DE3902258A1 - Vorrichtung zum speichern von fluessigkeit - Google Patents

Vorrichtung zum speichern von fluessigkeit

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DE3902258A1
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Robert Dipl Ing Kubicki
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Deutsche Babcock Werke Energie und Umwelttechnik AG
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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Speichern von Flüssigkeit mit einem Gaspolster mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Derartige Behälter werden unter anderem zur Speicherung von Warmwasser in Fernwärmeanlagen eingesetzt. Durch die Anordnung des Überlaufes soll das Flüssigkeitsniveau in dem Behälter zur Vermeidung eines Druckschlages auf ein Maximalniveau begrenzt werden. Aus Korrosionsschutzgründen ist der freie Raum im Behälter mit Polstergas, zum Beispiel Stickstoff oder Wasserdampf ausgefüllt, wobei das Überlaufrohr dem Polstergasdruck entsprechend als U-förmiges Standrohr ausgebildet ist. Wenn der Austritt der Überlaufleitung tief genug liegt, kann das Überlaufrohr durch die Heberwirkung ganz leer gesaugt werden, so daß das Polstergas nach Beendigung des Überlauffalles ungehindert durch die Überlaufleitung ins Freie strömen kann. Um diesen Betriebszustand zu vermeiden, ist bei einem bekannten Behälter die Überlaufleitung mit einer Belüftungsleitung versehen. Durch diese Belüftungsleitung wird bei Einsetzen der Heberwirkung Außenluft in die Überlaufleitung gesaugt und dadurch die Flüssigkeitsströmung unterbrochen. Auf diese Weise verbleibt genügend Flüssigkeit in der Überlaufleitung, um ein Austreten des Polstergases zu verhindern. Zur Absicherung des maximalen Polstergasdruckes erhält jeder Behälter ein Sicherheitsventil. Der bekannte Behälter hat den Nachteil, daß das Belüftungsrohr durch die Behälterwand nach außen geführt und daß je nach dem Polstergasdruck das Belüftungsrohr bis über den höchsten Punkt des Behälters hinaus nach oben geführt werden muß. Wenn ferner im Normalbetrieb keine Flüssigkeit überläuft, kann die Außenluft ungehindert durch das Belüftungsrohr und die Überlaufleitung zirkulieren und im Winter zur Bildung von Eiszapfen mit der damit verbundenen Personengefährdung führen. Im Extremfall kann das Belüftungsrohr auch gänzlich zufrieren und dadurch unwirksam werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Überlauf des gattungsgemäßen Behälters so zu gestalten, daß ein Austreten von Polstergas auch ohne eine ins Freie führende Belüftungsleitung verhindert wird.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Behälter erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Behälter kann nach Beendigung des Überlaufvorganges Polstergas über die Überströmleitung in den Rohrschenkel hinter dem unteren U-Rohrbogen überströmen, sobald das Polstergas die Anschlußstelle der Überströmleitung in dem vor dem unteren U-Rohrbogen liegenden Rohrschenkel erreicht hat. Durch das Überströmen des Polstergases wird der Flüssigkeitstransport unterbrochen, und die in dem Standrohr verbleibende Flüssigkeitsmenge verhindert ein Ausströmen des Polstergases. Die Überströmleitung kann verhältnismäßig kurz sein und braucht nicht durch die Behälterwandung nach außen geführt zu werden.
Da die Überströmleitung keine Verbindung mit der Außenatmosphäre hat, ist eine Luftzirkulation durch die Überströmleitung ausgeschlossen, so daß keine Vereisungsgefahr besteht. Die Überströmleitung sorgt im Normalbetrieb, wenn kein Überlaufen stattfindet, für eine Absicherung des maximalen Polstergasdruckes. Sind mehrere Behälter nebeneinander aufgestellt und mit einer gemeinsamen Polstergasversorgung versehen und ist sichergestellt, daß nicht alle Behälter gleichzeitig überlaufen, so können Sicherheitsventile zur Begrenzung des maximalen Polstergasdruckes entfallen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Behälter mit einer Überlaufleitung und
Fig. 2 einen gegenüber der Darstellung in Fig. 1 um 90 Grad versetzten Längsschnitt.
Ein Behälter 1 dient zur Speicherung von Flüssigkeit, vorzugsweise von Warmwasser in einer Fernwärmeanlage. An den Behälter 1 ist eine Zuführungsleitung 2 und eine Entnahmeleitung 3 angeschlossen, die durch ein Absperrventil 4 und ein Rückschlagventil 5 abgesichert sind. Pumpen 6 sorgen für eine Einspeicherung und eine Entnahme der Flüssigkeit. Über eine Leitung 7 wird ein Polstergas, zum Beispiel Stickstoff oder Wasserdampf, in den oberen Teil des Behälters 1 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eingespeist.
Zur Einhaltung eines maximalen Füllstandes in dem Behälter 1 dient ein Überlauf, der innerhalb des Behälters 1 angeordnet ist. Der Überlauf besteht aus einem U-förmigen Standrohr, das zwei Rohrschenkel 9, 10 umfaßt, die durch einen im unteren Teil des Behälters 1 liegenden U-Rohrbogen 8 verbunden sind. Das eingangsseitige Ende des ersten Rohrschenkels 9 ist mit einem Trichter 11 versehen, dessen Oberkante den maximalen Füllstand der Flüssigkeit in dem Behälter 1 festlegt. Der zweite Schenkel 10 ist gegebenenfalls über einen zweiten U-Rohrbogen 12 mit einem Auslauf 13 verbunden, der durch die Wandung des Behälters 1 hindurchgeführt ist.
Die beiden Rohrschenkel 9, 10 beiderseits des unteren U-Rohrbogens 8 sind durch eine den U-Rohrbogen 8 umgehende Überströmleitung 14 verbunden. Die Überströmleitung 14 ist in Strömungsrichtung steigend verlegt. Sie ist an den Scheitelpunkt des zweiten U-Rohrbogens 12 als dem höchsten Punkte 15 des zweiten Rohrschenkels 10 und an einen tiefer liegenden Punkt 16 des ersten Rohrschenkels 9 angeschlossen. Die Länge des Standrohres zwischen den Anschlußpunkten 15, 16 der Überströmleitung 14 an die Rohrschenkel 9, 10 ist größer als die Länge der Überströmleitung 14.
Für den Fall, daß in dem Behälter 1 der durch die Oberkante des Trichters 11 vorgegebene maximale Füllstand überschritten wird, läuft Flüssigkeit durch den Überlauf ab. Die Flüssigkeit, die nach Unterschreiten des maximalen Füllstandes in dem Überlauf verbleibt, kann durch die Heberwirkung vollständig aus dem Überlauf auslaufen, wenn die an den Auslauf anschließende Rohrleitung auf einem hinreichend niedrigen Niveau endet. In diesem Fall könnte das Polstergas über den leergelaufenen Überlauf ungehindert ins Freie abströmen. Hat jedoch die ablaufende restliche Flüssigkeit den Anschlußpunkt 16 in dem ersten Rohrschenkel 9 erreicht, so strömt über die Überströmleitung 14 das nachfolgende Polstergas unter Umgehung des unteren U-Rohrbogens 8 in den zweiten Rohrschenkel 10 und unterbricht dadurch das weitere Auslaufen der restlichen Flüssigkeit. Die in dem zweiten Rohrschenkel 10 verbleibende Flüssigkeit fließt zurück, wodurch sich in den beiden Rohrschenkeln 9, 10 ein Flüssigkeitsspiegel einstellt, der oberhalb des ersten Anschlußpunktes 16 in dem ersten Rohrschenkel 9 liegt. Dadurch wird wieder ein syphonartiger Abschluß für das Polstergas gegenüber der Außenatmosphäre erreicht.

Claims (3)

1. Behälter zum Speichern von Flüssigkeit mit einem Gaspolster oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, wobei innerhalb des Behälters (1) ein Überlauf vorgesehen ist, der über ein U-förmiges Standrohr mit einem aus dem Behälter (1) herausgeführten Auslauf (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschenkel (9, 10) des Standrohres beiderseits eines unteren U-Rohrbogens (8) durch eine in Strömungsrichtung ansteigende Überströmleitung (14) verbunden sind.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmleitung (14) mit dem höchsten Punkt (15) des in Strömungsrichtung hinter dem unteren U-Rohrbogen (8) liegenden Rohrschenkel (10) verbunden ist.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Standrohres zwischen den Anschlußpunkten (15, 16) der Überströmleitung (14) größer ist als die Länge der Überströmleitung (14).
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Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DEUTSCHE BABCOCK ENERGIE- UND UMWELTTECHNIK AG, 42

8139 Disposal/non-payment of the annual fee