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Vorrichtung zum Regeln der Schutzgaszufuhr in den Lagerbehältern für
feuergefährliche Flüssigkeiten. Es liegt ein Bedürfnis vor, bei Anlagen zum Lagern
und Verteilen von feuergefährlichen Flüssigkeiten die von der Schutzgasvorratsflasche
nach dem Lagerbehälter führenden Gasleitungen im Falle eines Brandes oder einer
diesem vorausgehenden Temperaturerhöhung durch Selbstschluß so abzuschließen, daß
nicht nur der Gasvorrat erhalten bleibt, sondern daß auch kein Frischgas mehr. aus
dem Gas,vorratsbehälter nach dem Lagerbehälter gehen kann. Dann aber soll die gleiche
Einrichtung auch die Aufgabe erfüllen, den Lagerbehälter vor einem zu hohen Druck
zu bewahren und ein besonderes Sicherheitsventil am Lagerbehälter zum Ablassen zu
hohen Überdruckes überflüssig zu machen.
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Dies kann man dadurch erreichen, daß man ein eigenartiges Selbstschiußabsperrorgan
unmittelbar zwischen Hochdruck- und Niederdruckgasleitungen einbaut, das bei Ausbruch
eines Brandes oder besser schon bei einer Temperaturerhöhung über 70° C in Selbstschluß
übergeht. Man kann z. B. das in einer Kammer eingeschlossene, entsprechend gespannte
Schutzgas, das auch gleichzeitig zum Überlagern in die flüssigkeitsleeren Räume
des Lagerbehälters, sei es in drucklosem oder zwecks selbsttätiger Förderung in
gespanntem Zustand eingeführt wird, dazu benutzen, die Selbstschlußvorrichtung für
gewöhnlich offen zu halten. Sobald der Druck in dieser Gaskammer eine *Mindestgrenze
unterschreitet, bedingt durch das Entweichen .der Gasspannung, schließt 5ic da.ß.
Selbstsclhlußventil von selbst und kann nicht eher wieder in die Offenstellung gebracht
werden, bis die Undichtigkeit gehoben und der für den Betrieb erforderliche Druck
in der Kammer wieder aufgefüllt ist.
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Eine derart wirkende Anordnung ist in einer Ausführungsform in den
Fig. i und 2 der Zeichnung wiedergegeben. Hierbei stellt Fig. i das eigentliche
Selbstschlußventil dar, während die Fig. 2 die Gesamtanlage schematisch veranschaulicht.
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Die Vorkammer 2, die mit einer Schmelzsicherung 3 versehen ist, deren
leicht schmelzbares Metall schon bei ungefähr 70° C flüssig wird, ist durch die
Verschraubung r mit der Leitung für .das hochgespannte Schutzgas verbunden. Auf
die Vorkammer :2 ist das Gehäuse q. des eigentlichen Selbstschlußventils mittels
des Zapfens 13 aufgeschraubt. Das Gehäuse q. wird durch die Biegehäute 5 und 6 sowie
durch die feste Zwischenwand 7 mit dem in ihr angeordneten Rückschlagventil 8 in
drei Kammern A, C und B geteilt. Die Verlängerungsstangen des Ventils
8 tragen oben und- unten breite Scheiben, die sich frei auf die Häute 5 und 6 auflegen.
Diese haben zweckmäßig verschiedene Durchmesser. Der Schraubdeckel 9, mit
dem die Biegehaut 6 über der Kammer A im Gehäuse q. eingedichtet ist, trägt in seiner
offenen Hülse ein Gewinde, in das die durchbohrte Regelungsschraube io eingreift.
Gegen die Schraube io legt- sich eine Schraubenfeder i i, deren anderes Ende sich
auf die Haut 6 auflegt. Die
Biegehaut 5 wird im Gehäuse 4 durch
einen Deckel mit Schraubzapfen 13 abgedichtet. Durch den Eingab;; 1= strömt das
gespannte Schutzgas in die Kammer <I ein, während es durch den Auslaß 1.1 der
Kammer C nach dem Lagerbehälter strömt.
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Die Feder i i wird so gespannt, daß die Haut 6 durch den Druck des
in die Kammer A eintretenden Schutzgases nur wenig gehoben werden kann; das Rückschlagventil
8 ist dabei für gewöhnlich schon infolge seines Eigengewichtes geschlossen. Erst
wenn die Regler-Itammer B und die Vorkammer 2 mit einem Schutzgas gefüllt werden,
dessen Spannung größer ist als .das in die Kammer .1 eingeleitete Schutzgas, wird
die Biegehaut 5 gehoben. Die Folge davon ist, daß auch das Ventil 8 gegen den Gasdruck
in der Kammer A und den Druck der Feder i i. gehoben und somit geöffnet wird: Damit
ist aber auch erreicht, daß jetzt das in der Kammer A befindliche Schutzgas seinen
Weg in die Kammer C und' von hier aus durch die Leitung 14 zum Lagerbehälter selbst
findet.
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Der Einbau des Selbstschlußventils in die Anlage ist aus der Fig.a
zu entnehmen. Das in der Vorratsflasche 15 vorhandene, stark gespannte Schutzgas
strömt durch die Leitung i0 zum gewöhnlichen Druckminderventil 17. Von hier aus
gelangt es durch eine Gabelleitung, deren Zweigleitungen mit je einem Ventil verschließbar
sind, einerseits in die Kammer :1 des Selbstschlußventils 4., anderseits in die
Vorkammer 2 und die Reglerkammer B. Von der Kammer C führt die Rohrleitung 14. zum
Lagerbehälter -21 und mittels einer Zweigleitung i8 zum Zapfventil ig der Steigeleitung
20 für die feuergefährliche Flüssigkeit.
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Ist die Kammer B und ihre Vorkammer mit Schutzgas von dem .durch das
Druckminderventil 17 eingestellten Druck geladen, so wird das vor der Kammer 2 in
die Gabelleitung eingebaute Ventil geschlossen, so daß die beiden Kammern .2 und
B keine Verbindung während des Betriebes mehr mit d'em Druckminderventil 17 haben.
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Infolge des Druckes. der vorher entspre-' chend eingestellten Feder
i i, der sich unter Vermittlung der Stange des Ventils 8 auf die Haut 5 überträgt,
wird diese verhindert, durch den Druck des in die Kammer 2 und B eingeströmten Schutzgases
sich nach oben auszubauchen. Hierauf wird das Ventil geöffnet, das in der nach .der
Kammer A führenden zweiten Gabelleitung angeordnet ist, so daß auch in die Kammer
A Preßschutzgas einströmt.
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Bricht nun Feuer in der Anlage aus, so wird die Schmelzsicherung 3
flüssig. Das in der Vorkammer 2 enthaltende- . gespannte Schutzgas und somit auch,das
Schutzgas aus der Reglerkammer B blasen ab. Die Folge davon ist, daß unter dem Druck
des in der: Kammer C herrschenden Niederdruckschutzgases die Biegehaut 5 nach der
Kammer B -lurchgedrückt wird, so daß das Rückschlagventil 8 durch den Preßgasdrück
in der Kaminer :l fest auf seinen Sitz gedrückt wird. Damit ist jede Zufuhr von
Schutzgas nachdem Lagerbehälter 21 oder dem 7.apfventil ig unmöglich gemacht.
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Das gleiche geschieht auch, wenn die Vorlcaminer 2 oder die Kammer
B durch andere Einflüsse als durch Ausschmelzen der Sicherung 3 undicht wird.
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Steigt während des, gewöhnlichen Betriebes der Schutzgasdruck in der
Kammer A und damit auch bis zu einem gewissen Grade in der Kammer C - das Ventil
8 wird nämlich infolge Ausbauchens der beiden Biegehäute nach oben zuerst etwas
angehoben-, so bewirkt der steigende Gasdruck in der Kaminer C ein Sinken der Haut
5 und damit das Aufsetzen des Ventils 8 auf einen Sitz. Das Steigen des Schutzgasdruckes
in der Kammer A kann durch Überschnappen des v orge-,#chalteten Druckminderventils
17 infolge Einklemmens eines Fremdkörpers zwischen dem Ventil und dessen Sitz oder
durch Undichtwerden .dieses Sitzes eintreten. Das Ventil 8 geht daher auch jetzt,
ohne d'aß die Reglerkammer B nebst ihrer -Vorkammer :2 undicht geworden ist, allein
durch seine Schwere in die Schlußstellung über. Damit erfüllt aber das für Selbstschluß
bei Brand gedachte Ventil 8 .auch noch die weitere Aufgabe, daß es in der Kammer
C und damit auch in dein flüssigkeitsleeren Raum des Lagerbehälters 21 keinen höheren
Druck aufkommen läßt als denjenigen, der dem Betriebsdruck entspricht und in der
Kammer B bei der Inbetriebnahme der Anlageeingestellt worden ist. Dieser Betriebsdruck
kann am Druckminderventil 17 eingestellt werden oder entsprechend derer Überschnappdruck
dieses Ventils schon höher gehalten werden. Durch P diese Eigenschaft wird ein Überdruck
im Lagerbehälter 2 i verhindert, der geeignet sein könnte, die Behälterwände zu
sprengen; es werden dadurch ebenfalls lästige Sicherheitsventile, die zu vielfachen
Störungen Veranlassung geben, am Lagerbehälter gespart.
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Hieraus ergibt sich, daß der Betriebsdruck in der Kammer C und damit
auch im Lagerbehälter 2 1 stets eingehalten wird, selbst wenn durch Überschnappen
-oder höher eingestellten Druck am Druckminderventil 17 o. dgl. in der Kammer A
ein viel höherer Druck auftreten sollte, als es der im Lagerbehälter gewünschte
Betriebsdruck ist.
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Hat das Ventil 8infolge-- Steigerung- des
Schutzgasdruckes
die Schutzgaskammer A von der Kammer C abgeschlossen, so* kann erst wieder frisches
Schutzgas aus der Kammer A in die Kammer C und damit in den Lagerbehälter 2 1 gelangen,
wenn sich durch Abzapfen von feuergefährlicher Flüssigkeit aus dem Lagerbehälter
der Gasdruck in der Kammer C so weit verringert hat, daß die Biegehaut 5 durch den
Druck des in der Kammer B eingeschlossenen Schutzgases wieder nach oben ausgebaucht
wird, wodurch das Ventil 8 für kurze Zeit in die Offenstellung gelangt.
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Da aber die Haut 5 in ihrer Fläche ein Vielfaches der Fläche des Ventils
8 darstellt, so kann der Gasdruck in der Schutzgaskammer A schon sehr erheblich
sein, ohne daß das Spiel der Haut 5 und das Öffnen des Ventils 8 he.. einträchtigt
wird. Wird: z. B. der Durchinesser'.des Ventils 8 finit io min, derjenige der Biegehaut
5 mit 6o mm angenommen, so ist das Flächendruckverhältnis beider ungefähr wie
0,78 ::28 oder wie i : 36. Das besagt aber bei einem Betriebsdruck von o,5
Atni. Überdruck firn Lagerbehälter, daß bei entsprechender Druckeinstellung in der
Reglerkammer B der Gasdruck in der Schutzgaskammer A fast 18 Atm. betragen kann,
ohne daß das Spiel des Ventils 8, inson.derheit dessen öffnen und damit auch der
Druck von 0,5 Atm. in der Kammer C beeinträchtigt würde. Diese Vorgänge besagen
aber, daß Glas Schnellschluß- und Reglerventil auch gleichzeitig zum Druckminderventil
wird, und daß das vorgeschaltete Druckminderventil 17 gewöhnlicher Art nur noch
ein Hilfsventil darstellt, um bequem den Reglerdruck in der Kammer B einstellen
zu können. Der Druck des aus dem Druckminderventil17 ausströmenden Schutzgases könnte
bei vorliegendem Beispiel auf io bis 15 Atm. und noch höher eingestellt werden,
ohne die Wirkung der Reglervorrichtung zu beeinträchtigen. Während also bei dem
gewöhnlichen Druckminderventil 17 die Einstellung des Minderdruckes durch eine Schraube
mit Feder in bekannter Weise erreicht wird, löst der geschilderte Dreikaminerregler
die gestellten Aufgaben durch das eigene Schutzgaspolster als Reglergas, dessen
Druck sich je nach dem in der Kammer C gewünschten Betriebsdruck und dem in der
Kammer A eingestellten Schutzgasdruck bestimmt.
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Wird die Reglerkammer B drucklos oder neigt die Druckzunahme in der
Kammer C über den Betriebsdruck oder denjenigen der Reglerkammer, so schließt sich
das Selbstschlußventil B. Es öffnet sich nicht eher wieder, als bis der Druck der
Kammer C entsprechend gesunken ist.