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Sicherheitsvorrichtung in Gasleitungen Bei Gasleitungen besteht die
Gefahr, daß beim Ausbleiben des Gasdruckes von einem anderen Behälter, von irgendeinem
fremden Förderaggregat oder aus der Luft Gas rückwärts in die Leitung eintritt.
Besteht das Gas aus Luft, so ist damit die Gefahr verbunden-, daß sich ein explosibles
Gemisch bildet, das bei Entzündung .erhebliche Zerstörungen verursachen kann. Die
Sicherheitsvorrichtung ist dazu bestimmt, das Ventil, durch welches das Gas im Normalbetrieb
ausströmt und durch welches das Fremdgas in die Gasleitungen eintreten könnte, zu
schfeßen, sobald Fremdgas an das Ventil herankommt.
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Da das Gerät nur dann ansprechen soll, wenn Fremdgas in die Ventilkammer
eintritt, ist es vorteilhaft, wenn das Ventil von der normalen Gasströmung nicht
beeinflußt wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß man die bekannte Wirkung des Diffusionsvorganges
zum Schließen des Ventils benutzt. Das Abschlußorgan befindet sich unterhalb eines
Raumes, welcher einerseits von der Steuermembran, anderseits von der porösen Platte
begrenzt wird. Dieser Raum bildet den Steuerraum, unterhalb dessen die Ventilkammer
liegt.« Tritt nun Fremdgas in die Abschlußvarrichtung ein, so gelangt es in die
Ventilkammer und erniedrigt in derselben den Teildruck des Leuchtgases. Infolgedessen
strömt das Leuchtgas aus der Steuerkammer durch die poröse Platte hindurch nach
der Ventilkammer, um den gesunkenen Teildruck des Leuchtgases in der Ventilkammer
auszugleichen. Das Abströmen des Leuchtgases ,aus der Steuerkammer ruft aber in
der Steuerkammer eine Druckverminderung hervor. Diese Druckverminderung macht sich
an der Steuermembran geltend, welche von der anderen Seite her die Last des Atmosphärendruckes
zu tragen hat. Da die Steuermembran eine sehr große Fläche hat, sind auch die angreifenden
Kräfte sehr groß und die Steuermembran sinkt ab. Dieser Vorgang leitet die Abschlußbewegung
des Sicherheitsventils ein.
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Die Vorrichtung ist besonders geeignet bei Leitungen, die vor einen
Brenner geschaltet werden, wobei die zusätzliche Luft durch den Brenner entweder
angesaugt oder unter Druck dem Brenner zugeführt wird. Bleibt in einem solchen Fall
das Gas aus, so ist es möglich, daß Luft in die Gasleitung zurücktritt und dort
die Explosionsgefahr hervorruft. Vergrößert wird die Gefahr, wenn die Luftzuführung
zum Brenner unter Druck geschieht.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Rückschlagklappen oder Rückschlagventile
sowie Wasservorlagen als Sicherungen zu veTwenden und in die gefährdeten Leitungen
einvubauen. Die Wasservorlage hat den Nachteil, daß das Wasser verdunstet und bei
nicht sorgfältiger Wartung somit die SicUerheitse_inrichtung außer Funktion setzt.
Die Rückschlagklappen erzeugen einen unerwünschten Druckabfall und haben den Nachteil,
daß
bei rückströmender Luft kein genügend dichter Abschluß vorhanden
ist. Man hat ferner empfohlen, Sicherheitsvorrichtungen mit Hilfe der Druckdifferenz
zu betätigen, die am Eingang oder Ausgang der Sicherheitsvorrichtung vorhanden ist
oder durch eine düsenartige Anordnung erzeugt wird. Die Voraussetzung hierfür ist
jedoch, daß das Ventil beim Aufhören der Strömung dicht abschließt, eine Bedingung,
die im Normalfall nicht erfüllt sein kann. Ferner muß schon eine genügende Menge
an Rückstromgas vorhanden sein, damit überhaupt eins Druckdifferenz entsteht. Im
allgemeinen wird eine viel zu große Menge Luft durch das Sicherheitsventil durchgelassen
werden, ohne daß das Ventil anspricht.
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Es sind auch Gasdruckregler beschrieben worden, welche eine Sicherheitsvorrichtung
gegen das Ausströmen von Gas bei Beschädigung der Reglermembran tragen. Diese Einrichtung
benutzt gleichfalls eine Diffusionsplatte, jedoch zu einem anderen Zweck und in
einer anderen Anordnung.
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Nach der vorliegenden Eifindung, welche die Wirkung der Diffusion
aus einer an sich abgeschlossenen, dauernd mit Gas gefüllten Kammer verwendet, lassen
sich die geschilderten Nachteile vermeiden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung bespielsweise dargestellt. Das
Gas tritt von links in ein Ventilgehäuse i ein. In dem Gehäuse ist ein Ventil e,
das entgegen der Strömungsrichtung des Gases schließt. Die Ventilstange 3 tritt
einmal bei q. mit einer Membranabdichtung oder einer sonst gebräuchlichen Abdichtung
durch :eine poröse Wand hindurch und ist gleichzeitig bei 6 an einem von der Membran;
7 getragenen Membranteller 8 befestigt. Die Membran ist mit Gewichten 9 belastet.
Die zwischen der Diffusionswand 5 und der Membran 7 bzw. dem Membranteller 8 gebildete
Steuerkammer steht mit der Ventilkammer und dadurch mit der Gaszuleitung über das
Rohr io, i i in Verbindung und ist durch Schließen der Hähne i z und 13 absperrbar.
Wenn die Sicherheitsvorrichtung in Betrieb genommen werden soll, werden die beiden
Hähne 12 und 13 geöffnet und man läßt aus der Gasleitung bzw. aus der Ventilkammer
so lange Gas durch die Leitung i o und die Leitung i i eintreten, bis das durch
Hahn 13 austretende Gas keine Luft mehr enthält. Daraufhin wird der Hahn
13 geschlossen. Nun stellt sich in der Kammer der Druck ein, der in der Gaszuleitung
herrscht. Alsdann wird auch der Hahn 12 geschlossen, und-die Sicherheitsvorrichtung
ist nunmehr betriebsbereit. Bei dem Ausbleiben des Gases würde zunächst die Luft
(in der Zeichnung von rechts her) zurück in das Sicherheitsventil eintreten. Sobald
die Luft in die Ventilkanuner kommt, beginnt das in der Steuerkammer eingeschlossene
Gas durch die poröse Platte zu diffundieren, weil der Teildruck des Leuchtgases
in der Ventilkammer durch das Fremdgas gesunken ist. Das abdiffundierende Gas erzeugt
aber gleichzeitig in der Steuerkammer eine Druckverminderung. Dadurch wird die Steuermembran
,7 herabgezogen, und das Ventile schließt die Gasleitung ab, so daß das Fremdgas
aus der Ventilkammer in die Gasleitung nicht eintreten kann.
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Um ein möglichst sicheres Schließen das Ventils zu erreichen, ist
es vorteilhaft, die Gewichte 9, mit denen die Steuermembran belastet ist, nicht
nur so zu dimensionieren, daß sie dem von unten auf die Membran wirkenden Druck
das Gleichgewicht halten können, sondern sie wesentlich größer zu halten. Dabei
muß ein vorzeitiges Schließen des Sicher. heitsventils verhindert werden, und man
verwendet zu diesem Zweck vorteilhaft eine am oberen Ende der Ventilstange 3 angreifende
Vorrichtung, die das Sicherheitsventil zunächst in seiner Lage festhält und erst
beim Unterschreiten eines bestimmten Druckes in der Steuerkammer die Ventilstange
freigibt und ein Schließen des Ventils 2 herbeiführt. Diese Vorrichtung kann beispielsweise
darin bestehen, daß zwischen- der Ventilstange 3 und dem Gehäusedeckel 16 ein leicht
zerreißbarer Draht angebracht wird, der bei der geschilderten Druckminderung in
der Steuerkammer zerstört wird, so daß daraufhin das Sicherheitsventil unter dem
Druck der belastenden Gewichte sicher abschließt. Die Vorrichtung kann auch darin
bestehen, daß " am oberen Ende der Ventilstange eine Kugel angebracht ist, die ihrerseits
beispielsweise in eine aus Blattfedern gebildete Hohlkugel eingreift, so daß erst
nach Überwinden dieser Federkraft das Sicherheitsventil zufallen kann. Ebenso kann
durch geeignete Hebelübersetzung .eine Klauenvorrichtung angebracht sein, wobei
di,e Halteklauen durch Gewichtsbelastung zusammengedrückt werden, so daß erst nach
Überwindung dieser Gewichtsbelastung das Ventil zum Schließen freigegeben wird.
Durch .entsprechende Vorrichtungen ist @es möglich, die gesamten Haltevorrichtungen.
entweder durch zusätzliche Federn oder durch zusätzliche Gewichte bezüglich des
Zeitpunktes der Freigabe der Ventilstange einzuregulieren.