DE1172494B - Einrichtung zur Leckanzeige an Fluessigkeitsbehaeltern - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Leckanzeige an Flüssigkeitsbehältern; Zusatz zum Patent: 1142084 Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Leckanzeige an Flüssigkeitsbehältern und damit verbundenen Rohrsystemen durch Überwachung des Druckes im Luftraum des Behälters, in dem gemäß dem Verfahren nach Patent 1 142084 ein Unterdruck erzeugt und bei etwaigen Druckänderungen wieder hergestellt wird, der mindestens so groß ist wie die jeweilige hydrostatische Druckhöhe der Flüssigkeit an der tiefsten Stelle des Behälters.
• Durch die Anwendung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent wird der Flüssigkeitsbehälter nicht nur unterhalb, sondern auch oberhalb des jeweiligen Flüssigkeitsspiegels hinsichtlich des Auftretens von undichten Stellen unter Kontrolle gehalten; die unmittelbar an den Behälter angeschlossenen Rohrleitungen sind ebenfalls in diese Kontrolle einbezogen. Eine Unterbrechung der Kontrolle bei normaler Flüssigkeitsentnahme aus dem Behälter tritt nicht ein.
• Da der Unterdruck in dem Flüssigkeitsbehälter etwas höher gehalten wird als der statische Flüssigkeitsdruck am tiefsten Punkt des Behälters oder der mit ihm verbundenen Flüssigkeitsleitungen, wird durch eine sich ausbildende Leckstelle zunächst Luft oder Grundwasser aus der unmittelbaren äußeren Umgebung der Leckstelle angesaugt, ohne daß Flüssigkeit durch diese Leckstelle austreten kann. Sinkt dadurch der Unterdruck in dem Behälter unter dem eingestellten Wert ab, so wird durch eine den Unterdruck überwachende Vorrichtung, z. B. einen Kon taktdruckmesser, ein akustisches und/oder optisches Warnsignal gegeben, bevor überhaupt Flüssigkeit aus dem Behälter oder den Leitungen auslaufen kann.
• Durch das Ansprechen der den Unterdruck im Behälter überwachenden Vorrichtung wird außerdem eine Saugpumpe (Vakuumpumpe) eingeschaltet, die den Unterdruck - trotz der Leckstelle - aufrechterhält.
• Bei Entnahme von Flüssigkeit aus dem Behälter wird über ein Unterdruckventil, das auf den bestimmten Unterdruck eingestellt ist, Luft in den Behälter hineingeblasen. Um bei abnehmendem Flüssigkeitszustand im Behälter den Unterdruck dem verringerten statischen Druck am tiefsten Punkt anpassen zu können, werden mehrere auf unterschiedliche Werte eingestellte Unterdruckventile verwendet.
• Die Zusatzerfindung bezweckt eine Verbesserung und Vereinfachung der in dem Hauptpatent beschriebenen Vorrichtung bezüglich der Einstellung des Unterdrucks im Behälter.
• Die Einrichtung zur Leckanzeige gemäß der Zusatzerfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einem von oberhalb des höchsten Flüssigkeitsstandes bis etwa zum Boden des Behälters reichenden Lufteinlaßrohr ein an sich bekannter Siphon-Flüssigkeitsverschluß vorgeschaltet ist, dessen U-Schenkel und dessen Flüssigkeitsfüllung so bemessen sind, daß die in das Einlaßrohr eintretende Luft einen Gegendruck der Verschlußflüssigkeit zu überwinden hat, der größer ist als die Differenz der statischen Flüssigkeitsdrücke am unteren Ende des Einlaßrohres und dem tiefsten Punkt des Behälters oder der mit diesem verbundenen Leitungen.
• Durch diese erfindungsgemäße Einrichtung wird erreicht, daß die bei einer Entnahme von Flüssigkeit in den Behälter einzulassende Luft gegen den statischen Flüssigkeitsdruck einer Flüssigkeitssäule in den Behälter eintritt, der um den durch den Siphon-Flüssigkeitsverschluß bestimmter Betrag größer ist als der statische Druck der Flüssigkeitssäule, die bei dem jeweiligen Füllzustand des Behälters auf dem tiefsten Punkt des Behälters oder der mit ihm verbundenen Rohrleitungen lastet, und hierzu einen als Siphon gestalteten Flüssigkeitsverschluß verwendet.
• Der Siphon-Flüssigkeitsverschluß läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch zur Betätigung der Vakuumpumpe und eines Warnsignals ausnutzen, daß in dem lufteintrittsseitigen Schenkel desselben ein Schwimmer angeordnet ist, der bei seiner Aufwärtsbewegung auf eine Schalteinrichtung zum Einschalten der Vakuumpumpe und einer Signaleinrichtung einwirkt.
• In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Leckanzeigeeinrichtung an einem Heizölbehälter in schematischer Form dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Ölbehälter und den Siphon-Flüssigkeitsverschluß.
• DerBehälterl zur Aufnahme des Heizöls ist durch einen Deckel 2 verschlossen, durch den die mit der Pumpe P verbundene Olentnahmeleitung 3 mit Rückleitung3', eine zur Vakuumpumpe 4 führende Absaugleitung 5 und das Lufteinlaßrohr 6 hindurchgeführt sind. Das Lufteinlaßrohr 6 reicht mit seinem unteren, in an sich bekannter Weise erweiterten Ende 6a bis etwa zum Boden 1 a des Behälters 1 und liegt mit seinem oberen Rohrteil 6 b oberhalb des höchstens Flüssigkeitsspiegels F in dem Behälter 1.
• Dem Lufteinlaßrohr6 ist ein Flüssigkeitsverschluß 7 nach Art eines bekannten Siphons vorgeschaltet, der im wesentlichen aus einem U-förmigen Rohr 8 mit zwei ungleich langen Schenkeln 8 a und 8b sowie einem an den kürzeren Schenkel vorgesehenen Aufnahmebehälter 9 für die Verschlußflüssigkeit 10 besteht. In dem eintrittsseitigen Schenkel des Flüssigkeitsverschlusses 7 ist ein Schwimmer 11 angeordnet, der mit seiner Schwimmerstange 12 eine beispielsweise als Quecksilber-Kippschalter ausgeführte Schalteinrichtungl3 betätigt, die ihrerseits im Steuerstromkreis der Vakuumpumpe 4 (Ventil 4') und einer Signaleinrichtung 14 liegt. Ein Handschalter 15 liegt in der Stromzuleitung vor der Schalteinrichtung 13.
• Im Ausgangszustand, d. h. bei zum Füllen oder Nachfüllen geöffnetem Behälter 1, wird die Verschlußflüssigkeit 10 in den beiden Schenkeln des Flüssigkeitsverschlusses 7 - in Abhängigkeit von der in das Rohr 6 eingedrungenen Ölmenge - gleich oder unterschiedlich hoch stehen; ein Teil der Flüssigkeit befindet sich in dem Aufnahmebehälter 9.
• Wird nun (über einen nicht dargestellten Öleinlaß) Ö1 in den Behälter 1 eingefüllt, so dringt mit steigender Füllhöhe Öl über das untere Ende 6a des Einlaßrohres 6 in dieses Rohr ein, wobei die in dem Rohr 6 enthaltene Luft die Verschlußflüssigkeit 10 des Flüssigkeitsverschlusses 7 aus dem Schenkel 8 a in den Schenkel 8 b und den Aufnahmebehälter 9 hineindrückt, bis diese Luft - soweit notwendig - ins Freie entweichen kann. Dabei ist der Schwimmer 11 bis zu seinem Anschlag angehoben und die Schalteinrichtung 13 eingeschaltet.
• Ist der Behälter 1 bis zum höchsten Flüssigkeitsspiegel F mit Öl gefüllt, so werden nach Einschalten des Handschalters 15 über den durch Anheben des Schwimmers 11 bereits geschlossenen Betätigungskontakt der Schalteinrichtung 13 die Signaleinrichtung (zur Probe) und die Vakuumpumpe 4 eingeschaltet, die ihrerseits über die Absaugleitung 5 Luft aus dem Luftraum 1 b des Behälters 1 absaugt.
• Dieses Absaugen der Luft setzt sich so lange fort, bis das zunächst in das Einlaßrohr 6 eingedrungene Öl aus dem Rohr herausgesaugt, in dem Flüssigkeitsverschluß 7 der größte Teil der Verschlußflüssigkeit aus dem Schenkel 8 b in den Schenkel 8 a übergeströmt und der Schwimmer 11 im Schenkel 8b in die aus der Zeichnung ersichtliche Lage abgesunken ist, in der die Schalteinrichtung 13 ausgeschaltet ist und damit die Vakuumpumpe 4 stillgesetzt ist.
• Zu diesem Zeitpunkt entspricht der durch die Vakuumpumpe erzeugte Unterdruck im Luftraum des Behälters 1 der Summe der statischen Flüssigkeitsdrücke der Flüssigkeitssäulen h im Flüssigkeitsverschluß und HF im Behälter, wobei die letztere der Eintauchtiefe des Einlaßrohres 6 in die im Behälter enthaltene Flüssigkeit entspricht.
• Durch geeignete Bemessung der U-Schenkel des Flüssigkeitsverschlussés 7 und entsprechende Wahl der Flüssigkeitsfüllmenge dieses Verschlusses kann man die Flüssigkeitshöheh derart wählen, daß der der Summe der statischen Flüssigkeitsdrücke der Flüssigkeitssäulen h und HF entsprechende Unterdruck im Luftraum des Behälters 1 stets größer ist als der statische Flüssigkeitsdruck am tiefsten Punkt des Behälters oder der mit ihm verbundenen Rohrleitung. Diese Einstellung des Unterdruckes geschieht selbsttätig bei jeder beliebigen Füllhöhe.
• Wird Öl aus dem Behälter 1 entnommen, so sinkt der Druck im Luftraum 1 b des Behälters ab, worauf durch den Flüssigkeitsverschluß 7 Außenluft in das Einlaßrohr 6 und an dessen unterem Ende in den Behälter bzw. durch das in dem Behälter enthaltene Öl in den Luftraum eintreten kann. Diese Luft hat einerseits die statische Flüssigkeitsdruckhöhe H zwischen der jeweils vorhandenen ÖIoberfläche und dem unteren Ende 6a des Einlaßrohres 6 und anderseits die beim Luftdurchtritt vorhandene Flüssigkeitsdruckhöhe h im Flüssigkeitsverschluß 7 zu überwinden.
• Da die Flüssigkeitshöhe 17 beim Einsaugen von Luft praktisch konstant bleibt, und einem Druck das Gleichgewicht hält, der größer ist als die statische Flüssigkeitsdruckdifferenz zwischen dem unteren Ende 6 a des Einlaß roh res 6 und dem tiefsten Punkt 1 a des Behälters 1 bzw. der Rohrleitung 3, bleibt der Unterdruck im Luftraum des Behälters stets so groß, daß beim Auftreten einer Undichtigkeit in dem Behälter oder den Rohrleitungen - zumindest so lange, wie eine für diese Undichtigkeit verantwortliche Leckstelle kleine Abmessungen hat -kein Öl austreten kann, sondern vielmehr das außerhalb der Leckstelle befindliche Medium (Luft, Wasser) in den Behälter oder seine Rohrleitungen eintritt.
• Das beim Vorhandensein eines solchen Leckes in den Behälter eintretende Medium verringert den Unterdruck im Luftraum 1 b des Behälters 1 und bewirkt dadurch eine Verschiebung der Flüssigkeit im Flüssigkeitsverschluß 7 aus dem Schenkel 8a in den Schenkel8b, in dem der Schwimmerll angehoben wird und die Schaltvorrichtung 13 betätigt, wodurch einerseits die Vakuumpumpe 4 und anderseits die Signaleinrichtung 14 eingeschaltet werden.
• Die beschriebene Einrichtung arbeitet vollkommen selbsttätig, sie bedarf auch keiner besonderen Wartung oder Unterhaltung, wenn man für die Verschlußflüssigkeit im Flüssigkeitsverschluß 7 eine nicht verdunstende Flüssigkeit, insbesondere ein geeignetes Ö1, verwendet.
• Der Unterdruck im Luftraum des Kesseltankes 1 paßt sich der jeweils vorhandenen Füllhöhe und auch dem äußeren Luftdruck selbsttätig an. Steigt z. B. der äußere Luftdruck, so tritt über den Flüssigkeitsverschluß 7 etwas Luft in den Behälter ein, bis die gewünschte Druckdifferenz zwischen Außenluftdruck und statischem Flüssigkeitsdruck am tiefsten Behälter- oder Rohrleitungspunkt wiederhergestellt ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Leckanzeige an Flüssigkeitsbehältern und damit verbundenen Rohrsystemen durch Überwachung des Druckes im Luftraum des Behälters, in dem gemäß dem Verfahren nach Patent 1 142 084 ein Unterdruck erzeugt und bei etwaigen Druckänderungen wiederhergestellt wird, der mindestens so groß ist wie die jeweilige hydrostatische Druckhöhe der Flüssigkeit an der tiefsten Stelle des Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß einem von oberhalb des höchsten Flüssigkeitsstandes (F) bis etwa zum Boden (la) des Behälters (1) reichenden Lufteinlaßrohr (6) ein an sich bekannter Siphon-Flüssigkeitsverschluß (7) vorgeschaltet ist, dessen U-Schenkel (8 a, 8 b) und dessen Flüssigkeitsfüllung (10) so bemessen sind, daß die in das Einlaßrohr (6) eintretende Luft einen Gegendruck der Verschlußflüssigkeit (10) zu überwinden hat, der größer ist als die Differenz der statischen Flüssigkeitsdrücke am unteren Ende des Einlaßrohres und dem tiefsten Punkt des Behälters oder der mit diesem verbundenen Leitungen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem lufteintrittsseitigen Schenkel (8 b) des Siphon-Flüssigkeitsverschlusses (7) ein Schwimmer (11) angeordnet ist, der bei seiner Aufwärtsbewegung auf eine Schalteinrichtung (13) zum Einschalten der Vakuumpumpe (4) und einer Signaleinrichtung (14) einwirkt.