DE1548878A1 - Fluessigkeitsmessung - Google Patents

Description

• B e s c h r e i b u n g Flüssigkeitsmessung Die Erfindung betrifft eine Methode und Vorrichtung zur Abgabe von abgemessenen Mengen von Flüssigkeiten. Die Erfindung wird nachstehend an dem Spezialfall der Abgabe von abgemessenen Mengen von korrodierenden oder giftigen Flüssigkeiten beschrieben, welche noch kleine Menue fester Teilchen als Verunreinigungen enthalten können, die schädlich für bekannte empfindliche Me#geräte, wie Durchflu#messer, sind. Ein bedeutender und typischer Fall dieser Art ist das Abmessen von das Klopfen verhindernden Verbindungen, wie Bleialkylen, die in dosierten Mengen in Treibstoff einzuführen sind, insbesondere, wenn dieser kontinuierlich durch eine Rohrleitung fließt. Selbstverständlich ist aber die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Spezialfall beschränkt, sondern vielmehr Uberall dort anwendbar, wo irgendeine Flüssigkeit in abgemessenen Mengen dosiert abgegeben oder in eine andere Flüssigkeit eingemischt werden mu#.
• Bisher hat man die bekannten empfindlichen Flüssigkeitsmesser vor der schädlichen Wirkung fester Verunreinigungen, wie sie beispielswelse in in den Bleialkylen regelmä#ig enthalten sind, in der Weise geschützt, da# man zwei Filter in Parallele in die Zufuhrleitung zum Flüssigkeitsmesser eingeschaltet hat.
• Zunächst wird der gesamte Zufluß durch das eine dieser Filter geleitet, bis dasselbe mit der Verunreinigung vollgesetzt ist.
• Dann wird der FlUssigkeitsatrom auf das zweite Filter übergeleitet, während das ausgeschaltete erste Filter inzwischen gereinigt wird. Handelt es sich, wie bei den Bleialkylen, um mehr oder weniger giftige Stoffe, so ist diese regelmä#ige abwechselnde Filterreinigung fUr das Bedienungspersonal gesundheitsschädlich und sollte daher vermieden werden.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Arbeitsweise und eine Vorrichtung, welche die bisherige Arbeitsweise vereinfacht und verbessert.
• In einer Ausführungsform der Erfindung lä#t man das Bleialkyl und die sonstige Flüssigkeit abwechselnd in zwei Tanks hineinflie#en, welche durch eine Rohrleitung verbunden sind und eine Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser, enthalten, die mit dem Bleialkyl oder der sonstigen abzumessenden FlUssigkeit nicht mischbar ist und von einem Tank zum anderen wieder zurückverdrängt wird, sotie jeder der Tanks sich mit Bleialkyl füllt. Sobald der eine Tank mit Bleialkyl gefüllt ist, wird der andere, beim vorhergehenden Zyklus mit Bleialkyl gefüllte Tank in den Treibstoffstrom entleert Der alternierende Zyklus des Füllens und Entleerens der Tanks wird zweckmäßig automatisch mit Hilfe von Schwimmerschaltern in einem der Tanks oder in beiden gesteuert. Diese Schwimmerschalter werden vom Bleialkyl in Tätigkeit gesetzte sobald dasselbe ein vorbestimmtes Niveau erreicht. Die Schwimmerselzalter setzen ihrerseits entsprechend angeordnete Ventile in Tätigkeit, welche die Durchflu#richtungen in der geschliderten Weise umkehren. Wlheend des ganzen Yorganges wird die FlieBgeschwindigkeit des nichtmischbaren flüssigen Mediums zwischen den beiden Tanks gemessen, da diese ein Ma# für die Flie#geschwindigkeit des Bleialkyls darstellt. Die Flie#geschwindigkeit des verdrängten flüssigen Mediums kann entweder ebenfalls mit einem Durchflu#messer oder mit einer Dosierungspumpe gemessen werden.
• Die Methoden und Vorrichtungen der Erfindung sind in den beige-SUgten Zeichnungen beispielsweisedargestellt.
• Figur 1 zeigt das Umlaufschema einer Ausführungsform der Erfindung ; die Figuren 2 und 3 zeigen Abwandlungen der Ausführungsform von Figur l.
• Bei der Vorrichtun von Fig. l wird das Bleialkyl durch die Leitung (111), ein Dreiwegventil (112) zum Behälter (113) geführt, welcher eine Flüssigkeit, beispielsweise Masser, enthält, die leichter als das Bleialkyl und mit diesem nicht mischbar ist. Mit dem Ansteigen des Niveaus von Bleialkyl im Behälter wird das Wasser nach oben aus diesem herausgedrängt, durch den Durchflu#messer (115) und ein weiteres Dreiwegeventil (116) zu einem zweiten Behälter (117) befördert. Der Behälter (117) ist im vorhergegangenen Zyklus mit Bleialkyl gefüllt worden, welches nun durch das aus dem Behälter (113) zuströmende Wasser verdrängt seinerseits am Boden des Behälters (117) abgelassen und über das Dreiwegeventil (118) in die Treibstoffleitung (119) entleert wird.
• In der WasserfUllung jedes der beiden Behälter (113) und (117) ist ein Schwimmer (120) bzw. (121) angeordnet, der einen Schalter (122) bzw. (123) betätigen kann. Sobald im Behälter (113) das Bleialkyl bis zum Schwimmer (120) aufgestiegen ist, tritt der Schalter (122) in Tätigkeit und stellt die Ventile (112), (114), (116) und (118) um. Dadurch wird der Zufluß von Bleialkyl umgeleitet und tritt nunmehr in den Behälter (117) ein, während das im Behälter (113) befindliche Bleialkyl in die Treibstoffleitung (119) entleert wird.
• Durch die Umschaltung der Ventile (114) und (116) wird erreicht, da# das nunmehr aus dem Behälter (117) verdrängte Wasser in der gleichen Richtung durch das Me#gerät (115) strömmt. Sobald nunmehr im BehAlter (117) das Bleialkyl bis zum Schwimmer (121) emporgestiegen ist, betätigt der Schwimmer den Schalter (123), der die Ventile (112), (114), (116) und (118) umschaltet, so da# das Aggregat für den nächsten Durchlaufzyklus bereit ist.
• Diese eben beschriebene Anordnung gewährleistet eine vollautomatische Dosierung und benötigt überhaupt keinen Filter mehr zum Schutz des Meßgerätes vor Verunreinigungen.
• Bei dieser Anordnung kann die Flüssigkeit mit beliebigen Mitteln durch das System befördert werden, beispielsweise von der Schwerkraft, mit Hilfe einer Pumpe oder mittels eines Eduktors in der Treibstoffleitung. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, in der der Durchflu#messer (115) durch eine Doaierungspumpe bekannter Art versetzt wird. Eine solche Dosierungspumpe hat den Vorteil, daß sich damit Fließgeschwindigkeiten des Bleialkyls einstollen lassen, die beträchtlich unterhalb der Meßgrenzen eines üblichen Durchflußmessers liegen.
• Selbstverständlich benötigt das in Fig. 1 dargestellte System ein Ventil, aus dem das fUr den Betrieb der Behälter (113) und (117) erforderliche Wasser eingespeist und gelegentlich wieder abgezogen werden kann. Ort und Typ dieses Ventils sind fUr die Erfindung nicht kritisch. Eine sehr zweckmä#ige Fülleinrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Sie umfaßt eine Palle zum Abfangen von unbeabsichtigt zugeführten Luftmengen und zum gelegentlichen EntlUften dieser Falle. Im Prinzip entspricht das Aggregat von Fig. 2 demjenigen von Fig. l, nur ist in eine der Leitungen zwischen dem Behälter (117) und dem MeßgerSt (115) ein Luftabsoheidekessel (124) eingeschaltet, der über eine kurze Leitung mit einer mit Schauglas ausgestatteten Luftfalle (125) verbunden ist. Oberhalb dieser Luftfalle ist ein Vierwegventil (126) angeordnet, dessen vier Auslsse mit der Falle (125), dem Boden des Abscheidegefä#es (124), einem Wassertank (127) und einer Entlüftungsleitung (128) verbunden sind. Der Wassertank (127) ist oberhalb des Vierwegventils angeordnet und mit einer Wasserzuleitung (129) und einem üblichen Schwimmkugelventil (130) ausgestattet.
• Um das Aggregat mit Wasser zu füllen, wird das Vierwegventil (126) in die mit gebrochenen Linien angedeutete Stellung A gebracht, in welcher der Wassertank (127) mit dem Abscheidegefä# (124) und die Luftfalle (125) mit dem Entlüftungsrohr (128) verbunden ist. Jetzt ftllt sich das System mit Wasser und sobald der gewünschte Zustand erreicht ist, stellt man das Ventil (126) in die Stelluug B um. Nun ist das Aggregat gegen den Wassertank (127) und das Entlüftungsorhr (128) abgeschlossen und daher gebrauchsfertig. Etwaige Luftmengen, die wShrend des Gebrauchs noch in das Aggregat einsickern, steigen in die Luftfalle (125) empor und werden im Schauglas slehtbar.
• Von Zeit zu Zeit kann die hier angesanunelte Luft durch Umstellung des Ventils (126) in die Stellung A entlüftet werden, wobei gleichzeitig der Wasserspiegel im Aggregat aus dem Wassertank (127) wieder aufgefüllt wird.
• Selbstverständlich kann man auch in einem Aggregat gemäß Fig. l oder 2 das Meßgerät noch zusätzlich durch ein Paar Filter schützen, von denen je eines vor und hinter dem Gerät (115) angeordnet wird. Eine Reinigung dieser Filter ist nur in sehr gro#en Abständen erforderlich, weil die Hauptmasse der festen Verunreinigungen des Bleialkyls Uberhaupt nicht in die Nähe des Filters gelangen kann. Diese zusätzlichen Filter sind daher nicht notwendig und man kann üblicherweise auf sie verzichten.
• Beim System der Fig. 1 und 2 kann selbstverständlich das Wasser als Hilfsflüssigkeit durch jede andere Flüssigkeit ersetzt werden, welche mit dem Bleialkyl bztl. der sonstigen zu dosierenden FlUssigkeit nicht reagiert und sich nicht vermischt. Die Hilfsflüssiskeit braucht nicht unbedingt ein geringeres spezifisches Gewicht als die zu dosierende Flüssigkeit zu haben, sondern kann auch eine Flüssigkeit mit h8herer Dichte sein, so da3 sie vom Boden des einen Behälters zum Boden des anderen Behälters verdrängt wird und umgekehrt, während die zu messende bzw. zu dosierende Flüssigkeit der Oberseite des einen Behälters zugeführt und von der Oberseite des anderen Behälters abgezogen wird. In diesem Fall müssen nur das Teilaggregat (114), (115), (116) und das Teilaggregat (112), (118) mit den zugehörigen Leitungsstücken ihre Plätze vertausehenx damit auch im Fall einer spezifisch schwereren Hilfsflüssigkeit diese und nicht die zu dosierende Flüssigkeit das Me#- und Dosiergerät (115) durchfließt.
• In den beschriebenen Ausführungsformen wird die Durchflu#richtung mit Hilfe von geeignet angeordneten Dreiwegventilen gesteuerte die die übliche Konstruktion aufweisen und in üblicher Weise betätigt werden. Bei automatisierter Ausgestaltung der beschriebenen Apparate werden die Ventile im allgemeinen mit PreBlu£t betätigt, die den Ventilkörper bzw. Ventilkegel in die jeweils gewünschte Stellung bewegen. Da Dreiwegventile für die automatische Steuerung dieser Art besonders geeignet sind, werden sie bevorzugt, obwohl auch mit anderen Ventiltypen der gleiche Effekt erzielt werden kann. In den dargestellten AusfUhrungsformen kann beispielsweise jedes-Paar von Dreiwegventilen durch ein einziges Vierwegventl. l ersetzt werden, wie in der Figur 3 gezeigt ist. Das Aggregat von Fig. 3 entspricht im wesentlichem dem Aggregat von Fig. 1 und weist dessen Bezugszeichen auf, nur wird hier die DurelfluBumsteuerung mit t Hilfe von zwei Vierwegventilen (131) und (132) bewerkstelligt.
• Selbstverständlich können sämtliche beschriebenen Ausführungsformen noch zusätzlich mit weiteren Ventilen und Me#geräten ausgestattet werden. So kann man ein Steuerventil vorsehen, mit dem man die Durchflu#geschwindigkeit von Bleialkyl durch das Aggregat in gewünschter Weise einregulieren kann. Auch läßt sich eine automatische Steuerung einbauen, welche die Durchflu #geschwindigkeit von Bleialkyl der jeweiligen DurchfluB-geschwindigkeit des Treibstoffs in der Treibstoffleitung (119) anpa#t. Auch 188t sich eine automatische Absperrovirrichtung anordnen, welche in Notflllen und bei Gefahr das Aggregat absperrt.
• Die Erfindung wurde am konkreten Fall der Eindosierung von Bleialkylen in Kraftstoff entwickelt und daher an diesem Fall beschrieben und erläutert. Sie ist aber in gleicher Weise fUr die Eindosierung aller beliebigen anderen Flüssigkeiten geeignet, die fente Verunreinigungen enthalten, welche das Dosiergerät oder den Durohflußmesser beschädigen oder das Me#ergebnis verfälschen können, aber den eignetlichen Verwendungszweck der Flüssigkeit nicht stören und daher aus der Flüssigkeit nicht dauernd abgeschieden zu werden brauchen.

Claims (6)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e ===== t 1. Flüssigkeitsbemessungssystem, bestehend aus einem Vorratsbehälterpaar, einer Rohrverbindung zwischen den Vorratsbehaltern, das das Fließen einer Hilfsflüssigkeit von einem BehElter in den anderen ermöglicht, wobei eine derartige HilfaflUssigkeit eine Flüssigkeit ist, die mit der zu bemessenden FlUssigkeit unmischbar ist, Beschickungs-und Entnahmerohren, welche mit den Vorratsbehältern zur Zufuhr und Entnahme der zu bemessenden FlUssigkeit verbunden sind, und einer Meßeinrichtung zum Messen des Plüssigkeitsstroms, dadurch gekennzeichent, daß die Vorrichtung einen ersten Ventilmechanismus (114, 116 oder 131) in der Rohrverbindung zwischen den Vorratsbehältern (113, 117) und einen zweiten Ventilmechanismus (112, 118 oder 132) in den Beschickungs- und Entnahmerohren aufweist, wobei diese Ventilmechanismen derartig eingestellt werden können, daß die Flie#-richtung zu und aus den Vorratsbehältern umgekehrt werden kann, während die gleiche Flie#richtung der Hilfsflüssigkeit durch die Me#einrichtung (115) beibehalten wird, und die Ventilechanismen durch Schwimmer in den Vorratsbehältern (113, 117) betriebene Schalter (122, 123) gesteuert werden, welche die Ventilmechanismen (114, 116, 112, 118, 131, 132) derartig steuern, daB die Fließrichtung umgekehrt wird, wenn die FlUssigkeitsgrenzfläohe in dem VorratsbehSIter eine vorherbestimmte Höhe erreicht.
2. 2. Flüssigkeitsbemessungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# der Ventilmechanismus jeweils aus einem Paar von Dreiwegeventilen (114, 116 sowie 112 und 118) besteht.
3. 3. Flüssigkeitsbemessungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# die Yentilmechanismen jeweils aus einem Vierwegeventil (131, 132) besteht.
4. 4. Flüssigkeitsbemessungssystem nach einem der AnsprUche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Verbindung zwischen den zwei Vorratsbehältern (113, 117) eine Luftfalle (125) aufweist, die vorzugsweise ein 8chaulas besitzt, durch welchas die abgefangene Luft beobachtet werden kann.
5. 5. Flüssigkeitsbemessungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da# die Verbindung zwischen den zwei VorratsbehGltern (113, 117) einen Luftabtrennungskessel (124), der mit der Luftfalle (125) verbunden ist, wodurch ein Vorratstank (127) fUr die Hilfsflüssigkeit geschaffen wird, ein Lüftungsrohr (128) und ein Vierwegeventil (126) aufweist, wobei das Ventil in eine Stellung, in welcher die Luftfalle mit dem Belüftungsrohr und der Vorratstank mit dem Abtrennungskessel verbunden ist, sowie in eine andere Stellung gebracht werden kann, in welcher der Vorratstank mit dem Belüftungsrohr und die Luftfalle mit dem Abtrennungskassel verbunden sind.
6. 6. Verfahren zum Bemessen von Flüssigkeiten unter Verwendung eines Hilfsluids, dadurch gekennzeichnet, da# die Flüssigkeit wahlweise in zwei Vorratsbehälter eingeführt wird, die miteinander verbunden sind, und eine Hilfsflüssigkeit enthalten, welche mit der ersten Flüssigkeit nicht mischbar ißt und aus einem Vorratsbehälter in den anderen überfürt und erneut zurückgeführt wird, wenn jeweils einer der Behälter seinerseits mit der ersten Flüssigkeit gefüllt wird, wobei die zweite Flüssigkeit in jedem Behälter ihrerseits die in diesen Behälter in einem vorhergehenden Zyklus eingefüllte Flüssigkeit ersetzt, automatisch das Flei#en der ersten Flüssigkeit in einen Vorratsbehälter und anschlierend in den anderen s wenigstens eines mit einem Schwimmer betriebenen Schalters, der durch die Flüssigkeitsgrenzfläche in dem einen oder in dem anderen der zwei VorratsbehSIter betrieben wird, wenn eine derartige Grenzfläche eine vorherbestimmte HShe erreicht, gesteuert wird, und das Flie#en der Hilfsflüssigkeit, wenn sie zweischen den zwei Vorratsbehältern hin und her flie#t, gemessen wird.