der Zahl der Hilfsflügel

Die in Fig. 6 mit einer Kreiselpumpe 1 gemäß Fig. 3 dargestellte Vernebelungseinrichtung 44 weist einen Flüssigkeitsverteiler 45 auf, der gemäß Fig. 7 aus einer Vielzahl von umfangsverteiltauf der Antriebswelle 21 angeordneten Röhrchen 46 besteht, an deren Stelle auch die in Fig. 8 dargestellten U-förmigen Leitungen 47 eingesetzt werden können; alternativ läßt sich ein in Fig. 9 dargestelltes Scheibengehäuse 48 mit Querschlitzen 49 im Gehäusemantel 50 verwenden.

Der Hohlraum bzw. das Kernloch 20 der Antriebswelle 21 steht über Durchbrüche 51 mit dem Flüssigkeitsverteiler 45 in Verbindung, so daß beim Rotieren der Antriebswelle 21 die Flüssigkeit des Kernloches 20 bedingt durch die Zentrifugalkraft in den Flüssigkeitsverteiler 45 gelangt. Während die Flüssigkeit bei einem aus Röhrchen 46 gebildeten Flüssigkeitsverteiler 45 tröpfchenweise austritt, erzeugen sowohl die Querschlitze 49 des Scheibengehäuses 48, das gegebenenfalls auch ein geschlossenes Laufrad sein kann, als auch die U-förmigen Leitungen 47 einen dünnen Flüssigkeitsfilm, wozu die Leitungen 47 kopfseitige, d.h. am Austrittsende der Flüssigkeit, aufgeweitete bzw. abgeflachte Bereiche 52 aufweisen. In einer Radialebene um den Flüssigkeitsverteiler 45 herum sind mehrere mit Abstand voneinander positionierte, an der Rückwand 53 des Motorgehäuses 11 stationär angebrachte Prallbleche 54angeordnet. Die aus dem mit großer Geschwindigkeit rotierenden Flüssigkeitsverteiler 45 herausgeschleuderte Flüssigkeit trifft in schneller Folge auf die in weitestgehender Nähe mit dem Kopfende des Flüssigkeitsverteilers 45 angebrachten Prallbleche 54 und wird von diesen in feinste Bestandteile vernebelt, wobei die von der Flüssigkeit zuvor eingeschlossenen Mikrobläschen zerschlagen werden.

Das in den Fig. 10 und 11 dargestellte Scheibengehäuse 48 wird mit einer Nabe 61 auf das Ende der Antriebswelle gesteckt. Die über die hohle Antriebswelle gemäß Pfeil 62 in den Hohlraum des Scheibengehäuses 48 eintretende Flüssigkeit verteilt sich wie in Fig. 10 mit Pfeilen 63 dargestellt, beim Rotieren des Gehäuses in Pfeilrichtung 64 radial nach außen und gelangt in die im Gehäusemantel 50 umfangsverteilt angeordneten Querschlitze 49. Beim Eintritt in die Schlitze kommt es zu einer plötzlichen Beschleunigung des Wassers, die einen großen Unterdruck hervorruft und kurzzeitige Kocherscheinungen des Wassers bewirkt, wodurch sich zahlreiche Mikrobläschen bilden. Das Wasser entspannt sich in den sich von innen nach außen mit einem Winkel 65 von ca. 15° erweiternden Querschlitzen 49; beim Herausschleudern trifft das Wasser dann auf die Prallbleche 54, die die Flüssigkeit vernebeln und die Mikrobläschen freisetzen.

Bei dem in den Fig. 12 und 13 dargestellten Scheibengehäuse 48 ist die rückwärtige, d.h. die der Pumpe zugewandte Wand 66 stationär festgelegt und weist daran angeordnete Leitbleche 67 auf, während die gegenüberliegende Wand 68 mit der Antriebswelle 21 rotiert. Die Leitbleche 67 führen die Flüssigkeit gemäß den Pfeilen 69 gezielt in die Querschlitze 49, in denen das Wasser unter der Wirkung eines sehr großen Druckabfalls steht und tangential in Pfeilrichtung 70 beschleunigt wird. Das in Fig. 6 dargestellte Entlüftergehäuse 13 weist eine große Entgasungszone 55 bzw. einen Luftraum und eine demgegenüber sehr viel kleinere Wasserzone 56 auf. Die Entgasungszone 55 muß zumindest eine dem Durchmesser des Flüssigkeitsverteilers 45 einschließlich der um diesen herum angeordneten Prallbleche 54 entsprechende Höhe aufweisen. Die Wasseroberfläche 57 wird von einem Schwimmer 58 in einer konstanten Lage gehalten, der mit einem an sich bekannten Ablaßventil 30 über ein Gestänge 59 zusammenwirkt. Die gasförmigen Bestandteile des erzeugten Flüssigkeitsnebels werden über das automatisch arbeitende Ablaßventil 30 in die Atmosphäre überführt.

-8- /ÖÖ3I

e flüssigen Bestandteile fallen hingegen herab und sammeln sich in der Wasserzone 56. Das ungesättigte, d.h. von fteinschlüssen befreite und damit zum Absorbieren von im Umlaufsystem noch vorhandenen Leckgasen und Gaspolstern hige Wasser strömt über eine bodenseitige Öffnung 60 des Entlüftergehäuses 13 in eine von dem Entlüftergehäuse durch das otorgehäuse 11 in das Pumpengehäuse der Kreiselpumpe 1 führende Auslaßleitung in Form einer Gehäusedurchbohrung >n dort gelangt der Flüssigkeitsstrom über eine Bohrungsmündung 29 in den Flüssigkeitshauptstrom stromauf der eiselpumpe 1, der im Bereich der Bohrungsmündung 29 durch das gewendelte Blech 10 in schnelle, spiralige Rotation gesetzt rd. Aus diesem Strom wird dann erneut ein Teilstrom abgenommen und über die Abzweigleitung geführt, si der Ausführung gemäß Fig. 7 ist das Entlüftergehäuse 13 durch eine Zwischenwand 71 von einem Prallraum 72 getrennt, der β Vernebelungseinrichtung 44 aufnimmt. Die Vernebelungseinrichtung 44 besteht aus einer mit der Antriebswelle 21 tierenden Scheibe 73 mit einem umlaufenden, die Querschlitze 49 aufweisenden Außenkragen 74. Der Außenkragen 74 streckt sich in Richtung auf das Entlüftgergehäuse 13 und endet vor einer stationären Scheibe 75, wobei von den Scheiben 73; ι und dem Außenkragen 74 ein Hohlraum 76 für die über das Kernloch 20 der Antriebswelle 21 zuströmende Flüssigkeit (!geschlossen wird; die Prallbleche 54 sind an der stationären Scheibe 75 um den Außenkragen 74 herum angeordnet. Der allraum 72 wird von dem vernebelten Flüssigkeitsgemisch ausgefüllt, das über einen Durchlaß 77, beispielsweise eine oder ehrere Durchtrittsöffnungen, der Zwischenwand 71 in den Entlüfter eintritt und dabei von Leitblechen 78 des Entlüfters geführt ird. Der Entlüfter entspricht in diesem Beispiel dem bekannten in den Fig. 2 und 3 dargestellten Luftabscheider.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 24 bis 30, gekennzeichnet durch ein Entlüftergehäuse (13) mit einer gegenüber einer mit Wasser gefüllten, schwimmergeregelten Wasserzone (56) um ein Mehrfaches größeren Entgasungszone (55).

1. Verfahren zum Vermindern des Gasgehaltes einer Flüssigkeit, gekennzeichnet dadurch, daß die Flüssigkeit von einer Kreiselpumpe gefördert, dabei ein Teilstrom der Flüssigkeit der Unterdruckseite der Pumpenflügel entnommen und unter Abtrennen feiner Gasblasen durch eine Flüssigkeitsberuhigungszone geführt wird.

2. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 24 bis 31, gekennzeichnet dadurch, daß die Vernebelungseinrichtung (44) in einem durch eine Zwischenwand (71) von dem Entlüftergehäuse (13) getrennten Prallraum (72) angeordnet und der Prallraum (72) über einen Durchlaß (77) der Zwischenwand (71) mit der Wasserzone (56) des Entlüftergehäuses (13) verbunden ist.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Flüssigkeits-Teilstrom in die Beruhigungszone abgesaugt wird.

3. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß der Flüssigkeits-Teilstrom in die Beruhigungszone mit großer Geschwindigkeit injiziert wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf strömt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Teilstrom stromauf der Kreiselpumpe der übrigen Flüssigkeit wieder zugeführt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Haupt- und Teilstrom vor der Kreiselpumpe in spiralige Rotation versetzt werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 oder 2 und 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Teilstrom aus der Mitte des Laufrades der Kreiselpumpe abgesaugt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 3 und 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Teilstrom von einem vom äußeren Umfang des Laufrades der Kreiselpumpe über eine Nebenleitung zur Mitte der Laufradachse beförderten Injektionsstrom erzeugt wird.

9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet durch eine aus einem mit Pumpenflügeln (5; 18) besetzten Laufrad (14), einem Einlaßstutzen (15) sowie einem Auslaßstutzen bestehende Kreiselpumpe (1), eine im Bereich der Laufradachse mündende Saugleitung (4) für einen Flüssigkeitsteilstrom sowie eine der Saugleitung nachgeordnete Flüssigkeitsberuhigungszone (6) mit einer Auslaßleitung (7) für entgaste Flüssigkeit.

10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet durch eine aus einem mit Pumpenflügeln (5; 18) und Hilfsflügeln (35) besetzten Laufrad (14), einem Einlaßstutzen (15) sowie einem Auslaßstutzen bestehende Kreiselpumpe (1), deren Hilfsflügel (35) im Bereich des Einlaßstutzens (15) auf dem Laufrad (14) radial nach außen angeordnet und einer Nebenleitung (37) im Pumpengehäuse (12) zugeordnet sind, die über ein Zuführrohr (38) mit Einspritzdüse (42) den Injektionsstrom in eine als Venturidüse (39) ausgebildete Kammer der Laufradachse führt, sowie eine der Saugleitung nachgeordnete Flüssigkeitsberuhigungszone (6) mit einer Auslaßleitung (7) für entgaste Flüssigkeit.

11. Vorrichtung nach Punkt 9 oder 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Auslaßleitung (7) stromauf der Kreiselpumpe (1) mündet.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Auslaßleitung (7) in einem eingeschnürten Rohrbereich (9) mündet.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß das Laufrad (14) ein axiales Ansaugrohr (16) aufweist.

14. Vorrichtung nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß das Ansaugrohr (16) radial nach innen gerichtete Pumpenflügel (18) trägt.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 und 11 bis 14, gekennzeichnet durch eine im Bereich der Laufradachse mündende hohle Antriebswelle (21) des Laufrades (14).

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 und 11 bis 15, gekennzeichnet durch eine mit dem Laufrad (14) koaxial angetriebene, von dem Flüssigkeitsteilstrom beaufschlagte Hilfskreiselpumpe (3), deren Laufrad (22) einen größeren Durchmesser als das Laufrad (14) der Kreiselpumpe (1) aufweist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 und 11 bis 16, gekennzeichnet durch eine mit dem Flüssigkeitsteilstrom beaufschlagte Hilfskreiselpumpe (3) mit einer radialen Verbindungsöffnung (24) zum Einlaßbereich der Flüssigkeitsberuhigungszone (6).

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 und 11 bis 17, gekennzeichnet durch eine obere Verbindungsöffnung (31) der Hilfskreiselpumpe zu einem Gasraum (25) der Flüssigkeitsberuhigungszone (6).

19. Vorrichtung nach Punkt 18, gekennzeichnet durch einen Tropfenabweiser (33) in der Flüssigkeitsberuhigungszone (6) unterhalb der Verbindungsöffnung (31).

20. Vorrichtung nach Punkt 10, gekennzeichnet durch eine Verbindungsöffnung (24) zum Einlaßbereich der Flüssigkeitsberuhigungszone (6).

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 bis 20, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum spiraligen Rotieren der Flüssigkeit stromauf der Kreiselpumpe (1).

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 9 bis 21, gekennzeichnet durch eine koaxial zu der Laufradachse angeordnete Revisionsöffnung (34) an der Saugseite in dem Gehäuse der Kreiselpumpe (1).

23. Vorrichtung nach Punkt 10, gekennzeichnet durch schräg angeordnete Hilfsflügel (35).

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis16und21 bis23, gekennzeichnet durch eine in einem Luftraum bzw. einer Entgasungszone (55) des Entlüftergehäuses (13) angeordnete Vernebelungseinrichtung (44), die auf einer in den Luftraum hineinragenden, hohlen Antriebswelle (21) der Kreiselpumpe (1) einen Flüssigkeitsverteiler (45) mit in einer Radialebene um diesen herum positionierten Prallblechen (54) aufweist.

25. Vorrichtung nach Punkt 24, gekennzeichnet dadurch, daß der Flüssigkeitsverteiler (45) über Durchbrüche (51) mit dem Hohlraum bzw. dem Kernloch (20) der Antriebswelle (21) in Verbindung steht.

26. Vorrichtung nach Punkt 24 oder 25, gekennzeichnet dadurch, daß der Flüssigkeitsverteiler (45) aus umfangsverteilt auf der stirnseitig geschlossenen Antriebswelle (21) angeordneten Röhrchen (46) besteht.

27. Vorrichtung nach Punkt 24 oder 25, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsverteiler (45), der aus umfangsverteilt auf der stirnseitig geschlossenen Antriebswelle (21) angeordneten, U-förmigen Leitungen (47) mit kopfseitig, d.h. am Austritt der Flüssigkeit aufgeweiteten bzw. abgeflachten Bereichen (52) besteht.

28. Vorrichtung nach Punkt 24 oder 25, gekennzeichnet durch einen als Scheibengehäuse (48) mit Querschlitzen (49) im Gehäusemantel (50) ausgebildeten Flüssigkeitsverteiler (45).

-Z- /UO β I

3. Vorrichtung nach Punkt 28, gekennzeichnet durch sich von innen nach außen erweiternde Schlitze. 3. Vorrichtung nach Punkt 28 oder 29, gekennzeichnet dadurch, daß das Scheibengehäuse (48) eine stationäre Wand (66) mit darauf angeordneten Leitblechen (67) aufweist.

3. Vorrichtung nach Punkt 32, gekennzeichnet durch mit Abstand vom Durchlaß (77) in der Wasserzone (56) angeordnete Leitbleche (78).

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