DE350285C - Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung des Ausbrennens bei Gasdruckminderventilen - Google Patents

Description

AUSGEOEREN AM 16. !HARZ 1922

Bekannt ist" das Ausbrennen der Sauerstoffdruckminderventile bei zu schnellem Öffnen des Hochdruckgasbehälters infolge Bildung von Kompressionswärme vor dem Hartgummistöpsel des Ventils. Eine Vorrichtung, die.das Ventil vor dem gefährlichen Ausbrennen schützt, muß die Entstehung von Kompressionswärme im Druckminderventil verhindern und darf .daneben aus allgemein-wirtschaftlichen Gründen heraus keine größeren zusätzlichen Druckverluste des Gasstroms verursachen.

Keine der bisherigen Schutzvorrichtungen gegen das Ausbrennen der Ventile vereinigt beide Anforderungen. Es ist allerdings versucht worden, die entstehende Kompressions- wärme vor dem Hartgummistöpsel in ungefährliche Nebenräume abzuführen und sie dort durch Wärmeleitung an Metallwänden abzu-

leiten. Diese Nebenräume sind einerseits seitlich vor dem Abschlußstöpsel, andererseits durch Einbau zylindrischer Hohlkörper innerhalb . des Zuleitungskanales zum -Abschlußstöpsel angeordnet worden. Die Praxis hat aber ergeben, daß die Höhe der Kompressionstemperatur in selbst engen Ringräumen trotzdem noch genügen kann, um beim Vorhandehsein von Knallgasgemischen Explosionen einzuleiten. Ebensowenig kann der Einbau von Körperni mit hoher Wärmeleitfähigkeit in den Gaseintrittskanal vor dem' Hartgummistöpsel den praktischen Anforderungen entsprechen, und zwar deshalb, weil in diesem Falle in erheblichem Maße der Gasdurchgang erschwert wird, ganz abgesehen davon, daß die Staukörper nach kurzer Zeit durch Staub und Zunder in ihren Durchgängen noch mehr beeinträchtigt werden.

ao In vorliegender Erfindung werden diese Nachteile weitgehend beseitigt dadurch, daß das Hochdruckgas im Wirbelstrahle gegen den Hartgummistöpsel geführt und dann in die zentrale bzw. Randdepression des Wirbels zurückgesaugt wird, wobei es eine Kühlung durch das entgegenströmende kalte Gas erfährt.

Man kann sich diesen Vorgang in ähnlicher Weise denken, wie er in den bekannten Vorrichtungen mit eingebauten zylindrischen HoM-körpern sich abspielt. Der grundsätzliche Unterschied ist indessen der, daß nach den früheren Vorrichtungen die Um- und Rückleitung des ankommenden Gases mit mechanischen Mitteln" erfolgt und außerdem die Abkühlung lediglich durch Metallflächen erstrebt wird, wahrend die vorliegende Erfindung die RücHeitung des ankommenden warmen Gases einem physikalischen Vorgange überläßt, der störende Einbauten vor dem Hartgummistöpsel entbehrlich macht.

Zur Erzeugung des Gaswirbels kann vorteilhaft eine durchbohrte Düse (vgl. Abb. 1) benutzt werden. Durch eine eigenartige Führung der Bohrungen, die in beliebiger Anzahl vorhandej-L sein können aber gleichen Austrittswinkel haben müssen, wird erzielt, daß (Abb. 2) in dem hinter der Düse vor dem Stöpsel gelegenen Raum eine Zusammensetzung der-aus der Düse kommenden, gleichgerichtet auf einer Kegelfläche strömenden Einzelstrahlen zu einem Spiralwirbel stattfindet. Im Innern eines solchen Wirbels entsteht nun nach Analogie meteorologischer Erscheinungen ein Tiefdruckgebiet, so daß das vor dem Hartgummistöpsel des Druckminderventils ankommende Gas teils durch seinen eigenen Überdruck, teils durch den Unterdruck des Wirbelzentrums achsial gegen die im Hochdruckkanal des Druckminderventils eingebaute Düse zurückgesaugt wird und dabei mit dem kalten, durch -die Bohrungen expandierenden Gas und an der-kalten Wandung der Düse selbst gekühlt wird. Umgekehrte .Strömungen mit gleicher Wirkung auf das vor dem Stöpsel ankommende Gas finden statt, wenn die Düse (Abb. 2) anstatt in der Form a, in der Form b eingebaut wird.

Beide Anordnungen ergeben eine ausreichende Schutzwirkung gegen die Anhäufung schädlicher Kompressionswärme und gegen das Ausbrennen der Ventile selbst dann, wenn der Flascheninhalt aus Knallgas bestehen sollte. Gleichzeitig bietet die vorliegende Einrichtung den Vorteil, daß bei der starken Drallwirkung der freie Querschnitt der Düsen größer sein kann als die Austrittsöffnung des Hochdruckkanals. Dieser Umstand, verbunden mit der vorteilhaften tangentialen Ausströmung des Gases während des . Betriebes vor dem geöffneten Hartgummistöpsel infolge der gleichförmigen Wirbelbewegung verhindert die Druckverluste des Gasstroms so weit, daß eine Drosselung desselben nicht stattfindet. Vorliegende Anordnung vermeidet also, wie Versuche auch bestätigt haben, weitgehend die oben geschilderten Nachteile anderer Bauarten. . '

Selbstverständlich kann die Herstellung des Wirbelstrahles auch durch eine andere geeignete Vorrichtung erfolgen. Wesentlich ist in jedem Falle nur eine solche Druckverteilung, daß neben Hochdruckgebieten ausgeprägte De- 90' pressionen erzeugt werden.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Verhinderung des Ausbrennens bei Gasdruckminderventüen, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochdruckgas in einem Wirbelstrahle gegen deü Abschlußstöpsel geführt und dann in die Depressionsgebiete des Strahles zurückgesaugt wird, wobei eine Kühlung an dem entgegenkommenden Gase stattfindet.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des Wirbelstrahles vermittels einer Düse erfolgt, welche im Hochdruckkanal vor dem Abschlußstöpsel eingebaut ist.

3.- Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, und 2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Wirbels die Bohrungen in der Düse gegenüber der Achse des Hochdruckkanals windschief und divergierend oder konvergierend angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.