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Dokumentenidentifikation DE69731262T2 27.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000824206
Titel Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten
Anmelder TLV Co., Ltd., Kakogawa, Hyogo, JP
Erfinder Yumoto, Hideaki, Kakogawa 675, JP
Vertreter Kohler Schmid Möbus Patentanwälte, 70565 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 69731262
Vertragsstaaten DE, DK, ES, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.08.1997
EP-Aktenzeichen 972024822
EP-Offenlegungsdatum 18.02.1998
EP date of grant 20.10.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.2005
IPC-Hauptklasse F16T 1/24

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten ist aus der US 1,844,450 bekannt. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Zuführen einer Flüssigkeit unter Druck. Die unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung als eine Vorrichtung zum Sammeln von Kondensat, das in einem Dampfröhrensystem erzeugt wurde, und zum darauf folgenden Senden des Kondensats zu einem Dampfbehälter oder einem System zur Wiederverwendung von Abhitze.

Beschreibung des Stands der Technik

Das Kondensat, das als Ergebnis von Kondensierung von Dampf in einem Dampfröhrensystem, oder in verschiedenen sonstigen Arten von Dampf verwendenden Einrichtungen, erzeugt wurde, besitzt in den meisten Fällen immer noch eine beträchtliche Hitzemenge. Es war daher eine weit verbreitete Praktik, ein Kondensatwiederaufnahmesystem zur effektiven Verwendung dieser thermalen Energie einzusetzen, indem das eine große Quantität an Hitze aufweisende Kondensat in einer unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten gesammelt wurde, und das gesammelte Kondensat zu dem Dampfbehälter oder dem Abhitzewiederverwendungssystem gesandt wurde, zur effektiven Verwendung der gespeicherten thermalen Energie.

Die unter Druck betriebenen Speisevorrichtungen für Flüssigkeiten, die in Kondensatwiederverwendungssystemen nach dem Stand der Technik verwendet werden, sammeln das Kondensat in einem hermetischen Behälter, und führen ein unter hohem Druck stehendes Arbeits- oder Treibfluid, wie etwa Dampf, Druckluft oder sonstige Fluide, in den hermetischen Behälter ein, indem ein Umsteuerventil betrieben wird. Die unter Druck betriebenen Speisevorrichtungen für Flüssigkeiten geben das Kondensat unter dem Druck des Arbeitsfluids aus dem Innenraum des Behälters ab und führen das Kondensat gleichzeitig einer Kondensatwiederverwendungssektion zu.

Diese unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten ist zum Beispiel in der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 37-22378 offenbart.

Die unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten, die vorstehend beschrieben ist, wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert werden. 1 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach dem Stand der Technik. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Ventilabschnittes der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach dem Stand der Technik. In diesen Zeichnungen bezieht sich die Bezugsnummer 100 auf eine unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten. Die unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten 100 beinhaltet einen Schwimmkörper 120 und ein Einlassventil für Arbeitsdampf 110, die in einen hermetischen Behälter 101 eingebaut sind.

Der hermetische Behälter 101 ist mit einer Einflussöffnung 102 für unter Druck zugeführte Flüssigkeit und einer Auslassöffnung 103 für unter Druck zugeführte Flüssigkeit versehen, die mit Kontrollventilen 105 bzw. 106 ausgestattet sind. Das Kontrollventil 105 ist in einer Richtung montiert, die es der Flüssigkeit ermöglicht, in den hermetischen Behälter 101 einzufließen, während das Kontrollventil 106 in einer Richtung montiert ist, die es ermöglicht, dass die Flüssigkeit aus dem hermetischen Behälter 101 heraus abgegeben wird.

In dem Deckel des hermetischen Behälters 101 sind die Arbeitsdampfeinlassöffnung 108 und die Arbeitsdampfausflussöffnung 109 ausgebildet, in welchen, wie in 1 und 2 dargestellt, ein Arbeitsdampfeinlassventil 110 und ein Arbeitsdampfabgabeventil 111 montiert sind. Hier werden das Arbeitsdampfeinlassventil 110 und das Arbeitsdampfabgabeventil 111 geöffnet und geschlossen, indem die Ventilhebestangen 112 und 113 nach oben und nach unten bewegt werden. Das Arbeitsdampfeinlassventil 110 wird geöffnet, wenn die Ventilhebestange 112 angehoben wird, während das Arbeitsdampfabgabeventil 111 geschlossen wird, wenn die Ventilhebestange 113 angehoben wird. Die Ventilhebestangen 112 und 113 sind in paralleler Weise durch eine Verbindungsplatte 115 verbunden. Das Arbeitsdampfeinlassventil 110 und das Arbeitsdampfabgabeventil 111 werden simultan geöffnet und geschlossen, indem die Verbindungsplatte 115 nach oben und nach unten bewegt wird.

In der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach dem Stand der Technik 100 ist die Einflussöffnung 102 für unter Druck zugeführte Flüssigkeit über das Kontrollventil 105 mit einer Dampfladeeinrichtung (einem Kondensat erzeugenden Abschnitt) verbunden, und die Ausflussöffnung 103 für unter Druck zugeführte Flüssigkeit ist über das Kontrollventil 106 mit einer Vorrichtung verbunden, die Abhitze verwendet oder wieder aufnimmt. Die Arbeitsdampfeinlassöffnung 108 ist mit einer Hochdruckdampfquelle verbunden, wodurch ein Arbeitsfluid bereitgestellt wird. In der unter Druck betriebenen Speiseeinrichtung für Flüssigkeiten 100 befindet sich, wenn in dem hermetischen Behälter kein Kondensat vorhanden ist, der Schwimmkörper 120 in der unteren Position, und die Verbindungsplatte 115 ist unten. Daher senkt sich in dem Arbeitsdampfeinlassventil 110 die Ventilhebestange 112, so dass der Ballventilkörper 122, der auf das obere Ende der Ventilhebestange 112 montiert ist, auf dem Ventilsitz 123 sitzt, um so die Öffnung zu schließen. Andererseits bewegt sich, in dem Arbeitsdampfabgabeventil 111, der ringförmige Ventilkopf 127 am oberen Ende der Ventilhebestange 113 von dem Ventilsitz 128 weg, um dadurch die Arbeitsdampfausflussöffnung 109 zu öffnen.

Wenn Kondensat in der Dampfladeeinrichtung erzeugt wird, die mit der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten 100 verbunden ist, fließt das Kondensat über das Kontrollventil 105 in den hermetischen Behälter 101 und akkumuliert sich in dem Behälter 101. Wenn sich die Menge des Kondensats erhöht, steigt der Schwimmkörper 120. Mit dem Steigen des Schwimmkörpers 120 hebt sich auch ein Ende des Arms 118. Wenn der Arm 118 über ein bestimmtes Niveau hinaus nach oben geht, schlägt ein Schnappmechanismus 140 um, so dass die Stange 121 angehoben wird, wodurch die Verbindungsplatte 115 angehoben wird. Wenn die Verbindungsplatte 115 angehoben wird, hebt sich die Ventilhebestange 112, die in dem Arbeitsdampfeinlassventil 110 an die Verbindungsplatte 115 montiert ist, so dass sie den Ventilkopf 122 von dem Ventilsitz 123 hinweg bewegt, wodurch die Arbeitsdampfeinlassöffnung 108 geöffnet wird. In der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten 100 fließt der Arbeitsdampf durch die Öffnung des Ventilsitzes 123 und durch eine Lücke zwischen der Ventilhebestange 112 und dem Ventilgehäuse 130, wobei dieser nach unten durch die im unteren Ende des Ventilgehäuses 130 vorgesehene Öffnung abgegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Arbeitsdampfabgabeventil 111 in einer geschlossenen Stellung, und daher erhöht sich der Druck in dem hermetischen Behälter 101, so dass das Kondensat durch die Flüssigkeitsausflussöffnung 103 gedrängt wird. In dieser unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten 100 wird der Arbeitsdampf nach unten von dem unteren Ende des Ventilgehäuses 130 aus, wie oben beschrieben, abgegeben, und daher wird der meiste Arbeitsdampf unter Druck in direkten Kontakt mit der Flüssigkeit gebracht, die sich in dem hermetischen Behälter 101 angesammelt hat.

In der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach dem Stand der Technik wird, da der Dampf als ein Arbeitsfluid direkt in Richtung der Flüssigkeit in dem hermetischen Behälter 101 ausgeworfen wird, das Arbeitsfluid zum Teil direkt in die Flüssigkeit in dem hermetischen Behälter 101 abgegeben. Wenn Dampf als das Arbeitsfluid eingesetzt wird, wird dieser daher ausgeworfen und fließt in die kühlere Flüssigkeit, was dazu führt, dass der Dampf kondensiert wird. Der Druck in dem hermetischen Behälter braucht daher Zeit, bevor er auf ein ausreichend hohes Niveau anwächst, um die Flüssigkeit aus dem hermetischen Behälter 101 unter Druck zuzuführen, da der Dampfdruck durch Kondensation, die durch Kontakt des Dampfes mit der kühleren Flüssigkeit verursacht wird, reduziert wird. Demzufolge wird Zeit benötigt, um Flüssigkeit aus dem hermetischen Behälter 101 zuzuführen.

US-A-1 844 450 offenbart eine unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten, die einen Behälter mit einer Arbeitsfluideinlassöffnung und einer Arbeitsfluidauslassöffnung aufweist, welche abwechselnd von einem Umsteuerventil, das mit einer Flüssigkeitsstanddetektiervorrichtung verbunden ist, geöffnet und geschlossen werden. Die Vorrichtung weist weiterhin eine zylindrische Arbeitsfluidablenkvorrichtung auf, die zwischen der Arbeitsfluideinlassöffnung und dem Inneren des Behälters angeordnet ist, und die mit Perforierungen um ihren Umfang herum versehen ist, zum Ablenken von Arbeitsfluid von der Flüssigkeitsoberfläche in dem Behälter hinweg. Diese Arbeitsfluidablenkvorrichtung weist einen Arbeitsfluideinlassventilkörper und einen Arbeitsfluideinlassventilsitz auf, wobei dieser Ventilsitz von konstantem Durchmesser ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten und ein Verfahren zum Zuführen einer Flüssigkeit unter Druck bereitzustellen, dazu fähig, den Druck in dem hermetischen Behälter nach dem Öffnen der Arbeitsfluideinlassöffnung schnell zu erhöhen, um so die Flüssigkeit aus dem hermetischen Behälter innerhalb einer kurzen Zeitspanne unter Druck zuzuführen.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten und ein Verfahren zum Zuführen einer Flüssigkeit unter Druck bereitzustellen, die einsetzbar sind in einem ausgedehnten Bereich von Arbeitsfluiddruck, von niedrig bis hoch, für den Dampf, die Druckluft usw., die an der Arbeitsfluideinlassöffnung einfließen. Die unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten, bzw. das Verfahren, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, weisen die Merkmale von Anspruch 1, bzw. von Anspruch 8 auf. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 1 bis 7, bzw. 9 bis 12 definiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die obigen Ziele und Charakteristiken der Ausführung der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:

1 eine perspektivische Teilquerschnittansicht ist, die eine unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach dem Stand der Technik darstellt;

2 eine vergrößerte Querschnittansicht eines Ventilabschnitts der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten von 1 ist;

3 eine allgemeine Querschnittansicht ist, die eine Ausführung einer unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten der vorliegenden Erfindung darstellt;

4 eine vergrößerte Teilquerschnittansicht eines Hauptteils eines Ventilabschnitts nach dem bisherigen Stand der Technik darstellt; und

5 eine Querschnittsansicht eines Hauptteils einer Ausführung der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten der vorliegenden Erfindung ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Eine bevorzugte Ausführung einer unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. Wie in 3 dargestellt, beinhaltet in der unter Druck betriebenen Speisevorrichtung für Flüssigkeiten der vorliegenden Erfindung ein hermetischer Behälter 1a einen Körper 1 und einen Deckel 2. Innerhalb der Vorrichtung sind ein Schwimmkörper 3, ein Schwimmerventil 4 und ein Schnappmechanismusabschnitt 5 angeordnet. Eine Arbeitsfluideinlassöffnung 6, eine Arbeitsfluidausflussöffnung 7, eine Einflussöffnung 8 für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit und eine Ausflussöffnung 9 für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit sind in dem Deckel 2 vorgesehen. Die Einflussöffnung 8 für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit ist mit einer geeigneten Quelle verbunden, die unter Druck zugeführte Flüssigkeit erzeugt (nicht abgebildet), über ein Kontrollventil 8a, das den Fluss der Flüssigkeit nur in den hermetischen Behälter 1a erlaubt.

Der Schwimmkörper 3 ist so angeordnet, dass er sich von dem Zentrum der Hebelunterlage 10 aus nach oben und unten bewegt, um dadurch das Schwimmerventil 4 eines doppelten Ventilmechanismus nach oben und unten zu bewegen, um die Ausflussöffnung 9 für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit in Bezug auf das Innere des hermetischen Behälters 1a zu öffnen und zu schließen, und um den ersten Hebel 11 um die Hebelunterlage 12 herum nach oben und unten zu bewegen. Ein zweiter Hebel 13 ist so angeordnet, dass er sich auf der Hebelunterlage 12 dreht. Zwischen dem Ende des zweiten Hebels 13 und dem Ende des ersten Hebels 11 ist eine Schraubenfeder 14 in komprimiertem Zustand montiert. Eine Betriebsstange 15 ist mit dem oberen Teil des zweiten Hebels 13 verbunden.

Auf dem oberen Abschnitt der Betriebsstange 15 ist ein ballförmiger Ausflussventilkörper 16 zum Öffnen und Schließen der Arbeitsfluidausflussöffnung 7 montiert. Auf der Mitte der Betriebsstange 15 ist ein Betätigungshebel 17 montiert. Der obere Abschnitt des Betätigungshebels 17 liegt neben einer Arbeitsfluideinlassstange 18, die vertikal beweglich montiert ist. Über dem oberen Abschnitt der Arbeitsfluideinlassstange 18 ist ein frei beweglicher, ballförmiger Arbeitsfluideinlassventilkörper 19 angeordnet.

Das Kondensat, das in einem Dampfröhrensystem und in einer Dampf verwendenden Vorrichtung (nicht abgebildet) erzeugt wird, geht von der Einflussöffnung 8 für unter Druck zugeführte Flüssigkeit aus über ein Kontrollventil 8a in den hermetischen Behälter 1a. Wenn das Flüssigkeitsniveau in dem hermetischen Behälter 1a steigt, steigt der Schwimmkörper 3 ebenfalls, wodurch das Schwimmerventil 4 leicht geöffnet wird. Mit dem weiteren Ansteigen des Flüssigkeitsniveaus steigt der Schwimmkörper 3 weiter, bis schließlich der Schnappmechanismus 5 umschnappt, so dass die Betriebsstange 15 augenblicklich nach oben bewegt wird. Mit der Aufwärtsbewegung der Betriebsstange 15 wird die Arbeitsfluidausflussöffnung 7 von dem Arbeitsfluidausflussventilkörper 16 geschlossen, und zur gleichen Zeit wird die Arbeitsfluideinlassöffnung 6 von der Arbeitsfluideinlassstange 18 geöffnet, wodurch es einem Arbeitsfluid, wie etwa Hochdruckdampf oder Druckluft, ermöglicht wird, in den hermetischen Behälter 1a zu fließen und so die angesammelte Flüssigkeit über das Schwimmerventil 4 und die Ausflussöffnung 9 für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit hinauszudrängen.

Die Arbeitsfluideinlassöffnung 6, wie in 4 dargestellt, ist über Durchgänge 21 mit der Einlassventilkammer 20 verbunden, in welcher der frei bewegliche Arbeitsfluideinlassventilkörper 19 angeordnet ist. Weiterhin ist die Arbeitsfluideinlassöffnung 6 mit dem Inneren des hermetischen Behälters 1a durch einen geraden Rohrabschnitt 23 des Einlassöffnungselements 22 und ein zylindrisches perforiertes Element 24 verbunden. Der gerade Rohrabschnitt 23 beinhaltet seitliche Öffnungen, im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des Kondensats in dem Behälter 1a, die zu dem perforierten Element 24 führen. Das zylindrische perforierte Element 24 hat eine Vielzahl von Poren 24a mit geringem Durchmesser, und hat vorzugsweise einen größeren Durchgangsbereich als der Durchgangsbereich des geraden Rohrabschnitts 23. Auf dem äußeren Umfang und dem unteren Endabschnitt des zylindrischen perforierten Elements 24 ist eine Schraubenfeder 25 montiert, um das zylindrische perforierte Element 24 an dem Einlassöffnungselement 22 zu sichern.

Der Arbeitsfluideinlassventilkörper 19, wie in 4 dargestellt, ist so entworfen, dass der gerade Rohrabschnitt 23 durch die Aufwärtsbewegung der Arbeitsfluideinlassstange 18 mit der Einlassventilkammer 20 verbunden ist, um so das Hochdruckarbeitsfluid aus der Arbeitsfluideinlassöffnung 6 in den hermetischen Behälter 1a hinein zuzuführen.

Der Dampf, der aus dem geraden Rohrabschnitt 23 in den hermetischen Behälter 1a eingeführt werden soll, wird durch die Vielzahl von Poren 24a mit geringem Durchmesser in viele Ströme aufgeteilt, während er durch das zylindrische perforierte Element hindurch geht, und der Dampfstrom ist daher in horizontaler Richtung abgelenkt, im Wesentlichen parallel zu der Kondensationsoberfläche in dem Behälter 1a. Auf diese Weise kondensiert der Dampfstrom nicht, weil er nicht in direkten Kontakt mit der kühleren Oberfläche der unter Druck zugeführten Flüssigkeit in dem hermetischen Behälter 1a kommt. Als Ergebnis verbreitet sich der Dampf um dem gesamten oberen Bereich der unter Druck zugeführten Flüssigkeit in dem Behälter 1a herum, so dass ein Druck aufgebaut wird, der ausreichend ist für ein schnelles Zuführen der Flüssigkeit unter Druck, und dieser wird nicht direkt in das Kondensat hinein abgegeben.

In 5 ist eine Ausführung der Arbeitsfluideinlassöffnung 6 der vorliegenden Erfindung dargestellt, die auch den Durchgang 21, die Einlassventilkammer 20, den geraden Rohrabschnitt 23 und das zylindrische perforierte Element 24 hat und mit dem hermetischen Behälter 1a in einer Weise ähnlich der in 4 dargestellten Ausführung verbunden ist. In der Ausführung von 5 ist ein ringförmiges Element 26 auf dem oberen Ende des geraden Rohrabschnitts 23 so angeordnet, dass das obere Ende 27 des ringförmigen Elements 26 den kleinsten Querschnittsbereich hat, und dass das obere Ende 27 als ein Ventilsitzabschnitt dient, auf welchem der Arbeitsfluideinlassventilkörper 19 sitzt. Die innere Umfangsoberfläche 28 des ringförmigen Elements 26 hat einen divergierenden Abschnitt, der graduell in Richtung des Stroms expandiert. Der Stromdurchgang erstreckt sich von dem kleinsten Querschnittsbereichabschnitt des oberen Endes 27 bis zu dem hermetischen Behälter 1a über die divergierende innere Umfangsoberfläche 28, den geraden Rohrabschnitt 23 und das zylindrische perforierte Element 24.

In der Ausführung von 5 wird, wenn sich der Arbeitsfluideinlassventilkörper 19 von dem oberen Ende 27 des ringförmigen Elements 26 hinweg bewegt, die einen hohen Arbeitsfluiddruck empfangende Oberfläche kleiner im Ausmaß, und zwar um das Ausmaß an Verringerung des Querschnittsbereichs des oberen Endes 27. Selbst wenn hoher Arbeitsfluiddruck eingesetzt wird ist es daher möglich, den Arbeitsfluideinlassventilkörper 19 von dem oberen Ende 27 hinweg zu bewegen, um das Ventil durch die Antriebskraft der Betriebsstange 15 und der Arbeitsfluideinlassstange 18 zu öffnen.

Weiterhin ist in der Ausführung von 5 die Fließgeschwindigkeit des Hochdruckdampfes reduziert, und der Dampf wird durch das zylindrische perforierte Element 24 dispergiert. Der Hochdruckdampf, der das obere Ende 27 des kleinsten Querschnittsbereichs passiert hat, fließt abwärts durch die divergierende innere Umfangsoberfläche 28, um so die Geschwindigkeitsenergie des Hochdruckdampfs in eine Druckenergie umzuwandeln, um auf diese Weise den oberen Teil der unter Druck zugeführten Flüssigkeit innerhalb des hermetischen Behälters 1a zu erreichen. Der Hochdruckdampf erreicht einen großen Druck; um so unter Druck die Flüssigkeit bei hoher Geschwindigkeit zuzuführen, ohne dass er unter die Flüssigkeitsoberfläche hinunter geht und kondensiert.

Wenn das Flüssigkeitsniveau innerhalb des hermetischen Behälters 1a mit der Zufuhr unter Druck von Flüssigkeit absinkt, geht der Schwimmkörper 3 ebenfalls nach unten. Wenn der Schwimmkörper 3 eine gewisse untere Position erreicht hat, schnappt der Schnappmechanismus 5 wieder auf die gegenüberliegende Seite, wodurch die Arbeitsfluideinlassöffnung 6 geschlossen und die Arbeitsfluidausflussöffnung 7 geöffnet wird, wie in 3 dargestellt. Auf diese Weise wird das Schwimmerventil 4 geschlossen, so dass die Zufuhr unter Druck von Flüssigkeit gestoppt wird. Zur selben Zeit fließt die Flüssigkeit wieder von der Einflussöffnung 8 für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit nach unten in den hermetischen Behälter 1a, wodurch der oben beschriebene Betriebszyklus wiederholt wird.

Eine unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten, die in der Lage ist, eine Flüssigkeit unter Druck aus einem hermetischen Behälter innerhalb einer kurzen Zeitspanne zuzuführen, wird von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wie vorstehend beschrieben. Es ist zu bemerken, dass die obige Ausführung nur als ein Beispiel angegeben wurde, und die vorliegende Erfindung ist daher nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführung beschränkt. Zum Beispiel wurde in der obigen Ausführung das zylindrische poröse Element eingesetzt, um das Arbeitsfluid abzulenken und zu dispergieren, aber die Form ist nicht auf einen Zylinder beschränkt; zum Beispiel ist es möglich, das Arbeitsfluid durch den Einsatz einer Ablenkplatte oder eines mehrschichtigen vermaschten Elements abzulenken oder zu dispergieren. Zusätzlich könnte das Arbeitsfluid in jegliche Richtung, zwischen einer Richtung, die im wesentlichen parallel zu der Flüssigkeitsoberfläche ist, und einer Richtung, die senkrecht zu der Flüssigkeitsoberfläche und von dieser weg gerichtet ist, dispergiert werden.


Anspruch[de]
  1. Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten, die aufweist:

    – einen Behälter (1) mit einer Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6); einer Arbeitsfluid-Ausflussöffnung (7); einer Einflussöffnung (8) für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit und eine Ausflussöffnung (9) für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit;

    – eine Flüssigkeitsstand-Detektiervorrichtung (3) zum Detektieren eines Flüssigkeitsstands einer Flüssigkeitsoberfläche in dem Behälter (1);

    – ein Umsteuerventil, das mit der Flüssigkeitsstand-Detektiervorrichtung (3) verbunden ist, wobei das Umsteuerventil die Arbeitsfluid-Ausflussöffnung (7) schließt, wenn die Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) geöffnet ist, wobei das Umsteuerventil die Arbeitsfluid-Ausflussöffnung (7) öffnet, wenn die Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) geschlossen ist;

    – eine Arbeitsfluid-Ablenkvorrichtung, die zwischen der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) und dem Inneren des Behälters (1) angeordnet ist, wobei die Arbeitsfluid-Ablenkvorrichtung das Fluid, das von der Arbeitsfluid-Einlassöffnung von der Flüssigkeitsoberfläche weg fließt, ablenkt, wodurch ein direkter Kontakt des Arbeitsfluids mit der Flüssigkeitsoberfläche in dem Behälter (1) verhindert wird, wenn das Arbeitsfluid in den Behälter (1) von der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfluid-Ablenkvorrichtung einen Arbeitsfluid-Einlassventilkörper (19) und einen Arbeitsfluid-Einlassventilsitz aufweist, der an der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) angeordnet ist, wobei die Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) einen divergierenden Abschnitt (28) aufweist, der stromabwärts des Arbeitsfluid-Einlassventilsitzes angeordnet ist.
  2. Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsfluid-Ablenkvorrichtung ein perforiertes Element (24) aufweist.
  3. Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Arbeitsfluid-Einlassventilsitz den kleinsten Querschnittsbereich der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) aufweist.
  4. Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin aufweist: ein ringförmiges Element (26), das in der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) angebracht ist.
  5. Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach Anspruch 4, wobei das ringförmige Element (26) einen divergierenden Abschnitt (28) aufweist, der in Richtung des Arbeitsfluidstroms expandiert.
  6. Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Arbeitsfluid-Ablenkvorrichtung an der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) mittels einer Schraubenfeder (25) befestigt ist.
  7. Unter Druck betriebene Speisevorrichtung für Flüssigkeiten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das perforierte Element (24) zylindrisch ist.
  8. Verfahren zum Zuführen einer Flüssigkeit unter Druck, das folgende Schritte aufweist:

    – Bereitstellen eines Behälters (1) mit einer Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6), einer Arbeitsfluid-Ausflussöffnung (7), einer Flüssigkeits-Einflussöffnung (8) und einer Flüssigkeits-Ausflussöffnung (9), einer Flüssigkeitsstand-Detektiervorrichtung (3) zum Detektieren eines Flüssigkeitsstands einer Flüssigkeitsoberfläche in dem Behälter (1) und ein Umsteuerventil, das mit der Flüssigkeitsstand-Detektiervorrichtung (3) verbunden ist, wobei das Umsteuerventil die Arbeitsfluid-Ausflussöffnung (7) schließt, wenn die Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) geöffnet ist, wobei das Umsteuerventil die Arbeitsfluid-Auslassöffnung (7) öffnet, wenn die Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) geschlossen ist;

    – Zuführen einer Flüssigkeit in den Behälter (1) durch die Einflussöffnung (8) für eine unter Druck zugeführte Flüssigkeit, um dadurch die Flüssigkeitsoberfläche bereitzustellen;

    – Detektieren des Flüssigkeitsstands der Flüssigkeitsoberfläche;

    – Schließen der Arbeitsfluid-Ausflussöffnung (7) und Öffnen der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6), wenn der Flüssigkeitsstand höher ist als ein vorbestimmter Stand, um hierdurch zu ermöglichen, dass ein Arbeitsfluid in den Behälter (1) fließt; und

    – Ablenken des Arbeitsfluids, das von der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) von der Flüssigkeitsoberfläche weg fließt, wodurch ein direkter Kontakt des Arbeitsfluids mit der Flüssigkeitsoberfläche in dem Behälter (1) verhindert wird, wenn das Arbeitsfluid in den Behälter (1) von der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) zugeführt wird, wobei das Arbeitsfluid einen divergierenden Abschnitt (28) passiert, bevor es von der Flüssigkeitsoberfläche weg abgelenkt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Dispergieren der Flüssigkeit, die von der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) her fließt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Dispergierens die Passage von der Arbeitsfluid-Einlassöffnung (6) durch ein perforiertes Element (24) aufweist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Ablenkschritt das Ablenken des Arbeitsfluids zwischen einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Flüssigkeitsoberfläche und einer Richtung senkrecht dazu und von der Flüssigkeitsoberfläche weg aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Ablenkschritt das Ablenken des Arbeitsfluids in eine Richtung im Wesentlichen parallel zu der Flüssigkeitsoberfläche aufweist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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