DE1104913B - Hochdruckwasservorlage - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Wasservorlage geschlossener Bauart, also ohne offenen Wasserverschluß, insbesondere zur Sicherung von Acetylenentwicklern gegen Fliammenrückschlag, falls das Acetylen zum Betrieb von Schweiß- und Schneidgeräten, Verwendung findet, mit einem Gasverteiler, der es ermöglicht, rückschlagsichere Vorlagen mit wesentlich kleineren Abmessungen als bisher zu bauen.

Die Prüfungsbedingungen für solche Wasservorlagen sind, in letzter Zeit wesentlich verschärft worden. Vorlagen bekannter Bauarten, bei deneni die sichernde Wirkung fast ausnahmslos darin besteht, daß das zugeführte Gas durch einen Verteiler in viele Gasfäden zerteilt wird, die beim Hochsteigen durch das Sperrwasser auseinanderreißen und dadurch eine zurückschlagende Flamme löschen, erfordern bei den neuen, harten Prüfvorschriften beträchtliche Dimensionen. Die Anzahl der Verteilerbohrungen muß vergrößert werden. Das bedingt bei gleichbleibendem Lochabstand eine größere Verteilerplatte, diese einen größeren Topfdurchmesser, dieser ein größeres Sperrwasservolumen und dieses wieder einen größeren Gasraum, weil sonst Wasser mitgerissen wird.

Da die auftretenden Explosionsdrücke beträchtlich sind (bei den Prüfungen mit Acetylen-Sauerstoff-Gemischen im Verhältnis 30 : 70 werden Drücke über 300 atü gemessen), bedeutet eine Volumenvergrößerung entsprechend verstärkte Wandungen und Flansche und damit eine erhebliche Verteuerung.

Es besteht also ein Bedürfnis nach einem neuen Prinzip der Flammenlöschung in einer solchen Vorlage, das wirksamer ist als das bisherige.

Ein solches ist gefunden in der Ausbildung des Verteilers, dessen horizontale Austrittskanäle jeweils von einem unten offenen Kanal gekreuzt werden, wobei die untere öffnung des Kanals fast bis zum Boden der Vorlage reicht. Erreicht bei einem Rückschlag die Druckwelle die Oberfläche des Sperrwassers, wird ein kleiner Teil des Sperrwassers in die Kanäle, in denen geringer Druck herrscht, verdrängt, Vorzugsweise in die lotrechten.

Die horizontalen Austrittsbohrungen werden durch einen Wasserpfropfen verschlossen, und die um einen sehr kurzen Zeitabschnitt später ankommende Flamme wird gelöscht. Der Verteiler braucht also nicht mehr so ausgebildet zu werden, daß das durch das Sperrwasser strömende Gas in einzelne Bläschen zerteilt wird. Es genügt eine grobe Zerteilung in wenige Gassäulen. Es ist nur ein kleiner Verteiler nötig, und mithin kann auch die Abmessung der Vorlage klein bleiben.

Ein ähnliches Prinzip ist schon bei einer Niederdruck-Wasservorlage mit offenem Wasserverschluß und ohne Rückschlagventil benutzt worden. Dabei Ho chdruckwas s ervor lage

Anmelder:

Autogenwerk Sirius G.m.b.H.,
Düsseldorf 1, Ringels weide 18

Otto Zahn, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

kommt das Gaszuleitungsrohr jedoch von oben, was bei Hochdruckvorlagen, die ein Rückschlagventil haben müssen, nicht möglich ist. Die erwähnte Wasservorlage besitzt auch nur einen nach unten gerichteten Fortsatz, während es bei der vorliegenden Erfindung mehrere sind.

Es ist auch versucht worden, durch Einbau eines Blasenzerteilers im Gasraum über dem Sperrwasser in Verbindung mit einem Wasserrücklaufrohr die Sperrwassermenge zu verringern. Versuche haben jedoch gezeigt, daß Vorlagen nach diesem Prinzip weitaus größere Abmessungen erfordern als solche gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wasservorlage dargestellt.

Der Verteiler 1 ist auf dem abschraubbaren Boden 2 der Vorlage befestigt. Das Gas wird ihm von unten durch Rohr 3 zugeführt. Der Verteiler besitzt ein Rückschlagventil, bestehend aus Ventilsitz 4, Ventilstößel 5 und Ventilführung 6. Die Ventilführung ist mit dem Verteiler lösbar verbunden. Das Gas tritt aus dem Verteiler durch eine Anzahl waagerechter oder leicht schräg nach unten oder oben gerichteter Kanäle 7 in das Sperrwasser aus. Jede Austrittsbohrung wird von. einem lotrechten, unten offenen Kanal 8 gekreuzt, der bis dicht an den Boden der Vorlage reicht. Zwischen dem oberen Austritt dieser Kanäle und dem Flansch 9 der Ventilführung 6 bleibt zweckmäßig ein Spalt 10 frei.

Das in die Vorlage unter Druck einströmende Gas hebt den Stößel des Rückschlagventils an und tritt durch die Kanäle 7 in das Sperrwasser, steigt in diesem in Gasketten hoch, passiert einen Wasserabscheider und gelangt in üblicher Weise zum Schweißbrenner od. dgl. Aus den lotrechten Kanälen 8 tritt es nicht aus, weil es den Weg des geringsten Widerstandes wählt. Das Sperrwasser wird in den Kanälen 8 nur ein klein wenig nach unten gedrückt, befindet sich also immer dicht unterhalb der Kanäle 7.

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Bei einem Flammenrückschlag entsteht eine Druckwelle, die dem entflammten Gas um einen sehr kleinen Zeitabschnitt voreilt. Der durch den. Rückschlag entstehende Druck ist beträchtlich und hängt von der Zusammensetzung des Gasgemisches ab. Es wurden Explosionsdrücke über 300 atü gemessen. Trifft die Druckwelle schlagartig" auf die Oberfläche des Sperrwassers, dann wird dieses nach den Stellen, wo geringer Gegendruck vorhanden ist, verdrängt; das sind vorzugsweise die Kanäle 8, die ja mit dem Gasraum des Rückschlagventils in Verbindung stehen, in dem noch der Druck des zuströmenden Gases herrscht. Es wird also in den Kanälen 8 Sperrwasser hochgedrückt, das die Kanäle 7 verschließt und der um einen sehr kurzen Zeitabschnitt nacheilenden Flamme den Weg in die Gaszuleitung 3 versperrt. Wichtig ist hierbei der Umstand, daß die Steiggeschwindigkeit des Sperrwassers in den Kanälen 8 sehr hoch ist. Beträgt z. B. der Gesamtquerschnitt der Kanäle 8 ein Hundertstel des wirksamen Querschnitts des Vorlagentopfes, so wird das Sperrwasser in den Kanälen 8 beispielsweise um 100 mm ansteigen, wenn das Sperrwasser im Vorlagentopf um 1 mm gesunken ist. Beträgt der lichte Durchmesser der Kanäle z. B. 5 mm, so werden die Kanäle schon verschlossen, wenn das Sperrwasser im Vorlagentopf um 0,05 mm gesunken ist. Die Zeit, um einen Wasserspiegel bei 300 atü um 0,05 mm abzusenken, ist außerordentlich kurz; bei richtiger Dimensionierung der Vorlage und des Verteilers jedenfalls kleiner als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des entflammten Brenngas-Sauerstoff-Gemisches.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Hochdruckwasservorlage geschlossener Bauart mit Rückschlagventil, insbesondere für Acetylen-Schweiß- und Schneidanlagen, mit einem Gasverteiler, bei dem das Gas aus einer Anzahl horizontaler oder annähernd horizontaler Kanäle austritt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Austrittskanal (7) von einem unten offenen Kanal (8) gekreuzt wird, der bis dicht an den Boden der Vorlage reicht und der gleichen oder größeren Durchmesser hat als der Austrittskanal (7).

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 612 005, 626 184.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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