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Wasservorlage für Gasleitungen Bei Gasrohrnetzen ist es üblich, in
alle Abzweigungen Wasservorlagen einzuschalten, die den Gasdurchtritt nur in einer
Richtung gestatten und ein Rückströmen von Fremdgasen oder ein Rückschlagen von
Flammen in die Hauptleitung verhindern sollen.
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Derartige Vorlagen finden . z. B. bei Schweißapparaten allgemeine
Verwendung und haben sich bei den dort in Frage kommenden verhältnismäßig kleinen
Gasmengen gut bewährt.
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Sobald es sich aber um größere Gasmengen handelt, die z. B. Leitungsdurchmesser
von ioo mm und mehr bedingen, sind diese Wasservorlagen in der einfachen Form, wie
sie Abb. i veranschaulicht, nicht mehr anwendbar, da sich entweder bei ausreichend
kleiner Gasaustrittsgeschwindigkeit am Tauchrohr unter Wasser unmöglich große Vorlagenabmessungen
ergeben oder aber bei annehmbarer Vorlagengröße unzulässig hohe Austrittsgeschwindigkeiten
unter Wasser und dementsprechend große Druckverluste. Es sind auch schon Vorlagen
bekannt, bei denen man Quecksilber als Abschlußflüssigkeit verwendet hat, um dadurch
mittels kleinerer Tauchung den Durchgangswiderstand zu vermindern. Derartige Anordnungen
haben sich jedoch nicht bewährt.
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Eingehende Versuche haben außerdem gezeigt, daß schon beim üblichen
Gasdurchgang bei derartigen Wasservorlagen infolge der hohen Austrittsgeschwindigkeit
die Wasserfüllung bis zum Verschwinden der Tauchung ohne Beseitigung des Widerstandes
hochgeschleudert und damit die Sicherung gegen Rückströmung völlig aufgehoben, die
Vorlage also zwecklos wird.
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Gemäß der Erfindung werden diese Mängel dadurch behoben, daß die Wasserbehälter
gemeinsame Gasräume erhalten und daß das Gaseintrittsrohr nur in den unteren Behälter
taucht und mit dem oberen Behälter durch ein seitlich angeschlossenes Tauchrohr
derart verbunden ist, daß, sobald bei rückwärtiger Gasströmung infolge des Wasserabschlusses
am Gaseingangsrohr im unteren Behälter der Druck in der Vorlage ansteigt, Wasser`
aus dem oberen Behälter durch das seitlich angeschlossene Rohr in das Gaseingangsrohr
hinübergedrückt wird.
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Zweckmäßig ist hierbei zur Erzielung eines ruhigen Wasserstandes die
in das Wasser tauchende Mündung des Gaseingangsrohrs mit einem Teller zu umgeben,
dessen Rand über den Wasserspiegel hinausragt und der durch ein kleines Tauchrohr
von unten mit Wasser gespeist wird. Um diesen Wasserzufluß bei Gasdurchgang zu ermöglichen
und den Durchgangswiderstand herabzusetzen,
wird das kleine Tauchrohr
des Tellers bis in die'Mundiinggsebene' des Gaseintrittsrohres hinaufgezogen und
die Mündung des kleinen Tauchrohres konisch zusammengezo@_ -gen. _@ Zur Beschränkung
der erforderlichen Wasserabschlußmenge ist ein @[J-förmiger Sicherheitsbogen in
der Vorlage angebracht, der mit einem Schenkel über Dach geführt ist, und ein Heber
zu Abheberung der Wasserfüllung des Sicherheitsverschlusses bei Überschreitung des
maximalen Gasdruckes um etwa ioo. mm WS vorgesehen. Ferner ist das Ende des inneren
Schenkels des Sicherheitsrohrbogens trichterförmig erweitert und unmittelbar unter
den Gasausgang verlegt.
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Um den Durchgangswiderstand bis auf o mm WS herunterzudrücken, werden
in einer weiteren Ausführungsform des ErfiAdungsgegenstanides durch Verbindung des
die Mündung des Gaseingan@gsrohres umgebenden Tellers mit dem Boden des oberen Wasserbehälters
die Gasräume der beiden Wasserbehälter getrennt, und ferner wird der Gasraum des
unteren Behälters mit einer Stelle der Gasleitung verbunden, an der infolge der
Strömungswiderstände ein niedrigerer Druck als in der Vorlage herrscht.
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Hierdurch wird eine Wasservorlage ge-. schaffen, die weitmöglichste
Sicherheit mit nur geringem odergar keinem Druckverlust gewährleistet.
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Die Erfindung sei an Hand der Abb. 2 näher erläutert. Die dargestellte
Vorrichtung befindet sich in Ruhelage ohne Überdruck.
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Um mit einem möglichst kleinen Vorlagendurchmesser auszukommen, ist
oder Wasserraum in zwei übereinanderliegende Behälter i und 2 geteilt, von denen
der obere durch das Tauchrohr 3 mit dem Gaseintrittsrohr 4 in Verbindung steht,
während die Gasräume beider Behälter durch das weite Standrohr 5 miteinander verbunden
sind. Das Gaseintrittsrohr 4 ist durch dieses Rohr 5 nach unten geführt und taucht
in einen im unteren Rauei i angebrachten Teller 6, dessen Ablaufrohr 7 bis in die
Mündungsebene von Rohr 4 hochgezogen ist.
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Die Zuführung des Wassers erfolgt durch Überlauf aus dem bei 9 gespeisten
Sicherheitsverschlüß 8, während der Ablauf im unteren Raum i durch das Ablaufrohr
12 mit angeschlossenem Syphon ermöglicht wird.
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Der Sicherheitsverschluß 8 mündet unmittelbar unter der 'trichterförmigenErweiterung
des Gasaustrittsstützens i i und ist so ausgebildet, daß bei Überschreitung des
Höchstgasidrucks um etwa ioo mm WS die Vorlage über Dach entspannt wird,. da bei'
diesem Druck der Heber io in Tätigkeit tritt und die Wasserfüllung des Sicherheitsverschlusses
abhebert, so daß das Gas am äußeren Schenä, kel des Sicherheitsrohrbogens frei in
die ;;Atmosphäre entweichen kann. Die Entspan-,Uüg mittels des Sicherheitsverschlusses
tritt i"ätich ohne Heber ein, aber nicht so rasch und nicht so vollständig, da das
Wasser trotz der hohen Gasaustrittsgeschwindigkeit nur teilweise herausgeschleudert
wird.
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Die Wirkungsweise der, Vorlage ist nun folgende: Solange in der Vorlage
und im Gaseingang 4 der gleiche Druck herrscht und kein Gas durchströmt, steht das
Wasser im -Tauchrohr 3 und Behälter 2 einerseits und im Behälter i und im Teller
6 andererseits gleich hoch, während im Sicherheitsverschluß 8 im äußeren Schenkel
das Wasser dem Druck entsprechend hocbgestiegen ist. ' Sobald nun Gas durch den
Eingang 4 strömt, schleudert dies das Wasser aus dem über den Spiegel im Behälter
i hinausragenden Teller heraus und geht durch,das Rohr $ zum Ausgang i i. Da nun
auf der Mündung des Rohres 7 stets der etwas höhere Druck des Eingangsrohres 4 lastet,
so steht das Wasser im Rohr 7 etwas tiefer als im Behälter i, in welchem ein dem
Durchgangswiderstand' entsprechender geringerer Druck herrscht. - ' Durch das Rohr
7 läuft daher nur sehr wenig Wasser nach, so @daß das Gas vom Wasser fast unbehindert
aus ,dem Eingangsrohr 4 austreten kann und der Druckverlust äuf 5. bis zo mm WS,
gegenüber etwa 6o mm bei -der Ausführung .nach Abb. i, reduziert wird.
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Durch Verwendung des Tellers 6 wird nun gleichzeitig verhindert, daß
das Wasser im unteren Behälter i in Wallung gerät, da der Teller die Geschwindigkeitsstöße,
die vom eintretenden Gas infolge der Richtungsänderung ausgeübt werden, abfängt.
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Auf - diese Weise wird ein völlig ruhiger Wasserstand erreicht und
genügende Gewähr gegeben, daß bei etwa eintretenden Rückströmen von Gas der Teller
6 sich durch das Rohr 7 wieder füllt und das Gastauchrohr 4 mit Wasser abgeschlossen
wird.
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An Stelle der beschriebenenTauchung kann man auch die übliche Tauchung
verwenden, erreicht allerdings aber keinen so geringen Druckverlust.
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Die Füllung vom Behälter i reicht allerdings bei kleinem Topfdurchmesser
nur für einen Rückdruck 'bis etwa 300 mm WS aus. Das ist aber mehr als ausreichend,
da bei der geringsten Drucksteigerung in der Vorlage gegenüber dem Gaseingang 4
Wasser aus Behälter 2 durch Rohr 3 nach dem Gaseingangs-'rohr 4 überläuft.
Da
immer so viel Wasser aus Behälter 2 durch Rohr 3 zum Gaseingang 4 gedrückt wird,
daß ein dem Überdruck entsprechender Wasserstandsunterschied zwischen Behälter 2
und Rohr 3 entsteht, so steigt die Wassersäule im Eintrittsrohr 4 automatisch in
gleichem Maße wie der Rückdruck und hält den Abschluß in der erforderlichen Höhe,
solange der Behälter 2 hoch genug und sein Querschnitt dem des Eingangsrohres 4
mindestens gleich ist.
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Diese beiden Bedingungen lassen sich aber bei der neuen Vorlage leicht
einhalten, da der Höchstdruck in der Vorlage durch den Sicherheitsverschluß 8 begrenzt
und der Querschnitt von Behälter :2 auch bei kleinstem Durchmesser ausreichend groß
ausfällt.
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Die neue Vorlage gibt daher bei durchaus üblichen Abmessungen und
kleinstem Durchgangswiderstand völlige Sicherheit gegen jedweden Rückdruck und in
gleicher Weise aber auch gegen explosionsartige Rückstöße, da diese von dem Sicherheitsbogen,
dessen trichterförmig erweiterte Mündung axial unter den Gasausgangsstutzen verlegt
ist, unmittelbar aufgefangen und nach außen geleitet werden.
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Der Durchgangswiderstand läßt sich nun durch die in Abb.3 im drucklosen
Zustand dargestellte verbesserte Form noch weiter bis auf o mm WS herunterbringen,
was für sehr geringe Gasdrücke von Bedeutung sein kann. Erreicht wird dies dadurch,
daß.die Gasräume der beiden Wasserbehälter i und 2 durch den am Standrohr 5 angebrachten
Boden voneinander getrennt sind und der Gasraum des unteren Behälters i mittels
des Stutzens 13
mit einem Punkt der Gasleitung verbunden ist, an dem infolge
der Strömungswiderstände ein geringerer Druck als in der Vorlage herrscht.
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Im strömungslosen Zustand steht das Wasser genau wie bei der ersten
Ausführung gemäß Abb. 2 im Behälter i und Teller 6 gleich hoch; sowie sich aber
infolge der Gasströmung ein Druckunterschied zwischen Behälter i und 2 ergibt, sinkt
das Wasser im Rohr 7 entsprechend herunter, so daß dem Teller kein Wasser mehr zufließt
und das Gas vom Wasser völlig unbehindert in die Vorlage einströmen kann. Sowie
die Strömung aufhört, steigt das Wasser im Rohr 7 wieder hoch und schließt das Gaseinführungsrohr
4 wieder ab. Die Vorlage arbeitet dann bei eintretendem Rückdruck oder Rückströmen
in entgegengesetzter Richtung genau wie die andere mit gemeinsamen Gasräumen, da
ein Rückdruck in gleichem Maße im Behälter i und 2 zur Wirkung kommt.
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Zur Rückführung des bei Inbetriebnahme aus dem Teller mitgerissenen
Wassers ist noch ein Tauchrohr 14 vQrgesehen, welches bei teerhaltigen Gasen auch
den mitgeführten Teer ableitet. Auf diese Weise wird dann gleichzeitig verhindert,
daß der abgeschiedene Teer als Schaumschicht- sich ansetzen und den Durchgangswiderstand
erhöhen kann.
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Man hat zwar schon Sicherheitsvorrichtungen vorgeschlagen, bei welchen
der Wasserraum in zwei übereinanderliegende Behälter getrennt ist. Diese Behälter
haben jedoch zum Unterschied von dem vorliegenden Erfindungsgegenstand keinerlei
unmittelbare Verbindung miteinander, die es gestattet, bei eintretendem Rückdruck
das Wasser des oberen Behälters zur Erhöhung der Wasserabschlußsäule im Gaseingangsrohr
zu verwenden.