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Vorrichtung zum Druckausgleich bei Druckzersetzcrn.
Das Problem des Druckausgleiches bei Wasserzersetzern, insbesondere für Hochdruckbetrieb, hat bereits zu verschiedenen Vorschlägen geführt. Neben elektromagnetisch gesteuerten Ventilen sind späterhin beispielsweise Membranventil in Vorschlag gebracht worden. Die bisher bekannten Druckausgleichvorrichtungen dieser Art lassen aber hinsichtlich Betriebssicherheit, Einfachheit des Aufbaues und der Überwachung usw. noch in mehrfacher Hinsicht zu wünschen übrig.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung-zum Druckausgleich bei Druckzersetzern, die sich durch einen verhältnismässig einfachen Aufbau und ein betriebssicheres Arbeiten auszeichnet.
Ein weiterer beachtlicher Vorteil dieser Druckausgleichvorrichtung besteht darin, dass in ihr zwar erwünschterweise ein verhältnismässig grosses Gasvolumen enthalten ist, dass aber der Anteil des elektrolytisch entwickelten Gases klein gehalten werden kann, wenn man zur Erzeugung des Gegendruckes ein entsprechend grösseres Volumen eines neutralen Gases, z. B. Stickstoff, anwendet. Die Betriebssicherheit wird vor allem dadurch gewährleistet, dass bereits kleinste Druckdifferenzen der elektrolytisch entwickelten Gase in den Gasräumen des Ausgleichsgefässes die neue Druckausgleichvorrichtung sofort zum Ansprechen bringen und damit zum Druckausgleich führen.
Diese Vorteile werden gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass als Druckausgleichvorrichtung zwischen dem Zersetzer und den Gasentnahmeleitungen ein mit Flüssigkeit gefüllter, U-förmiger Behälter (Ausgleichgefäss) mit druckfest geschlossenen Schenkeln eingeschaltet ist, der in jedem Schenkel eine ein Gasaustrittsventil steuernde Tauchglocke enthält. Die Tauchgloeke steht einerseits unter dem Druck des elektrolytisch entwickelten Gases und anderseits unter einem wahlweise einstellbaren Gegendruck, z. B. dem Druck eines neutralen, sich in der Füllflüssigkeit nicht wesentlich lösenden Gases.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Durch die beiden Rohre 1 und 2 strömen der elektrolytisch entwickelte Sauerstoff und Wasserstoff in je einen der druckfest geschlossenen Schenkel 3 und 4 eines U-förmigen Gefässes 5 ein, u. zw. enden die Rohre 1 und 2 in dem dargestellten Beispiel unterhalb der Füllflüssigkeit 6, die sich in dem Behälter 5 befindet. Als Füllflüssigkeit kann beispielsweise Wasser gewählt werden. Wie ersichtlich, sind die Schenkel 3 und 4 des Gefässes 5 gegenüber ihrer unteren Verbindungsleitung ganz erheblich erweitert, um eine Füllung mit einem verhältnismässig grossen Gesamtgasvolumen zu ermöglichen.
In jedem der Schenkel 3 und 4 befindet sich eine Tauchglocke 7 und 8, in welche Rohre 9 und 10 münden. Das offene Ende der Rohre 9 und 10 liegt oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Die beiden Rohre 9 und 10 dienen zur Zuführung eines Gegendruckgases, beispielsweise Stickstoff oder eines andern neutralen, sich nicht nennenswert in der Füllflüssigkeit 6 lösenden Gases. Das Gegendruckgas wird einer Bombe 11 entnommen. Es tritt aus der Bombe zunächst durch ein wahlweise einstellbares Ventil 12 in einen Zwischenbehälter 1. 3 ein, der mit einem von Hand betätigten Gasablassventil ausgerüstet ist.
Die Tauchgloeken y und 8 sind mittels Hebelgestänge 15 und 16 zur Steuerung von Ventilen 17 und 18 ausgebildet, welche den oberen Gasraum der Schenkel 3 und 4 mit den zur Gasabfüllstelle führenden Rohrleitungen 19 und 20 verbinden. In diesen Rohrleitungen 19 und 20 sind noch Absperrventile 21 und 22 eingebaut.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Druckausgleichvorrichtung ist wie folgt : Zunächst wird durch Betätigung des Ventils 12 so viel von dem aus der Bombe. ! J entnommenen Gegendruckgas zugeführt, dass sich der anfangs gewünschte Gegendruck in den Schenkeln 3 und 4 einstellt. Im Anfangszustand haben dann die Tauchglocken 7 und 8 ihre höchsten Stellungen, in denen sie die Ventile 17 und 18 schliessen. Strömen nun durch die Rohrleitungen 1 und 2 elektrolytisch entwickelte Gase in die Schenkel 3 und 4 ein, so drücken diese den Spiegel der Füllflüssigkeit in beiden Schenkeln herab, so dass in den Tauchglocken der Flüssigkeitsspiegel steigt.
Demzufolge bewegen sich die Tauchglocken 7 und 8 nach unten und öffnen die Ventile 17 und 18, so dass die elektrolytisch entwickelten Gase aus dem oberen Teil der Schenkel 3 und 4 in die Gasabfülleitungen 19 und 20 abströmen können. Durch fortlaufendes Erhöhen des Gegendruckes kann so jeder beliebige Betriebsdruck eingestellt werden.
Findet nun ein ungleichmässiges Abströmen der beiden elektrolytisch entwickelten Gase nach der Abfüllstelle statt, so wird dadurch eine Verlagerung der Flüssigkeitsspiegel in den beiden Schenkeln eintreten. Dies hat wiederum zur Folge, dass die Glocke auf der druckniederen Seite steigt und auf der druckhöheren Seite fällt, da der Gegendruck in beiden Glocken gleichbleibt. Diese Verstellbewegung der Glocken bewirkt dann, dass das eine Ventil geschlossen und das andere geöffnet wird, u. zw. so, dass dadurch der gewünschte Druckausgleich wieder erzielt wird.
Es empfiehlt sich, die Ventile so auszubilden, dass sie ein möglichst gleichmässiges Regeln der Gasmengen zwischen der Schliess- und der Öffnungsstellung ermöglichen. Die Ventile stellen sich dann bei normalem Betrieb auf eine Zwischenstellung ein, die dem Betriebsdruck und der Gaserzeugung entspricht (fortlaufende gleichmässige Gasentnahme). Bei Abweichen von diesem Normalzustand geben sie entsprechend mehr oder weniger Durchflussquerschnitt für die Gase frei.
Die dargestellte Ausführungsform lässt sich in verschiedener Weise abändern. Beispielsweise kann man die elektrolytisch entwickelten Gase in das Innere der Tauchglocken 7 und 8 einströmen lassen, wenn man das Gegendruckgas auf der Aussenseite der Tauchglocken zur Wirkung bringt.
Ferner ist es möglich, ohne Gegendruckgas auszukommen und statt dessen einen Flüssigkeitsdruckakkumulator zweckmässig an die untere Verbindungsleitung der beiden Schenkel 3 und 4 an- zuschliessen. In diesem Falle benotigt ma. n keine Tauchglocken ? und S, sondern kann normale Schwimmer an deren Stelle verwenden.
Um bei plötzlich sich ändernder ungleichmässiger Entnahme ein stossartiges Bewegen der Tauchglocken bzw. Schwimmer zu vermeiden, empfiehlt es sich, an ihnen Dämpfungsflächen 23, 24 in zweckentsprechender Anzahl und Form vorzusehen. Die Dämpfungsflächen können naturgemäss sowohl an der Aussenseite als auch an der Innenseite oder schliesslich an einer der beiden Seiten der Tauehglocken sich befinden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Druckausgleich bei Druckzersetzern mit Gasaustrittsventile steuernden Schwimmern, Tauchglocken od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass je ein Ventilsteuerorgan (Schwimmer usw. ) in je einem druckfest geschlossenen Schenkel (3, 4) eines mit Flüssigkeit gefüllten U-förmigen Behälters (5) angeordnet ist und einerseits unter dem Druck des elektrolytisch entwickelten Gases (Leitung 1 oder 2) und anderseits unter einem wahlweise einstellbaren Gegendruck steht, z. B. dem Druck eines neutralen, sich in der Flüssigkeit (6) nicht wesentlich lösenden Gases.
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