Hochdr uck-Entlastungsvor r ichtung. Vorliegende Erfindung bezieht sieh auf eine 11ochdruck-Entlastungsvorrichtung der jenigen Art, bei welcher ein Berstorgan durch den Druck, dem es ausgesetzt ist, bricht, wenn derselbe eine gewisse Höhe überschreitet. Unter der Bezeichnung "Berst- organ" soll ein Verschlussorgan verstanden werden, welches in einem Abzugsweg am Hochdruckbehälter angeordnet ist und wel ches das Hochdruckfluidum von der Atmo sphäre trennt.
Das Berstorgan kann aus einem einzigen Stück bestehen oder aus ver schiedenen, miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt sein.
Versuche haben gezeigt, dass, besonders im Fall von Berstorganen mit kleinem Durch messer, das heisst solchen von nicht über 51 mm (2" engl.) Durchmesser, ein Berst- ssrgan von gleichförmiger Dicke nicht ge nügend empfindlich oder zuverlässig ist, da. das Brechen nicht bei einem scharf begrenz ten Druck eintritt, sondern dass es bei irgend einem Druck innert verhältnismässig weiter Grenzen stattfinden kann.
Versuche haben gezeigt, dass dieser Nachteil dadurch ver mieden werden kann, dass das Berstorgan von ungleichförmiger Dicke, und so abge stützt und proportioniert ist, dass bei Errei chung eines gewissen, kritischen Druckes ein Brechen ausschliesslich durch rechtwinkliges Abscheren quer ,durch die geringste Dicke des Berstorganes stattfindet, wobei diese dünne Stelle einerseits durch die Stützmittel und anderseits durch starre Teile des Berst- gliedes begrenzt ist.
Durch genaues Dimen sionieren der Dicke -der genannten, dünnsten Stelle kann ein Berstorgan geschaffen wer den, welches bei einem zum voraus bestimm ten kritischen Druck bricht.
Es ist von Wichtigkeit, dass bei Bruch .des Berstorganes plötzlich eine relativ grosse Öffnung für die Entlastung, das heisst für das Entweichen des Druckfluidums, geschaf fen werden kann. Versuche haben ergeben, dass Druckentlastungsvorrichtungen nach dem Sicherheitsventiltyp oder Berstorgane, welche in solcher Weise bersten, dass sie nur eine verhältnismässig enge Öffnung schaffen, im Falle einer sehr raschen Drucksteigerung im.- befriedigend sind.
Im Falle, dass das Druck fluidum ein Gas wie zum Beispiel Kohlen dioxyd ist, haben diese Druckentlastungsvor- richtungen noch den weiteren Nachteil, dass die rasche Expansion des Gases hinter der kleinen Öffnung die Bildung eines Eisan satzes und dadurch eine weitere Verengung .der genannten Öffnung zur Folge hat.
Demzufolge ist das Berstorgan zweck mässig so ausgebildet, dass dessen dünnster Teil die Form eines schmalen, einen relativ dickeren Teil umgebenden Randes hat, so dass bei Bruch der genannte, dicke Teil vollstän dig abgesprengt und eine grosse Abblasöff- nung geschaffen wird. Um ,ein Brechen in obiger Weise zu erleichtern, . und um zu.
sichern, dass ein Bruch ausschliesslich durch Abscheren stattfindet, ist es zweckmässig, die Abstützung des Berstorganes derart auszu bilden, dass sie konzentrisch zum dicken Teil des Derstorganes ist, und dass zwischen dem dicken -Teil und der Abstützung nur wenig Zwischenraum ist. Ferner ist es zweckmässig, wenn diese dünne Stelle eine gleichmässige Dicke hat.
Es können auch mehrere Berstorgane vor gesehen sein. Auch kann ein einziges Berst- organ zwei oder mehr dicke Teile, von denen jedes von einem relativ dünnen Rand um geben ist, enthalten. Diese letzteren Konstruk- tionen ergeben jedoch keinen maximalen Gasablass, da es in der Praxis beinahe un möglich ist, den gleichzeitigen Bruch von verschiedenen Teilen eines Beratorganes, respektive von verschiedenen Berstorganen zu erreichen.
-Das Berstorgan besitzt vorzugsweise Kreisform, in welchem Fall der dünne Rand die Form eines Ringes hat.
Um den Bruch des genannten Ringes durch Abseherung zu erleichtern, ist derselbe zweckmässig möglichst nahe an den Umfangs- stützmitteln angebracht und sind diese Mittel zweckmässig mit starren und relativ scharfen Kanten versehen.
Der dünne Ring kann auch einen gewissen Abstand von den Umfangs stützmitteln haben, wobei zweckmässig ein äusserer Ring von relativ dickem Material nahe an den Stützmitteln vorgesehen ist. In diesem Fall sollte aber der relativ dicke Ring so starr und so bemessen sein, dass immer noch ein Brechen ausschliesslich durch Abscheren ,des dünnen Ringes erfolgt. Diese Ausfüh rungsform hat den Nachteil, dass nicht die Maximalfläche des Berstorganes zum Ent weichen des Druckfluidums ausgenutzt wer .den kann.
Das Berstorgan kann aus einer Metall blechscheibe von gleichmässiger Dicke herge stellt werden, von der man das Metall derart -wegarbeitet, .dass ein dickerer, zentraler Teil von etwas kleinerem Durchmesser als jener der Abblasöffnung, in welche die Scheibe ein geklemmt ist, bleibt.
-Das Berstorgan kann auch aus einer Metallbleehscheibe von gleich mässiger Dicke hergestellt werden, indem man eine Ringnut in die Scheibe einarbeitet, deren Durchmesser jenen der Abblasöffnung, in die die ,Scheibe eingesetzt ist, nicht über schreitet.
Diese Berstorgane leiden jedoch am 'Cbel- stand, -dass es beim Bearbeiten des Berst- organes schwierig ist, mit Sicherheit zu er reichen, dass der kritische Druck, bei welchem es berstet, innerhalb enger Grenzen irgend eines vorbestimmten Druckes fällt. Hier aus folgt, dass es schwierig ist, eine Anzahl Berstorgane so zu bearbeiten, .dass sie beim gleichen Druck oder innerhalb relativ enger Druckgrenzen bersten.
Es wird deshalb vorgezogen, den zen tralen Teil einer Hauptscheibe von gleich 3nässier Dicke durch Aufsetzen einer Hilfs scheibe von kleinerem Durchmesser zu ver stärken, das Ganze derart, dass ein schmaler Ring der dünnen Scheibe unmittelbar an: den Wänden der Abblasöffnung, in welche das Berstorgan eingeklemmt ist, gelassen wird.
Unter irgend einem Druck über dem atmo- sphärischere ist der Ringteil der dünnen Scheibe der schwächste Teil des Berstorganes und tritt ein Bruch des Berstgliedes demzu <B>folge</B> - ausschliesslich durch. Abscheren.-- des Metallei an diesem Ring ein. Statt einer ein zigen, dickeren Hilfsscheibe kann auf jeder Seite der dünnen Hauptscheibe eine solche Hilfsscheibe angeordnet sein und können alle drei Scheiben, zum Beispiel mittelst eines Bolzens zusammengeschraubt sein.
Im Falle, dass das Berstorgan eine zentrale, dünne Hauptscheibe von gleichmässiger Dicke auf weist, kann dieselbe aus kaltgewalztem Me tallblech oder durch Abarbeiten einer dik- k eren Scheibe auf die erforderliche Dünne hergestellt werden.
Die 7aeiehnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt.
Der Stutzen 1 der Entla.stungsvorrich- tunb ist zugleich der Abblasstutzen des von einem übermässigen Druck zu entlastenden Hochdruckgasbehälters und trägt ein Berst- organ, welches eine dünne Hauptscheibe aus Metall und zwei. Hilfsscheiben 6 und i besitzt, die mittelst eines Bolzens 9 und einer Mutter 10 auf die beiden Seiten der dün nen Hauptscheibe 2 geklemmt sind.
Das Berstorgan ist zwischen einem Weichmetall ring 5 auf .der innern Seite des Behälters und einem harten Metallring 4 mit scharfer, auf der Hauptscheibe 2? liegender Innenkante auf der äussern Seite angeordnet. Zur Verhütung von Gasentweichung hinter dem Bolzenkopf ist eine weiche Unterlagsscheibe ss unter den Bolzenkopf gelegt. Auf den Stutzen 1 ist eine Schutzkappe 3 geschraubt, um die beim Ber sten des Berstorganes auswärts geschleuder ten Teile zurückzuhalten.
Die Schutzkappe besitzt das Abblasen des Gases gestattende Löcher 1.l.. Durch genügend starkes An ziehen der Mutter 10 ist die Hauptscheibe 2 in ihrer Stellung gesichert und ein gasdichter Abschluss am Bolzenkopf erreicht.
Ist im das Berstorgan tragenden Stutzen ein Ventil vorgesehen, so kann das Einsetzen eine.. -andern Berstorganevorgenommen werden, ohne dass das Gas aus dem Behälter abgelassen werden muss.