DE19781704B4 - Vorrichtung für die Messung einer Flüssigkeitsmenge - Google Patents

Abstract

Vorrichtung für eine innerhalb eines Flüssigkeitsseparators, insbesondere eines Wasserseparators (1) in einer Papiermaschine, durchzuführende Messung von Flüssigkeitsmengen, wobei der Flüssigkeitsseparator einen Kammerraum umfasst, der mit zumindest einem Flüssigkeit/Gaseinlasskanal (2), zumindest einem Gasauslasskanal (3) und zumindest einem Flüssigkeitsauslasskanal (4) versehen ist, gekennzeichnet durch eine Messaufnahme (6), die in der Kammer angeordnet ist, wobei von dem Einlasskanal (2) Flüssigkeit in die Messaufnahme (6) zugeführt wird, wobei die Messaufnahme (6) einen Einströmraum (7), der mit Einrichtungen zur Sammlung der einströmenden Flüssigkeit versehen ist, und einen Messraum (8) umfasst, wobei der Messraum (8) eine Führung umfasst, die einen Flüssigkeitsstrom von dem Einströmraum (7) in den Messraum (8) führen kann, wobei der Messraum (8) mit Einrichtungen für das Messen einer Flüssigkeitsmenge versehen ist, wobei die Flüssigkeit von dem Messraum (8) über den Kammerraum des Flüssigkeitsseparators in den Auslasskanal (4) geführt wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Messung einer Flüssigkeitsmenge.
• Es ist recht üblich, z. B. in Papiermaschinen und ähnlichem, aus Beton gebaute Wasserseparatoren zu verwenden. Derartige Wasserseparatoren haben gewöhnlich die Größe eines kleinen Raumes. Ein Luft/Wasserstrom wird in diese durch Ansaugen von zumindest einer Quelle hineingeführt. Bis jetzt war es sehr schwierig, die involvierten Mengen von Wasser zu messen.
• Aus der US 4,951,700 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen und verlässlichen Messen eines Flüssigkeitsstroms aus Förderbohrungen bekannt. Die aus Öl und Gas bestehende Mischung wird in einem Zweiphasenseparator geführt, der getrennte Auslässe für Gas und Öl aufweist. Stromabwärts von in der Vorrichtung angeordneten, druckkompensierten Schiebeventilen sind separate Durchstrommessungsvorrichtungen für den Öl- und Gasausstoß angeordnet.
• Aus der EP 0 493 886 A1 ist es bekannt, einen mehrphasigen Erdölstrom in eine Kammer zu leiten, in der das in dem mehrphasigen Erdölstrom enthaltene Gas von dem Erdöl getrennt wird. Die Durchflussrate des Erdöls wird dann in einem Durchflussmessgerät ermittelt.
• Aus der WO 95/10028 A1 ist ein Durchflussmessgerät bekannt, zum Messen eines mehrphasigen Fluidstroms aus Gas, Öl und Wasser. Die Vorrichtung umfasst einen Separator zum Trennen des Gases von der Flüssigkeit und ein Coriolis-Durchflussmessgerät für Fluidströme mit einem relativ hohen Gas-Flüssigkeits-Verhältnis.
• Die Vorrichtung umfasst ferner Messgeräte zum Messen von Strömen mit relativ geringen Gas-Flüssigkeits-Verhältnissen.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu erzielen, die es möglich macht, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und die oben genannten Wassermengen zu messen.
• Die Erfindung ist durch das charakterisiert, was in den Ansprüchen angegeben ist. Die Vorrichtung der Erfindung hat zahlreiche signifikante Vorteile. Durch die Verwendung dieser Vorrichtung ist es möglich, die Wassermengen zu messen, die in den Flüssigkeitsseparator mit einer sehr hohen Flussgeschwindigkeit hineinfließen. Die Erfindung macht es auch möglich, Messungen innerhalb des Wasserseparators von Papiermaschinen durchzuführen, was es möglich macht, eine sehr hohe Messgenauigkeit zu erreichen.
• Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe eines bevorzugten Beispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
• 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung wie durch die Erfindung vorgesehen zeigt,
• 2 die Vorrichtung geschnitten entlang der Linie A-A in 1 zeigt,
• 3 ein Detail der 1 zeigt, und
• 4 ein Detail der 1 zeigt, wie aus der Richtung des Pfeiles B gesehen.
• Der Wasserseparator von Papiermaschinen und Äquivalenten ist als durch die Wände 1 begrenzter Kammerraum ausgebildet. Die Wände können beispielsweise aus Beton gemacht sein und der Kammerraum hat die einem kleinen Zimmer entsprechende Größe. Eine Mischung von Flüssigkeit und Luft wird durch zumindest einen Einlasskanal 2 in die Kammer geführt, vorzugsweise von dem oberen Teil der Kammer. In dem Kammerraum wird die Flüssigkeit separiert und über zumindest einen Flüssigkeitsauslasskanal entfernt, der in dem unteren Teil der Kammer angeordnet ist, vorzugsweise mit Hilfe einer Pumpvorrichtung 4. Die Luft wird vorzugsweise über einen Luftauslasskanal 3 aus der Kammer entfernt, der in dem oberen Teil der Kammer angeordnet ist, vorzugsweise mit Hilfe einer Vakuumpumpe. Der Level 5, der in dem unteren Teil des Kammerraumes gesammelten Flüssigkeit, wird unter einer gewünschten maximalen Höhe gehalten, z. B. mit Hilfe der Pumpvorrichtung 4.
• In den Einlasskanal 2 strömen Luft und Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit. Der Einlasskanal 2 erstreckt sich üblicherweise zu der Innenseite des Kammerraumes, und ein Teil der Wand des Kanalteils innerhalb des Kammerraumes wurde entfernt, vorzugsweise wurde die Röhre bzw. der Kanal längs über eine bestimmte Länge in zwei Hälften geschnitten und eine Hälfte des so geteilten Kanals ist entfernt worden. Dies unterstützt die Separation von Luft. Unter dem Einlasskanal 2 ist eine Aufnahme 6 für die Flussmessung angeordnet. Die Aufnahme ist in zwei Teile unterteilt: einen Einströmraum oder Beruhigungsbereich 7, wo die Flüssigkeit in der Aufnahme gesammelt wird und ihre Geschwindigkeit verringert wird, und einen Messbereich 8.
• Bei einer Vorrichtung, wie durch die Figur illustriert, wird die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes verringert, indem man der Flüssigkeit erlaubt, von dem Beruhigungsbereich 7 durch eine Öffnung in dem unteren Teil einer Abtrennung 13 zwischen dem Beruhigungsbereich und dem Messbereich 8, wobei sich die Öffnung über die gesamte Breite der Aufnahme erstreckt, in den Messbereich 8 zu strömen. In dem Messbereich wird die Wassermenge bestimmt, z. B. durch die Wehrstrommesstechnik, die als solche bekannt ist. In diesem Falle ist zumindest eine der Wände des Messbereiches 8 mit einem Spalt 9 versehen, durch den die Flüssigkeit auf den Boden des Kammerraumes geführt wird. Bei dem Wehrflussmessverfahren befindet sich die Messaufnahme 6 über dem Oberflächenlevel 5 der Flüssigkeit auf dem Boden des Kammerraumes. Die Wand 13 wird vorzugsweise als Führungsplatte verwendet, um das Wasser in einer kontrollierten Weise abwärts zu führen. Die untere Kante der Platte 13 liegt unter der unteren Kante des Spaltes 9, so dass das separierte Wasser zwischen der unteren Kante der Platte und dem Boden der Aufnahme strömt. Auf diese Weise wird der Fluss beruhigt und die so gebildete Wasserdichtung verhindert das Eintreten von Luft in den Messraum der Aufnahme.
• Der Oberflächenlevel (der proportional zu der Flussgeschwindigkeit ist) der in der Messaufnahme gesammelten Flüssigkeit wird bestimmt durch die Verwendung beispielsweise eines Differentialdrucktransmitters. Die positive Seite des Differentialdrucktransmitters ist mit einer Kapillarröhre 10 verbunden, die mit einer Detektormembrane 11 an einem Ende versehen ist. Die negative Seite des Transmitters ist verbunden, um die Vakuumänderungen innerhalb des Separators zu messen.
• Die Kammerwand 1 ist mit einer Öffnung mit einem Mannloch 12 versehen. Das Mannloch ist in der Regel kleiner als die Messaufnahme 6. Die Messaufnahme ist so konstruiert, dass sie aus Teilen zusammengesetzt wird, die durch das Mannloch in die Kammer eingebracht werden können.
• Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist, sondern dass sie innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Ansprüche variiert werden kann.

Claims (9)

1. Vorrichtung für eine innerhalb eines Flüssigkeitsseparators, insbesondere eines Wasserseparators (1) in einer Papiermaschine, durchzuführende Messung von Flüssigkeitsmengen, wobei der Flüssigkeitsseparator einen Kammerraum umfasst, der mit zumindest einem Flüssigkeit/Gaseinlasskanal (2), zumindest einem Gasauslasskanal (3) und zumindest einem Flüssigkeitsauslasskanal (4) versehen ist, gekennzeichnet durch eine Messaufnahme (6), die in der Kammer angeordnet ist, wobei von dem Einlasskanal (2) Flüssigkeit in die Messaufnahme (6) zugeführt wird, wobei die Messaufnahme (6) einen Einströmraum (7), der mit Einrichtungen zur Sammlung der einströmenden Flüssigkeit versehen ist, und einen Messraum (8) umfasst, wobei der Messraum (8) eine Führung umfasst, die einen Flüssigkeitsstrom von dem Einströmraum (7) in den Messraum (8) führen kann, wobei der Messraum (8) mit Einrichtungen für das Messen einer Flüssigkeitsmenge versehen ist, wobei die Flüssigkeit von dem Messraum (8) über den Kammerraum des Flüssigkeitsseparators in den Auslasskanal (4) geführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Flüssigkeitsmenge in dem Messraum (8) durchgeführt wird, z. B. durch das Wehrflussmessprinzip.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messaufnahme (6) ein von dem Flüssigkeitsseparator separater Körper ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messaufnahme (6) als Teil des Flüssigkeitsseparators implementiert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messaufnahme (6) zumindest teilweise über der Wasseroberfläche (5) in der Separatorkammer liegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der einströmenden Flüssigkeit in dem Einströmraum (7) verringert wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass Luft und Wasser in dem Beruhigungsraum (7) separiert werden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindringen von Luft aus dem Beruhigungsraum (7) in den Messraum (8) blockiert ist, z. B. mit Hilfe einer Wasserdichtung.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so konstruiert ist, dass sie innerhalb eines Wasserseparators zusammengesetzt werden kann.