DE3044710A1

DE3044710A1 - Wasserabscheider

Info

Publication number: DE3044710A1
Application number: DE19803044710
Authority: DE
Inventors: Heinz 4300 Essen Heubach
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1982-06-24

Description

Wasserabscheider
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Gasleitungen und -behältern, insbesondere zur Verwendung bei der Messung des im anstehenden Gebirge vorhandenen Gasdruckes, wozu ein dazu hergestelltes Bohrloch Uber einen Teil seiner Gesamtlänge abgedichtet und über eine Gasleitung mit einem Druckschreiber verbunden ist, wobei anfallendes Wasser über eine zweite Leitung diskontinuierlich aus dem Meßraum entfernt wird.
Für die Sicherheit der untertätigen Gewinnungsbetriebe, insbesondere für die Gasabsaugung ist es wichtig, den im Gebirge anstehenden Gasdruck größenordnungsmäßig zu ermitteln, damit entsprechende Maßnahmen bereits vor dem Abbau eingeleitet werden können. Dazu werden von den vorhandenen Strecken aus in die zu untersuchenden Gebirgsbereiche, insbesondere Flöze, Bohrungen eingebracht, um dann im Tiefsten eines solchen Bohrloches einen Raum so abzudichten, daß sich in diesem Raum ein Gasdruck bis zum Gleichgewicht mit der Umgebung aufbauen kann. Der entsprechend abgedichtete Meßraum ist über Leitungen mit einem außerhalb des Bohrlochs angeordneten Druckschreiber verbunden, der den Druckverlauf entweder kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen mißt. Der schließlich ermittelte Enddruck ist der gesuchte Wert, der für die weiteren Maßnahmen, wie beschrieben, von besonderer Bedeutung ist.
Messungen mit Gasdruckmeßeinrichtungen können in Kohlebohrlöchern, in bankrechten oder bankschrägen Bohrlöchern durchgeführt werden. Bekannt ist es, den benötigten Meßraum mit einem Blähkörper abzudichten, der beispielsweise mit Wasser gefüllt und ständig unter einem Druck von 100 bar oder mehr gehalten wird. Durch diesen Blähkörper ist einmal die Gasleitung und zum anderen eine Wasserleitung geführt. Um nämlich eine Verfälschung des Meßwerters zu vermeiden, muß das in den Meßraum eindringende Wasser abgezogen werden, und zwar möglichst so, daß dadurch der Druckanstieg im Meßraum nicht behindert bzw. verfälscht wird. Dies ist schwierig, weil der im Meßraum vorhandene Druck auch auf dem Wasserschieber oder Ventil ansteht und von daher eine Betätigung erschwert. Wird der Schieber bzw. das Ventil zu häufig betätigt, fällt der Druck im Meßraum und verfälscht das Meßergebnis.
Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Gasleitungen und -behältern zu schaffen, die praktisch störungsfrei, den untertägigen mit wechselnden und hohen Belastungen verbundenen Gegebenheiten angepaßt arbeiten und eine gleichmäßige, die Messung wenig störende Wasserentnahme ermöglicht oder ermöglichen kann.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Druckschreiber ein langgestreckter Behälter mit einer Schwimmeinrichtung vorgeschaltet ist, die über ein Vorventil auf das in der zweiten Leitung angeordnete Hauptventil einwirkt.
Über die Schwimmeinrichtung kann das leicht ansprechbare Vorventil mechanisch geschaltet werden, um dann das eigentliche hauptventil elektrisch oder mit Druckluft oder ähnlichen Hilfsenergien zu schalten. Die Schwimmeinrichtung ermöglicht aber nicht nur eine einfache mechanische Betätigung des Vorventils, sondern sichert gleichzeitig einen kontinuierlichen Druckaufbau, da eine Betätigung des Vorventils und des Hauptventils nur eintritt, wenn sich entsprechende Wassermengen in dem langgestrecken Behälter angesammelt haben.
teine einwandfreie Betätigung des Vorventils über die Schwimmeinrichtung ist gegeben, indem die Schwimmeinrichtung, die als Kunststoff-Hohlrohr ausgeführt ist, über eine in das Hohlrohr eingelassene und auf das Vorventil wirkende Stange im Deckel geführt ist. Die Stange dient somit gleichzeitig zur mechanischen Betätigung des Vorventils und als Führung für den Schwimmer bzw. die Schwimmeinrichtung. Diese ist einfach und zweckmäßig ausgebildet, indem sie als Kunststoff-Hohlrohr die am Deckel und am Boden durchgeführte Stange aufnimmt.
Ein ruckartiges Einwirken der Schwimmeinrichtung bzw. deren Stange auf das Vorventil und damit ein sicherer Schaltvorgang werden gemäß der Erfindung dadurch sichergestellt, daß auf dem oberen Rand der Schwimmeinrichtung ein in Kunststoff gelagerter Rundmagnet und am Innenrand des Deckels über dessen Umfang verteilt mehrere Stahlschrauben angeordnet sind. Erreicht die Schwimmeinrichtung, von dem steigenden Wasserspiegel angehoben, einen Bereich, in dem die Magnetkräfte des Rundinagneten wirksam werden können, so wird die Schwimmeinrichtung mit der Führungs- und Betätigungsstange plötzlich angezogen und schlägt dann gegen das Betätigungsteil des Vorventils. Über diesen plötzlichen, ruckartigen Vorgang ist eine Betätigung des Vorventils immer gewährleistet.
Zur weiteren Sicherung des Betätigungsvorganges ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Stange unterteilt ausgeführt und zwischen Stange und Auslösestange ein mit dem Rundmagnet gleichpoliger, in einer Messinghülse angeordneter Stabmagent tórtesehen ist. Aufgrund der gleichpoligen Anordnung stoßen sich die beiden Magnete gegenseitig ab, so daß beim Anschlag des Rundmagneten an die Stahlschrauben der Anschlag der Stange über den zweiten in der Messinghülse angeordneten Stabmagneten noch erhöht wird.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere durch einen hohen technischen Fortschritt aus, der darin zu sehen ist, daß der gesamte, für die Wasserabscheidung wirksame Teil der Gasdruckmeßeinrichtung rein mechanisch arbeitet und von daher auf den untertägigen rauhen Betrieb gut eingestellt, wenig störanfällig und recht preiswert herzustellen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ißt in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher'; erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine schematisierte Darstellung einer Gasdruckmeßeinrichtung mit Wasserabscheider:' und Figur 2 einen Schnitt durch den als Wasserabscheider ausgebildeten langgestreckten Behälter.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform einer Gasdruckmeßeinrichtung, die in einem Bohrloch bzw. an einem Bohrloch installiert ist, und den in einem Flöz anstehenden Gasdruck ermitteln soll.
Das sich im Meßraum ansammelnde Wasser ;:wird mit Hilfe des in Figur 2 dargestellten, mit 22 bezeichneten Wasserabscheiders abgezogen. Dieser besteht neben dem Hauptventil 1 und dem Vorventil 2 im wesentlichen aus einem langgestreckten Behälter 3, in dem eine Schwimmeinrichtung 4 entsprechend dem aufgesammelten Wasser nach und nach aufschwimmt und schließlich über ihre Stange 5 das Vorventil 2 und dann das Hauptventil 1 betätigt.
Der Behälter 3 ist: als Hohlkörper ausgeführt, in dem wiederum ein als Schwimmeinrichtung 4 diendender Kunststoff-Hohlkörper so angeordnet ist,#daß die Stange 5 als Führung dient. Die Stange 5 ist durch den Hohlkörper der Schwimmeinrichtung 4 hindurchgezogen und am Boden verschraubt. Ein Rundmagnet 6 sitzt, in Kunststoff gehalten, oben auf der Schwimmeinrichtung 4 und zwar so, daß er auE die in den Deckel 10 eingelassenen Stahlschrauben 7 einwirken kann. Diese in den Innenrand 11 des Deckels 10 eingelassenen Stahlschrauben sind über den Umfang des Deckels verteilt, und zwar in einer solchen Anzahl, daß bei einem Einwirken des Rundmagneten 6 eine gleichmäßige und ebene Anlagerung des Rundmagneten 6 erfolgt. Da dieser Vorgang ruckartig erfolgt, stößt die Stange 5 gegen den in einem Messingrohr geführten Stabmagneten 8, der über den gleichpoligen Rundmagneten 6 zusätzlich beeinflußt, die Auslösestange 9 nach oben drückt und dadurch das als Mikro-Tastenventil ausgeführte Vorventil 2 schaltet.; Mit Druckluft wird dann über das Mikro-Tastenventil und eine nicht dargestellte dünne Schlauchleitung das Hauptventil 1 geöffnet und das Wasser aus dem Behälter 3 abgelassen. Wird die Magnetkraft durch das Absinken des Wasserspiegels geringer als das Gewicht der Schwimmeinrichtung 4, so fällt diese in ihre Ausgangslage zurück, da der Rundmagnet 6 fest mit dem oberen Rand 14 der Schwimmeinrichtung 4 verbunden ist. Der gesamte Vorgang kann dann von vorn beginnen. Der Behälter ist immer über die zweite Leitung 12 und die Gasleitung 13 mit dem Meßraum 16 im Bohrloch verbunden.
Die besondere Anordnung des Wasserabscheiders 22 und der übrigen Teile der Gasdruckmeßeinrichtung sind in Figur 1 schematisch dargestellt. Der Wasserabscheider 22 ist dabei dem Druckschreiber 15 vorgeschaltet, der über die Gasleitung 13 mit dem Meßraum 16 in Verbindung steht. Der Wasserabscheider 22 ist zusätzlich über die zweite Leitung 12 mit dem Meßraum 16 verbunden, wobei das Ende der zweiten Leitung 12 niedriger liegt als das der Gasleitung 12, 13. Die beiden Enden der Leitungen 12, 13 sind in einem Stopfen gehalten, welcher Teil des Blähkörpers 17 ist und der über eine Leitung mit der Druckluftpumpe 18 in Verbindung steht, die kontinuierlich mit hohem Druck Wasser in den Blähkörper 17 hineindrückt, so daß sich in dem Meßraum 16 der Gasdruck in der gewünschten Weise einstellen kann.
Der Blähkörper 17 ist über das Einführungsgestänge 19 in das Bohrloch hineingeschoben und wird während des Aufrüstens zusätzlich über das Sicherungsohr 20 und die Sicherungsketten 21 gehalten.

Claims

Wasserabscheider t eatentansprüche 1. Vorrichtung züm Abscheiden von Wasser aus Gasleitungen und Behälter, insbesondere zur Verwendung bei der Messung des im anstehenden Gebirge vorhandenen Gasdruckes, wozu eindazu hergestelltes Bohrloch über einen Teil seiner Gesamtlänge abgedichtet und über eine Gasleitung mit einem Druckschreiber verbunden ist, wobei anfallendes Wasser über eine zweite Leitung diskontinuierlich aus dem Meßraum entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckçchreiber (15) ein langgestreckter Behälter (3) mit einer'Schwimmeinrichtung (4) vorgeschaltet ist, die über ein Vorventil (2) auf das in der zweiten Leitung (12) angeordnete Hauptventil einwirkt.
2. Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Gasleitungen und -behältern' nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwiffimeinrichtung (4), die als Kunststoff-Hohlrohr ausgeführt ist, über eine in das Hohlrohr eingelassene und auf das V&rventil (2) wirkende Stange (5) im Deckel (10) geführt ist.
3. Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Gasleitungen und -behältern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem oberen Rand (14) der Schwimmeinrichtung (4) ein in Kunststoff gelagerter Rundmagnet (6) und am Innenrand (11) des Deckels (10) über dessen Umfang verteilt mehrere Stahlschrauben (7) angeordnet sind.
4. Vorrichtung zum Abscheiden von Wasser aus Gasleitungen und -behältern nach Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (5) unterteilt ausgeführt und zwischen Stange und Auslösestange (9) ein mit dem Rundmagnet (6) gleichpoliger, in einer Messinghülse angeordneter Stabmagnet (8) vorgesehen ist.