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Auffangvorrichtung für die Sperrflüssigkeit von Differenzdruckmessern
Als
U-Rohr ausgebildete, mit Sperrflüssigkeit gefiillte Differenzdruckmesser, wie sie
vor allem als Teil von Strömungsmessern Verwendung finden, halten den Nachteil,
daß bei nicht vorherzusehender Überschreitung eines bestimmten Differenzdruckes,
z. B. bei Rohrbrüchen in der Betriebsleitung, die Sperrflüssigkeit aus dem U-Rohr
in die Betriebsleitung gedrückt wird. Dies hat neben dem Ausfall des Messers den
Nachteil, daß damit fast immer ein Verlust der gesamten Sperrflüssigkeit verbunden
ist, der z. B. bei Quecksilber von wesentlicher wirtschaftlicher Bedeutung sein
kann.
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Es ist nun bekannt, sich inslbesondere bei Messungen im Laboratorium
gegen solche Verluste durch besondere in die Hauptleitung eingeschaltete Vorlagen,
z. B. Woulffsche Flaschen, in denen die Sperrflüssigkeit aufgefangen wird, zu schützen.
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Bekannt ist auch, das Austreten von Sperrflüssigkeit durch Rückschlagventile,
z. B. Kugeln, die von der Sperrflüssigkeit angehoben und gegen einen Ventilsitz
gedrückt werden, zu verhindern. Während die erste Vorrichtung besondere Maßnahmen
verlangt, um die Sperrflüssigkeit wieder in das Meßinstrument zurückzuführen, bzw.
den Nachteil hat, daß auch nach Rückgang des Differenzdruckes die Meßvorrichtung
so lange ausgeschaltet bleibt, bis das Fehlen der Anzeige bemerkt und neue Sperrflüssigkeit
eingefüllt ist, hat die Einschaltung von Rückschlagventilen meist den Mangel von
Undichtheit, so daß bei länger andauerndem größeren Druckunterschied doch Sperrflüssigkeit
verlorengeht.
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Es wurde nun gefunden, daß man diese Mängel und Nachteile vermeiden
und nach Störungen eine automatische Wiederbetriebsbereitschaft des Messers erreichen
kann, wenn man in der niederdruckseitigen Verlängerung des U-Rohres zum Auffang
des
U-Rohrinhaits ein geschlossenes Gefäß einschaltet, in das der verlängerte U-Rohrschenkel
so eingeführt ist, daß seine Austrittsöffnung im Gefäß bei Füllung des Gefäßes mit
der gesamten im U-Rohr vorhandenen Sperrflüssigkeit über dem Spiegel der Sperrflüssigkeit
liegt, wobei zur Rückführung derselben in das U-Rohr eine Verbindung der tiefsten
Stelle des Auffanggefäßes nach dem niederdruckseitigen U-Rohrschenkel und zur Vermeidung
des Mitreißens einzelner Tropfen der Sperrflüssigkeit in die Betriebsleitung im
Gefäß zweckmäßig noch Umlenkflächen vorgesehen sind.
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Die Austrittsöffnung des verlängerten U-Rohrschenkels soll zweckmäßig
höher liegen als der höchste Spiegel, den die Sperrflüssigkeit im Gefäß erreichen
kann, um die Sperrflüssigkeit möglichst schnell von dem nachfolgenden Strom des
flüssigen oder gasförmigen Mediums zu trennen, zu welchem Zweck im Gefäß zweckmäßig
auch noch Umlenkflächen vorgesehen werden. Die Verbindungsleitung zwischen dem Boden
des Auffanggefäßes und dem verlängerten U-Rohrschenkel bringt den Vorteil, daß,
wenn die Störung beseitigt ist, wobei die Druckdifferenz meist den Nullwert durchschreitet,
die Sperrflüssigkeit selbsttätig in das U-Rohr zurückläuft und damit die Meßvorrichtung
wieder betriebsfähig macnt.
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Es ist nicht zu verkennen, daß, solange die außergewöhnliche Druckdifferenz
und damit das Durchblasen des Meßinstruments anhält, infolge des Rückführröhrchens
ein Teil der Sperrflüssigkeit umgepumpt wird. Das ist jedoch nicht von Belang, solange
es sich bei dem strömenden Medium um ein trockenes, bei den gegebenen Verhältnissen
nicht kondensierendes, z. B. sog. permanentes Gas handelt oder solange, wie bei
dem meist als Sperrflüssigkeit verwendeten Quecksilber eine Emulgierung der Sperrflüssigkeit
nicht zu erwarten ist.
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Kommt diese jedoch in Frage, so muß auf die automatische Rückführung
verzichtet werden und in dieses Rückführungsröhrchen ein Al>sperrorgan eingebaut
werden, das normal verschlossen ist und zum Zwecke der Rückführung von dem Bedienungsmann
vorübergehend geöffnet wird. Ist hierdurch zwar die automatische Rückführung unmöglich,
so bleibt doch der Vorteil bestehen, daß der Verlust der Sperrflüssigkeit vermieden
und das Wiederbetriebsfertigmachen des Meßinstruments sehr vereinfacht und erleichtert
wird. Kommt ein Zurückgehen der Druckdifferenz bis auf Null nicht in Frage bzw.
bleibt auch in diesen Störungsfällen eine erhebliche Druckdifferenz bestehen, so
muß in die Verbindung zwischen Auffanggefäß und Betriebsleitung ein Absperrorgan
eingeschaltet werden, um die Durchströmung des Meßinstruments unterbrechen zu können
und damit der Sperrflüssigkeit zu ermöglichen, in das U-Rohr zurückzufließen. Auch
in diesem Falle bleiben die Vorteile bestehen, daß der Verlust der Sperrflüssigkeit
vermieden und das Wiederfertigmachen des Meßinstruments sehr vereinfacht wird. Kommt
als strömendes Medium nur ein die Sperrflüssigkeit beim Durchblasen nicht beeinflussendes
Medium in Frage, so kann die Vorrichtung noch dadurch wesentlich vereinfacht rverdell,
drall der verlängerte U-Rohrschenkel selbst direkt an der tiefsten Stelle des Auffanggefäßes
in dieses eingeführt svird und innerhalb des Gefäßes I,iindih mit der Innensvalld
desselben eine oder mehrere zweckmäßig schlitzförmige Öffnungen für die kückführung
der Sperrflüssigkeit erhält. Normalerweise ist die Einschaltung von Auffanggefäßeii
nur in niederdruckseitigen U-Rohrschenkeln erforderlich. Bei Differenzdruckmessern,
bei denen sich die Druckverhältnisse gelegentlich, z. B. bei Rohrbruch in der Betriebsleitung,
umkehren können, werden derartige Auffanggefäße zweckmäßig in leiden U-lQohrschenkeln
angeordnet.
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Bei Dampfmessern sind bekanntlich zum Ausgleich der Kondensathöhe
in l>eiden U-Rohrschenkeln besondere sog. Ausgleichgefäße in Verwendung. Diese
können ohne Schwierigkeiten auch als Auffanggefäße gemäß der Erfindung ausgelildet
werden bzw. sind die beschriebenen Auffanggefäße ohne weiteres in der Lage, die
.Aufgal)e der Ausgleichgefäße mit zu ül)ernehmeii. indem sie sich bis zu der Verbindungsleitung
nach der Betriebsleitung mit Kondensat füllen. Voraussetzung für das einwandfreie
Arbeiten aller derartigen Auffanggefäße ist, daß die Verlängerung des U-Rohrschenkels
in stetigem Anstieg bis zu dem Gefäß verläuft, weil nur so ein selbsttätiger Rücklauf
der Sperrflüssigkeit zum U-Rohr möglich ist.
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In der Zeichnung sind einige .Rusführungsformen des Erfindungsgedankens
leispielsweise dargestellt, und zwar in Fig. I ein Auffanggefäß, hei dem der verlängerte
U-Rohrschenkel erst in der erforderlichen Höhe in das Gefäß eingeführt ist und vom
Boden des Gefäßes ein besonderes Verbindu1lgsrollr nach dem verlängerten U-Rohrschenkel
für den Rückfluß der Sperrflüssigkeit vorgesehen ist; Fig. 2 ist der verlängerte
U-Rohrschenkel von unten her durch den Boden l)is zur erforderlichen Höhe eingeführt
und direkt huber dem Boden im Inneren des Gefäßes mit Schlitzen für die Rückführung
versehen; Fig. 3 ist das Auffanggefäß nach iq ig. 2 iii seiiier gleichzeitigen Anwendung
als .\usgleichgefiß wiedergegeben.
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In diesen Figuren bedeutet I das Auffanggefäß, 2 den verlängerten
U-Rohrschenkel. 3 Umlenkflächen im Inneren des Gefäßes, 4 das Verl>indungsrohr
für den Rücklauf, 5 die Schlitze für den Durchlaß des Rücklaufs so olll l)Ci Ausführullg
nach Fig. I wie auch nach Fig. 2 und 3, 6 das Verbindungsrohr nach der impulsgebenden
ltetriehsleitung und 7 einen Stopfen, der die Reinigung dieses Verbindungsrohres
6 bei N'ersiopfung ohne Ausbau des Gefäßes gestattet.