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"Überwachungseinrichtung für die Versorgungsleitung eines öl gespeisten
Aggregats" Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für die Versorgungsleitung
eines ölgespeisten Aggregats, welches eine Pumpe enthält, deren Vorlaufleitung mit
einem Vorratsbehälter verbunden ist. Ein derartiges ölgespeistes Aggregat kann der
Brenner einer Ölheizungsanlage sein.
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Bei einer Ölheizungsanlage sind der Vorratsbehälter selbst sowie die
als Vorlaufleitung bezeichnete Förderleitung zum Brenner dadurch Gefahrenquellen,
daß an undichten Stellen des Vorratsbehälters und der den Brenner versorgenden Leitungen
Lecköl austreten und die Umwelt gefährden kann. Ein frühzeitiges Erkennen derartiger
Leckstellen ist bezüglich des Vorratsbehälters durch zahlreiche bekannte, insbesondere
vakumetrische Leckanzeigeeinri chtungen für die häufig unterirdisch verlegten Lagerbehälter
bekannt. Diese Leckanzeigeei nrichtungen erzeugen im Mantelraum eines doppelwandigen
Lagerbehälters einen Unterdruck, der durch entsprechende Meßeinrichtungen überwacht
und bei unzulässiger Veränderung zur Auslösung eines Alarmes benutzt wird (DT-PS
1 150 248, DT-PS 1 255 678). Daneben sind sogenannte vollvakumetrische Einrichtungen
bekannt
(DT-AS 1 246 336), bei denen im Raum oberhalb des Flüssigkeits
spiegels mittels einer Vakuumpumpe 1 m Füllhöhe veränderlicher Unterdruck erzeugt
und überwacht wird. Die vollvakumetrischen Geräte haben den Vorteil, daß auch Leckstellen
in der zum Brenner führenden Leitung zum Auslösen eines Alarmes führen. Der Nachteil
dieser vollvakumetrischen Geräte liegt in ihrer komplizierten Steuerung, die so
ausgelegt sein muß, daß der normale Verbrauch an Heizöl durch den Brenner, der zu
einem natürlichen Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Heizöllagertank führt, nicht
Ursache eines Alarmes werden kann. Auch bereitet es im Falle eines Alarm es Schwierigkeiten
festzustellen, ob die Leckstelle im Behälter selbst oder in der Pumpenförderleitung
liegt. Dieses Problem ließ sich durch sinngemäße Anwendung der Mantelraumtechnik
lösen, in dem wie bei der DT-PS 1 600 375 die Förderleitung selbst mit einem Öl
rohr umgeben und der vom Öl rohr gebildete Mantelraum vakumetrisch überwacht wird.
Eine derartige Maßnahme ist jedoch sehr aufwendig und bei bereits installierten
Ölheizungsanlagen nachträglich kaum einzubauen.
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Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß vollvakumetrische Geräte
in der Praxis mit sehr hohem Unterdruck arbeiten, d. h.
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einem Unterdruck von z. B. 4 m WS und damit sehr hohe Anforderungen
an die Festigkeit des Lagertanks stellen, um die Gefahr einer Implosion zu vermeiden.
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So läßt sich zum Stand der Technik sagen, daß zwar vollvakumetrische
Geräte eine Mitüberwachung der zum Brenner führenden Vorlaufleitung ermöglichen,
die Praxis jedoch den doppelwandigen Heizöllagerbehäler mit Überwachung des Unterdruckes
im Mantelraum den Vorzug gegeben hat.
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Zur Lösung des Problems der Überwachung der Förderleitung ist eine
Leckanzeigeeinrichtung gemäß der Gattung der Erfindung vorgeschlagen worden, bei
der in der Vorlaufleitung ein Behälter eingeschaltet ist, der mit einer Vakuumpumpe
in Verbindung steht.
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Die Förderung des Öles vom Lagerbehälter bis zu diesem unter Unterdruck
stehenden Behälter wird durch die Vakuumpumpe bewirkt.
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Dies fordert den Einsatz einer leistungsstarken Vakuumpumpe und ein
hohes Vakuum.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Überwachungseinrichtung
für Versorgungsleitung eines ölgespeisten Aggregates zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß im Bereich der Pumpe
ein Zweiwegeventil in die Vorlaufleitung eingeschaltet ist, durch das beim Stillstand
der Pumpe deren Verbindung zum Vorratsbehälter unterbrochen, und der zwischen dem
Vorratsbehälter und dem Zweiwegeventil I liegende Voriaufleitungsabschnitt mit einem
Standrohr oder dergleichen verbunden ist, in dem durch eine Vakuumpumpe ein vorgegebener
Unterdruck erzeugt und in an sich bekannter Weise überwacht ist.
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Die Erfindung geht dabei davon aus, daß während des Betriebes der
Pumpe kein Öl aus der Vorlaufleitung auslaufen kann, da dieses unter der Saugwirkung
der Pumpe steht. Beim Stillstand der Pumpe jedoch ändern sich die Druckverhältnisse
in der Vorlaufleitung. Dies macht sich die Erfindung zunutze, in dem sie die Überwachung
der Vorlaufleitung auf die Stillstandszeiten der Pumpe beschränkt.
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Führt eine Vorlaufleitung von einem außer Haus verlegten Erdtank durch
mehrere beheizte Kellerräume, so erwärmt sich das angesaugte Öl auf seinem Wege
zum Brenner. Diese Erwärmung ist bei einem längeren Stillstand des Brenners intensiver
und führt zu einer Ausdehnung des Öles. Aufgrund der Wärmeausdehnung ergibt sich
ein zusätzlicher Anstieg des Ölspiegels im Standrohr. Um insbesondere diese zusätzliche
Öl menge wieder in das System zurückführen zu können, sieht eine auch für andere
Zwecke anwendbare Öl rückführungseinrichtung vor, daß das Standrohr einen Ablaufanschluß
aufweist, der zu einem Rücklaufbehälter führt, dessen Bodenauslauf über ein Schwimmerventil
in die Vorlaufleitung mündet, und daß das Schwimmerventil in Abhängigkeit vom Füllstand
im Rücklaufbehälter derart ausgebildet ist, daß es bei einem hohen Ölstand offen,
bei einem niederen Öl stand geschlossen ist. Bevorzugt wird die Ölrückführungseinrichtung
derart gestaltet, daß im Ablaufanschluß ein Mehrwegeventil angeordnet ist, das beim
Stillstand der Pumpe den Ablaufanschluß schließt und den Rücklaufbehälter mit einer
Belüftungsleitung verbindet.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen
niedergelegt.
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Die beigefügten Abbildungen zeigen in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele
der Erfindung. Es zeigt Fig. 1 eine Überwachungseinrichtung für die Versorgungsleitung
eines ölgespeisten Aggregates Fig. 2 und Fig. 3 in vergrößerter Darstellung die
Einzelheit A aus Fig. 1 Fig. 4 eine Ölheizungsanlage Fig. 5 eine Ölrückführungseinrichtung.
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Die Anlage nach Fig. 1 zeigt einen Vorratsbehälter 1, von dem eine
Vorlaufleitung 2 zu einer Pumpe 3 führt. Die Druckleitung 4 der Pumpe 3 wiederum
führt zu einem öl gespeisten Aggregat. Vor der Pumpe 3 ist in der Vorlaufleitung
2 ein Zweiwegeventil 6 eingeschaltet, von dem eine Verbindungsleitung 15 zu einem
Standrohr 7 führt. Eine strichpunktierte Linie 22 soll die steuerungstechnische
Verbindung des Zweiwegeventiles 6 m it der Pumpe 3 andeuten. Diese steuerungstechnische
Verbindung bewirkt, daß beim Stillstand der Pumpe 3 das Zweiwegeventil 6 die in
Fig. 2 gezeichnete Stellung einnimmt, während die in Fig. 3 gezeichnete Stellung
dann vorliegt, wenn die Pumpe 3 läuft.
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Am oberen Teil des Standrohres 7 ist die Saugleitung 8 einer Vakuumpumpe
9 angeschlossen, deren Auspuffleitung 10 zum Gasraum des Vorratsbehälters 1 zurückgeführt
ist. Der Druck im Standrohr 7 wird über eine Meßleitung 11 und einen entsprechenden
druckabhängigen Schalter 12 überwacht. Der druckabhängige Schalter 12 ist mit einer
nicht dargestellten Alarmvorrichtung gekoppelt.
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Die Funktion der Anlage nach Fig. 1 ist wie folgt zu verstehen. Die
Vakuumpumpe 9 ist ständig in Betriebsbereitschaft und wird so gesteuert, daß sie
über eine ihr zugeordnete, nicht dargestellte Druckmeßdose selbstätig einen vorgegebenen
Unterdruck im Standrohr 7 hält.
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Wenn die Pumpe läuft, besteht über das Zweiwegeventil 6 eine durchgehende
Verbindung zwischen den beiden Ventilanschlüssen 13 und 14, und damit eine durchgehende
Verbindung von der Pumpe 3 zum Vorratsbehälter 1, während die Verbindungsleitung
15 unterbrochen ist. Sobald die Pumpe ausgeschaltet ist, nimmt das Zweiwegeventil
die in Fig. 2 gezeichnete Stellung ein, unterbricht die Saugleitung 2 und verbindet
diese über die Verbindungsleitung 15 mit dem Standrohr 7. In diesem steigt etwas
Öl entsprechend dem dort herrschenden Unterdruck auf.
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Bei einem Leck in der Vorlaufleitung 2 gelangt Luft in di e Vorlaufleitung
und führt schließlich zu einem Druckabfall in dem Standrohr 7, und dam it zu einem
entsprechenden Alarm.
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Die in Fig. 4 dargestellte Ölheizungsanlage zeigt neben der Vorlaufleitung
2, die ein Fußventil 16 aufweist, eine von der Druckleitung 4 der Pumpe 3 abzweigende
Rücklaufleitung 20, die über ein Druckreduzierventil 21 in ein Filter 18 und damit
wieder in die Vorlaufleitung 2 mündet. Der hinter dem Filter 18 liegende Teil der
Vorlaufleitung 2 ist mit 19 bezeichnet. Das Magnetventil 6 und das Standrohr 7 werden
wie das Filter 18 unmittelbar im Heizungskeller untergebracht, während die Vakuumpumpe
9 in einem anderen Raum sein kann. Als Vakuumpumpe kann auch die eines zur Überwachung
eines mit einer Hülle versehenen Lagertanks bereits vorgesehenen Leckanzeigerätes
benutzt werden, an das das Standrohr 7 angeschlossen wird. So läßt sie sich ohne
großen zusätzlichen Aufwand nachträglich installieren.
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Die in Fig. 5 dargestellte Ölrückführungseinrichtung ist in Verbindung
mit einer Überwachungseinrichtung nach Fig. 4 anwendbar. Bei dieser Öl rückführungseinri
chtung weist das Standrohr 7 einen Ablaufanschluß 23 auf, der über ein Mehrwegeventil
24 zu einem Rücklaufbehälter 28 führt, dessen Bodenauslauf 32 über ein Schwimmerventil
29 in die Vorlaufleitung 2 mündet. Das Schwimmerventil 29 mit einem eigentlichen
Verschlußorgan 30 und einem Schwimmer 31 ist geschlossen, wenn kein oder nur wenig
Öl in dem Rücklaufbehälter 28 sich befindet.
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Zur Verdeutlichung der Mehrwegeventile 6 und 24 sind deren Ventileinsätze
22 und 25 mit dargestellt. Die in Fig. 5 gezeichnete Stellung entspricht einem Zustand,
bei dem der Brenner in Funktion ist und die Pumpe des Brenners Öl über die Saugleitung
2 ansaugt. In diesem Falle verbindet der Ventileinsatz 25 das Standrohr mit dem
Rücklaufbehälter 28, so daß sich darin der Füllstand F2 einstellt. Verbindet das
Mehrwegeventil 6 beim Stillstand der Pumpe die Saugleitung 2 mit dem Standrohr 7,
so schließt gleichzeitig das Mehrwegeventil 24 den Ablaufanschluß 23 und der in
dem Standrohr 7 herrschende Unterdruck führt zum Anstieg der Ölsäule bis zum Ölspielgel
F1. Das Öl kann dann nicht abfließen, weil in dieser nicht dargestellten zweiten
Stellung das Mehrwegeventil 24 den Rücklaufbehälter mit einer Belüftungsleitung
26 verbindet, die durch ein an sich bekanntes Belüftungsventil 27 so abgeschlossen,
daß
auch bei einem Havariefalle keine Flüssigkeit austreten kann. Wird anschließend
die Pumpe des Brenners wieder in Betrieb genommen, so nehmen die Mehrwegeventile,deren
steuerungstechnische Verbindung durch eine gestrichelt gezeichnete Steuerleitung
33 angedeutet ist, wieder die in Fig. 5 gezeichnete Stellung ein. Die Vakuumpumpe
evakuiert nun den im Volumen relativ kleinen Rücklaufbehälter 28 nach, ohne daß
dabei ein Alarm ausgelöst wird,und das Öl sinkt im Standrohr vom Flüssigkeitsspiegel
F1 zum Flüssigkeitsspiegel F2, wobei sich die entsprechende Menge im Rücklaufbehälter
28 sammelt und dort beispielsweise den Flüssigkeitsspiegel F3 erreicht. Steigt der
Flüssigkeitsspiegel F3 weiter an, so öffnet das Schwimmerventil 29, so daß unter
der Saugwirkung des die Saugleitung 2 durchströmenden Öles aus dem Rücklaufbehälter
28 Öl in die Saugleitung 2 gesaugt wird.
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Es versteht sich dabei von selbst, daß der Unterdruck im Standrohr
7 und damit auch im Rücklaufbehälter 28 kleiner eingestellt ist, als der Saugdruck
in der Saugleitung 2. Die Erfindung nützt dieses Druckgefälle aus. Dies ist in der
Praxis auch vorhanden, wenn mit Niederdruck Vakuumgeräten gearbeitet wird, deren
Druckhöhe auf 600 - 800 mm Wassersäule eingestellt ist, während der Saugdruck in
der Saugleitung in der Regel wesentlich höher ist.
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Der Vorteil dieser selbständig erfinderischen Gestaltung kommt bei
anderen Ausführungen deshalb besonders zum Tragen, weil ein unter Atmosphärendruck
stehender entlüfteter Rücklaufbehälter 28 zum Einsatz kommen kann, da für die Rückführung
des Öles ein Unterdruck in demselben nicht erforderlich ist.
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