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Anordnung zur selbsttätigen Regelung des Druckes in unterteilten Falleitungen
Bei Wasserwerksanlagen mit langen Fallleitungen, auch bei Druckrohrleitungen für
Turbinen u. dgl. entstehen beim Abdrosseln und Abschluß der Rohrleitungen in den
Rohren starke Drücke, sogenannte Wasserschläge. Die Drücke in den Rohrleitungen
werden vielfach so stark, daß die Rohre dem Druck nicht mehr standhalten können
und zerstört werden. Um solche Wasserschläge zu vermeiden, hat man bei Pumpanlagen
und Wasserturbinenanlagen Vorkehrungen getroffen, durch die ein überstarkes Anwachsen
des Wasserdruckes in den Rohrleitungen vermieden wird. Man verwendete entweder sich
unter der Einwirkung des Wasserrückschlages selbsttätig schließende Ventile oder
brachte Luftbehälter in der Leitung unter, die bei plötzlich ansteigendem Wasserdruck
den überstarken Druck aufnahmen, oder es wurden in gleicher Weise wirkende Kammern
in die Leitung eingeschaltet, die mit einem L`berfall versehen waren und in denen
sich die darin befindliche Luft zusammendrückte, so daß hierdurch eine Pufferwirkung
entstand.
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Derartige Sicherheitseinrichtungen lassen sich jedoch nur bei kleinen
Förderanlagen anbringen, da sie sich schlecht dem Bedarf an Verbrauchswasser anpassen
lassen. Verwendet man beispielsweise die Rückschlagventile, so «erden bei einem
plötzlich auftretenden erhöhten Wasserdruck die Ventile ruckartig geschlossen, so
daß eine Entnahme von Wasser überhaupt nicht mehr stattfinden kann, während iiii
anderen Falle bei Verwendung von Luftbehältern eine selbsttätige Absperrung des
Wassers überhaupt nicht möglich ist und somit große Bedarfsschwankungen nicht ausgeglichen
«-erden können.
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Weiter ist es auch bereits vorgeschlagen worden, in einer unterteilten
Falleitung eine Anzahl von Zwischenbc;äältern und in diesen angeordneten, durch
Schwimmer gesteuerten Drosselschiebern einzubauen. Bei dieser bekannten Einrichtung
«-erden in jedem Zwischenbehälter über Wasserhöhe eine Anzahl von Auslaufstutzen
vorgesehen. In jeden-. dieser Stutzen ist ein Absperrschieber mit Schwimmerhähnen
eingebaut. Von diesen Schwimmerhähnen führt ein Auslaufrohr bis zur Behältersole.
Außerdem sind noch sogenannte Pendelleitungen vorgesehen, welche in solchen Fällen,
wo eine zu schnelle Öffnung bzw. Schließung der Absperrschieber eintritt, eine übermäßige
Druckbeanspruchung der angeschlossenen Teile der Falleitung verhüten sollen.
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Zur Vermeidung der -Nachteile der an erster Stelle betrachteten bekannten
Anordnungen und zur wesentlichen Vereinfachung des Aufbaues der an zweiter Stelle
behandelten bekannten Anordnungen wird gemäß der Erfindung ein durch den Schwimmer
mittels eines Hebels verstellbarer entlasteter Drehschieber in jedem Behälter @
von solcher Gestalt angeordnet, daß bei zunehmender Verstellung des Drehschiebers
der Zufluß der Flüssigkeit in immer langsamerem Maße bis zum gänzlichen Abschluß
abgestellt wird.
Durch diese besondere Formgebung wird gegenüber
den zuletzt betrachteten bekannten Anordnungen insbesondere die Möglichkeit geschaffen,
ohne die bei der bekannten Anordnung notwendigen Pendelleitungen auszukommen. Außerdem
gelangen bei der neuen Anordnung auch nicht, wie bei der bekannten, Schwimmerhahnen
zur Anwendung, sondern einfache Schwimmer, die mittels Hebel die Achse der zugehörigen
Drehschieber verstellen. Es wird also gegenüber den bekannten Anordnungen ohne Verminderung
der Betriebssicherheit eine wesentliche Vereinfachung des Aufbaues erreicht.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt schematisch eine Falleitung mit Zwischenbehältern. Die Abb. 2 und 3
stellen im Schnitt und in Ansicht einen gemäß der Erfindung zur Anwendung kommenden
Drosselschieber dar, von dem in Abb. q. in vergrößertem Maßstabe der Auslaufschlitz
und die Abschlußkante veranschaulicht ist. Nach Abb. i führt die Fälleitung von
einem Hochbehälter i nach einem erheblich tiefer gelegenen Behälter 2. von welchem
aus eine Stadt oder ein Industriewerk mit Wasser versorgt wird. Wenn an der Verbrauchsstelle
weniger als der normale Durchschnittsverbrauch an Wasser entnommen wird, muß die
Zuflußleitung abgedrosselt werden, um ein unerwünschtes Ansteigen des Wasserstandes
im Behälter 2 und gegebenenfalls ein Überlaufen zu vermeiden. Durch dieses Abdrosseln
der den Behälter 2 speisenden Leitung würde der Druck in der Rohrleitung 3 unter
Umständen unzulässig hoch ansteigen. Um dies zu vermeiden, sind in der Speiseleitung
mehrere offene, d. h. nicht druckdicht abgeschlossene Zwischenbehälter .a. und 5
eingeschaltet. In jedem Behälter ist ein Schwimmer angeordnet, der die Zuflußventile
einstellt. Wenn nun der Wasserverbrauch aus dem Behälter 2 unter den normalen Verbrauch
sinkt, steigt in diesem Behälter der Wasserspiegel und hebt den hier befindlichen
Schwimmer 6 derart, daß dieser das Zulaufventil 7 abdrosselt. Da die in dem Behälter
2 mündende Rohrleitung 3 nur kurz ist, steigt der Druck in ihr nur wenig an. Der
Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 4. wird höher, und gleichzeitig hebt sich der
in diesem Behälter vorhandene Schwimmer 8, welcher das Zuflußventil g abdrosselt.
Hierdurch erhöht sich der Druck in der den Behälter q. speisenden Leitung i2 nur
wenig. Der Wasserspiegel in dem Behälter 5 steigt nunmehr an, und durch das Heben
des Schwimmers io wird das Zuflußventil i i gedrosselt. Hierdurch erhöht sich der
Druck in der Leitung 13 in nur geringem Maße, und ebenso steigt auch der
Wasserspiegel in dem obersten Behälter i nur verhältnismäßig wenig.
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Um nun die obenerwähnten Vorteile zu erreichen, wird gemäß der Erfindung
durch jeden der Schwimmer ein entlasteter Drehschieber gesteuert. In Abb. 2 ist
der Schwimmer mit 1q. und der Drehschieber mit 16 bezeichnet. Der Antrieb des Drehschiebers
erfolgt über eine Stange 15. Die Auslauföffnungen sind mit 17 bezeichnet. Wie aus
Abb. q. näher ersichtlich ist, tritt, sobald die winkelförmig gestaltete Kante 18
des Drehschiebers in Richtung des Pfeiles ig über die Auslauföffnung 17 bewegt
wird, eine allmähliche Abdrosselung des Wasserzulaufes ein, so daß ein übermäßiges
Ansteigen des Druckes in den Rohrleitungen in allen praktisch vorkommenden Fällen
dadurch .vermieden ist.
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Wenn der Wasserverbrauch aus dem Behälter 2 wieder normal geworden
ist, gehen die sämtlichen Schwimmer wieder tiefer und öffnen die Zuflußveritile.
Man kann auch statt der beiden in der Zeichnung angegebenen Zwischenbehälter q.
und 5 nur einen oder mehrere Behälter anordnen. Jedenfalls soll durch die Unterteilung
der gesamten Fallleitung ein unzulässiger Anstieg des Druckes in der Rohrleitung
vermieden «-erden. Das wird in erster Linie durch die Unterteilung bewirkt und in
zweiter Linie durch das ganz besonders langsame Abdrosseln der Zulaufleitungen.
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Das System regelt sich selbsttätig und bedarf keiner Bedienung oder
Beobachtung durch Wächter. Immer, wenn eine veränderliche Wasserentnahme aus dem
untersten Verbrauchsbehälter stattfindet, beeinflußt der Schwimmer im untersten
Behälter den nächst höheren Behälter und so fort, bis die Rückkehr zur normalen
Wasserentnahme eingetreten ist.