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Sicherung gegen Rückschlagzündungen für Gasmischanlagen. Brenner für
Industrieöfen jeglicherArt werden meist aus Gasmischanlagen gespeist, bei welchen
die Zuführung der zu mischenden Gase (Brenngase, Luft und gegebenenfalls Sauerstoff)
zur Mischvorrichtung oder Mischkammer unter gleichen, aber auch unter verschiedenen
Drücken erfolgen kann, z. B. derart, daß die Luft einen höheren Druck aufweist als
das Brenngas und nach dem Mischraum durch eine Düse strömt, die das Brenngas mit
ansaugt. Sowohl in dem Falle, daß das Brenngas und die Luft unter gleichem Drucke
dem Mischraum zufließen, als auch bei verschiedenen Drücken von Brenngas und Luft,
wie sie bei den mit Preßluft und Niederdruck arbei-
Lenden Gasmischanlagen
auftreten, besteht die Möglichkeit, daß beim Sinken des Brenngasdruckes unter eine
gewisse Grenze, z. B. wenn das Brenngas ausbleibt, Luft in die Brenngasleitung eintreten
kann oder aber umgekehrt, beim Sinken des Luftdruckes unter eine gewisse Grenze,
Brenngas in die Luftleitung eintreten kann. Das führt zu schweren Gefahren, insofern
sich in der Gasleitung bzw. Luftleitung ein explosibles Gasgemisch bilden kann,
das zur Explosion dieser Leitungen beim Wiederanzünden infolge von Rückschlagzündungen
führen kann. Solche Störungen, bei welchen Luft in die Gasleitung oder auch umgekehrt
Gas in die Luftleitung eintreten kann, können auch auftreten bei Verstopfen der
Brennermündung, wenn diese z. B. unter der Hitze der Flamme verschmort.
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Der Gedanke, an irgendeiner Stelle der Gasleitung oder der Luftleitung
in der Nähe des Brenners ein Rückschlagventil einzubauen, ist nur schwer durchführbar,
weil bei normalem Betriebe ein solches Rückschlagventil durch den verhältnismäßig
niedrigen Druck des Brenngases bzw. die verhältnismäßig niedrige Druckdifferenz
zwischen Druck in der Luft- oder Gaszuleitung und in der Mischkammer offengehalten
werden muß.
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Nun sind bei Gasmischanlagen schon Regelvorrichtungen, und zwar sowohl
in der Gasleitung als auch in der Luftleitung vorgesehen, durch welche das Mischungsverhältnis
unabhängig vom Brennerverbrauch konstant gehalten wird. Diese Regelvorrichtungen
bestehen meist aus einem in die Gasleitung bzw. Luftleitung eingebauten, durch eine
Membran gesteuerten Drosselventil.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden nun diese Regelvorrichtungen
so gestaltet, daß sie in Verbindung gebracht werden mit einem besonderen Rückschlagv
entil, welches von denn das Regelventil betätigenden Schaltorgan mitgesteuert wird.
Dieses Schaltorgan, z. B. ein Kolben oder eine Membran, kann leicht in solchen Dimensionen
ausgeführt werden, daß die Gesamtkraft, welche der verhältnismäßig niedrige Druck
des Brenngases oder die niedrige Druckdifferenz zwischen Gas- und Luftleitungsdruck
und Mischkammer ausübt, ausreicht, um sowohl das Druckregelventil als auch das Absperrventil
gegen Eindringen. von Luft in die Gasleitung bzw. Gas in die Luftleitung zu schalten.
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Dabei. sind das. Druckregelventil und das Absperr- bzw. Rückschlagventil
so in Abhängigkeit von dem gemeinsamen. Schaltorgan. angeordnet, daß während des
Regelhubes das D.ruckregelventil und das Absperrventil stets genügend weit offen
ist, um keine Drossel-Wirkung auf das Brenngas auszuüben, während dagegen bei Überschreitung
des Regelhubes des Druckventils das Absperrventil sich schließt, so daß beim Ausbleiben
des Gases keine Preßluft in die Gasleitung eintreten kann.
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Selbst wenn aber der Abschluß des Absperrventiles nicht hinreichend
schnell erfolgt, so daß doch Preßluft in den zwischen beiden Ventilen liegenden
Raum gelangt, dann wird die Preßluft auf die Reglermembran einwirken und die für
geringen Gasdruck bemessene 2viernbran derart anheben, daß das Regelventil zum Abschluß
kommt und ein weiteres Vordringen der Preßluft in die Gaszuleitung verhindert wird.
Wird umgekehrt bei einer solchen Anlage die Preßluftlieferung unterbrochen, derart,
daß N iederdruckgas von der Mischkammer her in die Preßluftleitung eindringt, so
wird dieses N iederdruckgas auch bei langsamem Druckabfall in der Luftleitung nicht
durch den neuen Apparat hindurchtreten können, weil der Niederdruekgasdruck nicht
ausreicht, die für höhere Pressung bemessene Membran des Luftdruckreglers nach oben
zu drücken. In diesem Falle wird also unter allen Umständen das Absperrventil in
die Schlußstellung gelangen.
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In der Zeichnung ist eine Sicherung nach der Erfindung in Abb. i im
Schnitt beispielsweise veranschaulicht, während Abb. 2 schematisch in Ansicht den
Einbau solcher Sicherungen bei Gasmischanlagen, die mit gleichem Druck von Brenngas
und Luft arbeiten, dargestellt.
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In Abb. i ist, vorausgesetzt, daß es sich um den Einbau der Regelvorrichtung
in die Gaszuleitung einer Gasmischanlage, die mit Preßluft und Niederdruckgas arbeitet,
handelt, 2 der Brennerstutzen, i die Preßluftleitung, die durch eine Düse hindurch
das aus dem Stutzen 3 zufließende Brenngas von niedrigem Drucke ansaugt und nach
Bildung der Brennstoffmischung zur Brennermündung mitreißt. An dem Stutzen 3 schließt
sich das Druckregelgehäuse 4 an, in welchem das Druckregelventil5 angeordnet ist
zur Reglung des Druckes des aus der Gasleitung zum Stutzen 6 und von da zum Gehäuse
4 und Stutzen 3 tretenden Niederdruckgases, derart, daß beim Sinken des Gasdruckes
das Drosselentil 5 sich öffnet, d. h. ein größerer Gasquerschnitt freigegeben wird,
während bei steigendem Gasdruck das Regelventil 5 sich schließt, d. h.- der freie
Gasquerschnitt verengt wird. Die Schaltung dieses Druckregelventils 5 erfolgt nun
durch einen Kolben, eine Gasglocke mit Wasserverschluß oder im Beispielsfalle durch-
eine Membran 7 von genügendem Druckmesser,. um unter den veränderlichen Drücken
des Niederdruckgases eine
ausreichende Verstellkraft auf die Stange
8 des Regelventils auszuüben.
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ach der Erfindung wird nun von der gleichen Membran 7 aus noch ein
besonderes Ab-
sperrventil 9, dessen räumliche Lage zu derjenigen des Regelventils
5 eine beliebige sein kann, gesteuert. Im Beispielsfalle ist im Gehäuse .4 ein um
den Zapfen io schwingender Doppelhebel i i vorgesehen, welcher mit der Stange 8
durch Lenkstange oder Schneidenstück gekuppelt ist, derart, daB bei der Oftnungsbewegung
des Regelventils 5 der linke Arm des Hebels i i abwärts bewegt wird, während sein
rechter Arm sich aufwärts bewegt. Mit diesem rechten Arm ist nun, z. B. durch Schneidenstange
13, die Stange 14 des Absperrventils 9 gekuppelt, so daß der Offnungsbewegung des
Regelventils 5 eine Schließbewegung des Absperrventils 9 entspricht. Dabei sind
die Ventile jedoch so angeordnet und bemessen, daß während des Regelhubes das Ventil
5 und das Ventil 9 stets genügend weit von seinem Sitze absteht, uin keinerlei Drosselung
auf den Gasstrom auszuüben. Öffnet sich dagegen das Ventil 5 über die maximale Grenze
des Regelhubes. «-as beim Ausbleiben des Gasstromes der Fall sein dürfte, dann schließt
sich das Ventil 9, so daß keine Preßluft in die Gasleitung hinter das Ventil 9 gelangen
kann und die Gefahr der Bildung eines explosiblen Gemisches in der Gasleitung ausgeschlossen
wird.
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Eine gleiche Sicherung wird zweckmäßig in der Preßluftleitung, die
ja gleichfalls mit einem ähnlichen Druckregelventil, wie in der Zeichnung dargestellt,
zur Konstanthaltung des Mischungsverhältnisses zwischen Luft und Gas eingebaut,
um zu verhindern, daß beint Ausbleiben der Druckluft, d. h. also, wenn der Druck
der Luft unter eine gewisse Grenze sinkt, Gas in die Luftleitung eindringen kann.
Auch bei Gasmischanlagen, die mit gleichem Gas- und Luftdruck arbeiten und deren
Gas- und Luftzuleitungen mit Regelventilen zur Konstanthal tung des Mischungsverhältnisses
versehen sind, wird zweckmäßig die Sicherung, wie in Abb. 2 schematisch angedeutet,
eingebaut.
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In Abb. 2 ist 15 die Gaszuleitung, 16 die Luftzuleitung, 17 die Mischkammer,
deren Eintrittsöffnungen für Luft und Gas durch den gemeinsamen DrossellKörper i8
gesteuert werden, so daß der Druck clei- Mischung in der Kammer 17 vermöge der Drosselung
kleiner ist als in den Leitungen i 5 und 16. In die Leitung 15 sowohl wie in die
Leitung 16 ist nun ein Regelttngs- und Sicherungs-Aggregat ig bzw. 2o eingebaut.
Der normale Druck in der Gasleitung 15 bzw. Luftleitung 16 reicht aus, um das jeweilige
Absperrventil 9 des Sicherungsaggregates i9 und 2o offen zu halten. Sinkt der Gas-
oder Luftdruck unter eine gewisse Grenze, so wird aus der Mischkammer 17 in die
betreffende Leitung Gas einzuströmen suchen und in die Sicherungsvorrichtung ig
und 2o eintreten; da dieses Gas aber beim Eintritt in die Mischkammer 17 als auch
beim Austritt aus derselben nach einer der Leitungen 15 und 16 hin erheblich gedrosselt
ist, reicht der Druck: nicht aus, um die Schaltmembran für das betreffende Absperrventil
9, die ja für den normalen Gasdruck bemessen ist, festzuhalten, infolgedessen schließt
sich das Absperrventil 9, so daß aus der Mischkammer kein Gas oder keine Luft in
die unter zu geringem Druck stehende Leitung eindringen kann.