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Stufenstandrohr für Niederdruckdampfkessel Alle von der Genehmigungspflicht
befreiten Niederdruckdampfkessiel (zur Zeit bis zu einem Betriebsdruck von o,5 kg/cm2)
müssen mit einem den Vorschriften @entsprecheinden Sicherheitsstandrohr ausgerüstet
sein. Die Unterbringung dieses Standrohres im Kesselraum bietet keine Schwierigkeiten,
solange es sich um Betriebsdrücke bis zu etwa a m WS handelt. Bei höheren Drücken
läßt die Kellerhöhe die Aufstellung .eines Standrohres größerer Bauhöhe meistens
nicht mehr zu und macht es erforderlich, entweder die Decke zu durchbrechen und
das Standrohr bis ins Erdgeschoß hineinzuführen oder aber in Fällen, in denen dies
nicht möglich .oder erwünscht ist, ein Stufenstandrohr in der gesetzlich vorgeschriebenen
Bauart zu verwenden, d. h. .ein vom Dampfraum des Kessels ausgehendes ,Rohr mit
mehreren auf und ab steigenden Schenkeln mit Wasserfüllung und mit einem Auspufftopf,
in welchen der letzte steigende Schenkel mündet. Die nach dem Auspufftopf zu liegenden
U-Schenkel sind den Druckverhältnissen entsprechend kürzer ausgeführt.
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Bei derartigen Stufenstandröhren müssen der Auspufftopf und sämtliche
U-Schenkel an ihren tiefsten Punkten durch eine Rückleitung verbunden sein, die
zu Aden einzelnen Schenkeln hin absperrbar sein muß. Wählt man hierfür Absperrventile,
so kann nach einem Abblasen des Standrohres die Wiederinbetriebsetzung nur von Hand
erfolgen. Sie ist also davon abhängig, daß Bedienungspersonal zur Stelle ist. Verwendet
man an Stelle der Absperrventile jedoch Rückschlagventile, so wird gegebenenfalls
bei unsicherem Arbeiten dieser Ventile die zum ordnungsmäßigen Betrieb erforderliche
Wiederfüllung der einzelnen Standrohrschenkel in Frage gestellt. Um auch bei einem
Stufenstandrohr eine Wiederfüllung .der einzelnen Standrohrschenkel -,sicherzustellen,
ohne daß es dazu eines Eingriffes von außen bedarf oder besondere Ventile vorhanden
sind, ist -gemäß. der Erfindung in jeder Stufe ein Auspufftopf angeofdnet,
in
welchem das Betriebswasser aus dem zugehörigen Standrohrschenkel beim überschreiten
des zulässigen Dampfdruckes aufgefangen wird und aus welchem es unmittelbar in den
Betriebswasserraum des zugehörigen Standrohres zurückfließt.
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Einzelstandrohre mit Auspufftopf und ventilloser unmittelbarer Rückleitung
des aufgefangenen Wassers zu dem unteren Ende des Standrohres sind bekannt. Durch
die Hintereinanderschaltung solcher Standrohre wird jedoch ein Stufenstandrohr geschaffen,
das eine sichere Rückleitung des aufgefangenen Wassers ohne Verwendung von Ventilen
bewirkt und bei dem außerdem die Möglichkeit besteht, durch Schaffung von zusätzlichen
Lufträumen zwischen benachbarten Stufen, indem die Auspufftöpfe mit den zugehörigen
Wassertöpfen durch Luftleitungen entsprechenden Inhaltes verbunden werden, die dex
ersten Stufe folgenden Stufen in der gleichen Bauhöhe wie die erste Stufe auszuführen.
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In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Gemäß Fig. i besteht das Standrohr aus zwei Stufen; in jeder Stufe
ist ein Auspufftopf Al bzw. A2 für das Betriebswasser der zugehörigen Druckschenkel
B1 bzw. B2 eingeschaltet. -Der Auspufftopf Al bzw. A2 jeder Stufe ist durch eine
ventillose Rückleitung Cl bzw. C2 mit dem zugehörigen Wassertopf E bzw. in der letzten
Stufe, in der kein Wassextopf mehr erforderlich ist, mit dem tiefsten Punkt des
letzten U-Schenkels verbunden.
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Der Betriebsvorgang spielt sich folgendermaßen ab Der Dampfdruck wirkt
-durch die Rohrleitung D auf die Oberfläche des im Wassertopf E befindlichen Wassers
und drückt dieses in dem Schenkel B1 und der Rückleitung Cl nach oben. Der Abstand
,1l der Wasserspiegel im Wassertopf E und im Schenkel B1 stellt den. wirksamen Wasserdruck
in der ersten Stufe dar. Im Auspufftopf A, und in der Verbindungsleitung F nach
der zweiten Stufe tritt hierdurch eine Luftpressung ein, die ihrerseits auf den
Wasserverschluß der zweiten Stufe wirkt. Sie verschiebt entsprechend ihrer Pressung
die Wasserstände in den Schenkeln F und B2 sowie der Rückleitung C2. Der Abstand,d2
der Wasserspiegel in den Schenkeln F und B2 stellt den wirksamen Wasserdruck der
zweiten Stufe dar, der dem Druck in der ersten Stufe hinzugerechnet werden muß.
Für etwaige weitere Stufen gelten die gleichen Verhältnisse.
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Bei Überschreitung des zulässigen Dampfdruckes, für den die Standrohreinrichtung
berechnet ist, wird das Wasser des Schenkels B1 in den Auspufftopf A,, gedrückt,
und nach Überwindung dieses Widerstandes drückt der volle Dampfdruck .das Wasser
des Schenkels B2 in den Auspufftopf A2. Der Dampf kann nun ungehindert durch das
Rohr G ins Freie entweichen. Sobald die Dampfspannung nachläßt, fließt das Wasser
aus den Gefäßen A1 und A2 m die Standrohrschenkel zurück. Damit ist die Standrohreinrichtung
wieder betriebsfähig geworden, ohne daß ein Eingriff von außen erfolgt ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. i ist der erreichbare Betriebsdruck
in einer der ersten Stufe nachfolgenden Stufe abhängig von dem Druck, der im Auspufftopf
A1 und dem Rohr F durch die. Luftverdrängung aus dem Schenkel B1 und der Rückleitung
Cl erzeugt wird. Die Größe des Auspufftopfes A, steht vorschriftsmäßig in einem
bestimmten Verhältnis zu der aus den Rohren B, und Cl verdrängten Wassermenge. Aus
diesem Grunde ist der erreichbare Betriebsdruck in einer bestimmten Stufe immer
kleiner als in der vorhergehenden Stufe.
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Der mit einem derartigen Stufenstandrohr zu beherrschende Betriebsdruck
hängt daher von der verfügbaren Bauhöhe für die erste Stufe ab.
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Durch die Ausführungsform gemäß Fig.2 wird diese Beschränkung beseitigt.
Gemäß der Erfindung wird nämlich der Auspufftopf, z. B. Al, jeder Stufe mit dem
Wasserraum des zugehörigen Wassertopfes, z. B. E, durch eine LuftleitungJ
von ausreichendem Gesamtrauminhalt verbunden, um zusätzliche Lufträume zwischen
benachbarten Stufen zu schaffen. Der Querschnitt dieser Luftleitung kann beliebig
gewählt werden, wenn für den erforderlichen Gesamtrauminhalt durch Einschaltung
des Luftgefäßes H oder .einer entsprechenden. Rohrerweiterung Sorge getragen wird.
Durch diese Anordnung besteht die Möglichkeit, entsprechend dem Rauminhalt der Luftleitung
J, z. B. durch entsprechende Bemessung des Behälters H, im Auspufftopf A1 und dem
Rohr F der erstell Stufe einen beliebig hohen Druck zu erzeugen, Infolgedessen können
an die erste Stufe weitere Stufen gleicher Bauhöhe angeschlossen werden.
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Der Betriebsvorgang spielt sich folgendermaßen ab Durch die Leitung
D wirkt der Dampfdruck der zu sichernden Anlage auf den Wasserspiegel im Wassertopf
E und drückt das Wasser durch :den Schenkel B1 und die Rückleitung Cl sowie durch
die Luftleitung J und das Gefäß H nach oben. Der in dieser Stufe zu erreichende
Druck ist mit g1 bezeichnet. Bei Auftreten von überdruck wird
das
Wasser aus den Rohren Bi und C1 in den Auspufftopf A1 gedrückt. Dagegen kann das
Wasser aus dem Gefäß H nicht in den Auspufftopf A1 gedrückt werden, da die Luftleitung
J mit beliebiger Überhöhung an den Auspufftopf AI angeschlossen ist. Auf die zweite
Stufe des Standrohres wirkt der im Auspufftopf A1 und dem Rohr F erzeugte Druck,
der das Wasser in die Schenkel B2 und C2 hineindrückt. Die hierdurch erzeugte Druckhöhed2
ist dem Druck,di der ersten Stufe hinzuzufügen. Durch diese Anordnung ist die Möglichkeit
gegeben, in der zweiten Stufe eine Druckhöhe zu erreichen, die derjenigen der ersten
'Stufe entspricht.
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Je nach der Höhe des zu sichernden Betriebsdruckes und in Anpassung
an die zur Verfügung .stehende Bauhöhe des Unterbringungsraumes kann auch die zweite
oder dritte Druckstufe in der Bauart der ersten Stufe, also mit Wassertopf E und
Luftgefäß H, ausgeführt werden.