DE830693C - Verfahren zur Erhoehung des Gasdruckes in Gasleitungen und Einrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erhöhung des Gasdruckes in Gasleitungen und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren zur Erhöhung des iGasdrucks in ,Gasleitungen und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Der Gasleitungsdruck wird in erster Linie bestimmt durch das (Gewicht der Glocke des Gasbehälters, die oft noch teleskopartig erweiterungsfähig ist und durch das unter ihr gespeicherte Gas gehoben wird. Reicht der so erzielbare Gasdruck z. ß. für Cberlandleitungen oder durch Aufsitzen des unteren Hubteils bei mehrhübigen Glocken nicht mehr aus, so bedient man sich druckerhöhender Gebläse, die in den Gasleitungen eingeschaltet %%erden und die gesamte, im Leitungsquerschnitt strömende Gasmenge bewältigen müssen.
• 1)erarti;,e Gebläse <inrl in der Regel große und teuere Maschinen mit einem nicht unerheblichen zusätzlichen Kraftbedarf und stellen daher einen beträchtlichen Aufwand dar. Diesen Aufwand zu vermeiden durch ein wesentlich einfacheres Verfahren, ist die Aufgabe der Erfindung. Erreicht wird dies erfindungsgemäß damit, daß an der Stelle der vorzunehmenden Druckerhöhung in den Gasleitungszug eine, für die Strömungsgeschwindigkeit des .Gases an dieser Stelle beschleunigend wirkende Injektion eingegeben wird. Diese @Maßnahme bewirkt, wie Versuche ergeben haben, im weiteren Verlauf der Leitung eine Gasstauung, die sich drucksteigernd auswirkt bis zu erheblichen Werten.
• Die Art und Anwendung dieser Injektion kann an sich beliebig gewählt sein, wenn sie nur imstande ist, die erstrebte Gasstauung herbeizuführen. Es ist so z. B. möglich, in diesem Sinne von einer Flüssigkeitsinjektion Gebrauch zu machen, zweckmäßig in der Weise, daß ein Überdruckstrahl mittels Sprühdüse o. dgl. in die .Gasleitung geleitet wird, und zwar in mit dem Gasstrom gleichlaufender Richtung. Die versprühten Flüssigkeitspartikelchen erhöhter Geschwindigkeit reißen dabei die Gasteilchen beschleunigend mit. Außerdem bewirkt die Flüssigkeitszerstäubung von hinten her eine Gasansaugung, die ebenfalls nach vorn eine kombiniert mitauftretende drucksteigernde Geschwindigkeitserhöhung für das Gas zur Folge hat. Die Injektionsflüssigkeit, die zugleich noch eine gasreinigende Wirkung haben kann, läßt sich gegebenenfalls in einem Fangbehälter gleich wie Kondenswasser einfach und leicht wieder fassen.
• Die gleiche Wirkung wie mit einer solchen Flüssigkeitsinjektion läßt sich auch mit einer Gasstrahlinjektion herbeiführen, iwlie die Versuche ergeben haben. Diese Tatsache .ist von ganz besonderer Bedeutung. In Gaswerken stehen nämlich in der Regel für die Versorgung von Vororten oder für Fertigas Leitungen erhöhten Drucks zur Verfügung. Diese lassen sich daher jetzt ohne jeden besonderen Aufwand in einfachster Weise zur Ausführung des neuen Verfahrens heranziehen. Es genügt dabei meist eine schwache, oft nur wenige Meter betragende Verbindungsleitung von dieser Ilochdruckleitung zu der druckerhöhend zu behandelnden anderen Leitung, die zweckmäßig noch ein Regulierorgan eingebaut enthält, um ,die gewünschte Druckerhöhung regelbar machen zu können, und als Mündung dieser Verbindungsleitung eine Sprühstrahldüse. Da die zur Behandlung erforderliche Gasstromstärke überdies nur in einem prozentualen Verhältnis zur normalen Gasmenge in den Hauptleitungen steht, spielt diese Anzapfung für deren Betrieb praktisch keine Rolle und dies noch um so weniger, als das Gas dabei keineswegs verlorengeht, sondern lediglich in geringer Menge in einen anderen Leitungszug gelangt.
• Steht andererseits aber Gas erhöhten Drucks nicht zur Verfügung, wie vorstehend angenommen war, oder will man :davon keinen Gebrauch machen, sondern ist man lediglich auf die zu druckschwache Leitung angewiesen, so läßt sich das neue Verfahren entsprechend der Erfindung aber auch .in diesem Fall gleich vorteilhaft ausführen und anwenden. Dies geschieht jetzt in der Weise, daß als Injektionsmittel Gas benutzt wird, das als Teilstrom der zu behandelnden Gasleitung entnommen, in seiner Abzweigung auf erhöhten Druck gebracht und so dann der Stammleitung zu deren Druckerhöhung wieder zugeführt wird. Hierbei ist nunmehr zwar zusätzlich die Verwendung eines Gebläses o. dgl. erforderlich. Dessen notwendige Leistung beträgt jedoch nur einen Bruchteil der sonst bei Gebläsen .benötigten Leistung. Erwähnt sei noch, daß die Einrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens ebenfalls so weit durchentwickelt sein kann, daß die Einschaltung und die Druckregelung auch automatisch erfolgt. Die Erfindung und deren weitere Einzelheiten sind nachstehend an Hand der schematischen ZcIchnungen in zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es zeigt Fig. i eine Anordnung zur Ausführung des Verfahrens bei Vorhandensein einer Gasleitung erhöhten Gasdrucks und Fig. 2 bei einer aus sich selbst behandelten Gasleitung.
• Der Gasdruck in der Leitung i z. B. soll erhöht werden. Um dies zu bewirken, wird in ihr eine Injektion vorgenommen. Diese erfolgt mittels eines durch eine Sprühdüse 2 irgendwie geeigneter Ausbildung eingegebenen Gasstrahls 3 erhöhten Druckes, der durch die Verbindungsleitung .I aus der erhöhten Druck führenden Gasleitung 5 entnommen wird. 6 ist ein in der Verbindungsleitung: vorgesehener Regulierhahn. Er kann z. B. von Hand betätigt werden, läßt sich aber auch automatisch verstellen oder mit einem Druckregler bekannter Bauart kombinieren (vgl. Fig. 2). Zu diesem Zweck ist eine entsprechende Steuerleitung vorgesehen, welche den an .der Stelle S abgegriffenen Druck verwertet, wie er hier iii seiner Erhöhung schon wirksam ist.
• Der aus der Verbindungsleitung 4 kommende Gasstrah13 hat eine gegenüber der Eingangsströmung des Gases in der Leitung i erhöhte Geschw-indi,gkeit und beschleunigt diesen direkt durch Mitnahme und durch Nachsaugung. Die Folge hiervon ist eine Stauung des Gases im Weitergang des Leitungszuges, die die gewünschte Druckerhöhung herbeiführt. Durch den Regulierhahn 6 und einen gegebenenfalls automatischen Druckregler lassen sich die Verhältnisse durch Veränderung der injizierten Gasmenge wunschgemäß einstellen und regeln.
• Die mit der Einrichtung nach Fig.2 erzielte Wirkung ist im wesentlichen die gleiche wie oben beschrieben. Hier wird jedoch der Injektionsstrahl der zu behandelnden Leitung i selbst in einer Anzapfung g entnommen. In .dieser Anzapfleitung g liegt ein kleines Gebläse io, das für die abgezweigte Gasmenge den erhöhten Strahldruck liefert. Zwischengeschaltet sein kann dabei zweckmäßig noch ein automatischer Druckregler i i von an sich bekannter Bauart, dessen Ausgang dann zur Sprühdüse 2 führt, wobei dieser Regler i i selbst wieder durch eine Steuerleitung 7. vom erzielten Nutzdruck beeinflußt, selbsttätig auf gewünschten Enddruck regelnd, arbeitet.
• 12 ist eine mit einer druckabhängig schaltenden Abgreifmembrane 13 oder auch einem Quecksilberkontakt versehene, zweckmäßig elektrische Einschaltleitung, die das Gebläse io von allein in Tätigkeit setzt, wenn der Leitungsdruck einen gewissen Wert unterschreitet, so daß die dann notwendige Druckerhöhung von selbst wieder zustande kommt, wobei in der Folge die Abschaltung gleichfalls wieder automatisch vor sich geht. Die elektrische Ein- und Ausschaltung kann gegebenenfalls auch lediglich vom Druckregler i i aus über einen Schalter 1-4 in der gestrichelt eingezeichneten Ver- 1>indung t 5 vorgenommen werden. 16 ist eine Sicliertingsleitung, die bei Störungen unerwünscht großen Überdruck o. dgl. unter Umgehung des Gebläses io auf den Eingang g ausgleichend zurückwirkt. In dieser Umgehungsleitung 16 liegt zweckmäßig ein Ventil 17, das nur rückleitend in Pfeilrichtung durchläßt und eventuell zugleich eine Abschaltung der Einrichtung betätigt, falls es längere Zeit in Tätigkeit sein muß.
• 13eziiglich der Ausführung der Sprühdüse 2 sei noch bemerkt, daß diese als Regulierdüse ausgebildet sein kann. Eine solche Regulierdüse an sich bekannter Bauart gestattet dann eventuel'1 eine zusätzliche Regelung unmittelbar an -der Einstrahlstelle, und zwar entweder für die bestimmte Anlage auf einen Bestwert hin arbeitend feststellbar oder zur Erzielung eines konstanten Gasdrucks kontinuierlich regelbar. Die Düse 2 kann gegebenenfalls aber auch einfach aus einer normalen Rohröffnung bestehen, die lediglich einen Drosselungseinsatz hat oder an der Öffnung zur Erzielung einer guten Strahlwirkung zweckmäßig verformt ist, wobei man darauf Wert legen kann, daß durch die Düse gegenüber dem Zuführungsrohr 4 keine Querschnittsvergrößerung entsteht, um die Einrichtung auch in schon bestehende Anlagen möglichst einfach nach Bedarf an beliebiger Stelle ohne erforderliche größere Durchführungsöffnung in der zu behandelnden Stammleitung einbauen zu können.
• Als für die angeführten Ausführungsbeispiele in Betracht kommende Zahlenwerte der vorhandenen und erzeugten Druckverhältnisse sind folgende zu nennen: Beträgt der zu geringe Eingangsdruck in der Leitung i p'= 120 mm Wassersäule (NN'S) bei einer Durchflußmenge von V' = 400 cbm Gas pro Stunde, die durch die Saugwirkung des injizierten Gasstrahles auf V' = -oo cbm ;Gas pro Stunde erhöht wird; beträgt ferner der .Fließdruck in der die Düse 2 speisenden Leitung 4 p2 = 2000 mm WS bei einer Durchflußmenge von V2 = ioo cbm Gas pro Stunde, so ergibt das neue Verfahren jetzt in einer möglichen Durchführungsform einen erreichten Ausgangsdruck von p3=200 mm WS bei einer Fördermenge von ungefähr V3 = 60o cbm Gas pro Stunde.
• Abschließend sei noch erwähnt, daß das neue Gasdruckerhöhungsverfahren mit Vorteil insbesondere auch zur Gasdruckimpulsgabe, Dr,uckwellenerzeugung o. dgl. verwendet werden kann, z. B. für über das Gasrohrnetz vorgenommene Fernsteuerung, Fernzündung undiLöschung von Straßenlampen u. dgl.

Claims (3)

1. P A T F N T A S S P I i L C H L: Verfahren zur Erhöhung des Gasdrucks iii Gasleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gasleitungszug an der Stelle der vorzunehmenden Druckerhöhung eine für die Strömungsgeschwindigkeit des Gases an dieser Stelle beschleunigend wirkende Injektion gegeben wird, uni den Gasdruck hinter der Injektionsstelle zu erhöhen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch,i, dadurch gekennzeichnet, daß dieiGeschwindigkeitserhöhun.g des Gasstromes durch eine @in dessen Richtung verlaufende Saugwirkung herbeigeführt wird, die mit Hilfe der Injektion eine drucksteigernde Gasstauung hervorruft.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitserhöhung der Gasströmung vorgenommen wird durch Kombination von mit ihr gleichgerichteter Saug- und Injektionswirkung. .I. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Injektionsmittel verwendet wird in einer spezifischen Menge, die einem Prozentsatz derjenigen entspricht, die in der behandelten :Gasleitung strömt. 5. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Injektionsmittel Gas erhöhten Drucks verwendet wird, entnommen z. B. aus einer vorhandenen Leitung solchen Drucks. 6. Verfahren nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Injektionsmittel Gas verwendet wird, das als prozentualer Teilstrom der zu behandelnden Gasleitung entnommen, in seiner Abzweigung auf erhöhten Druck gebracht und sodann in diesem Zustand der Stammleitung zu deren Druckerhöhung wieder zugeführt wird. 7. Verfahren nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektion ausgeführt wird in düsenstrahlender Sprühung. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i und folgenden, bestehend aus einer zweckmäßig ein Regulierorgan, z. B. Hahn, automatischen Druckregler o. dgl., enthaltenden Verbindungsleitung zwischen einer Gasleitung 'erhöhten Drucks und der zu behandelnden Gasleitung, -in die sie einmündet, versehen mit einer in Strömungsrichtung stehend strahlenden Injektionsdüse. g. Einrichtung nach Anspruch 8, bestehend aus einer der zu behandelnden Gasleitung entnommenen Abzweigleitung mit einer ihr eingefügten, z. B. durch ein kleines Gebläse gebildeten Druckerhöhungsvorrichtung, hinter der diese Leitung, zweckmäßig noch über ein automatisches Druckregelorgan geführt, als Einstrahlleitung wieder in die Stammleitung einläuft, der sie abgezweigt wurde. io. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckregul.ierorgan in der Einstralilleitung eine den Nutzdruck abgreifende Steuerleitung zugeordnet ist zur selbsttätigen Druckregelung, gegebenenfalls kombiniert mit z. B. elektrischer Ein- und Ausschaltung der Einrichtung. i r. Einrichtung nach Anspruch 8 und fol-"enden, dadurch gekennzeichnet, daß die einebaute 1?instrahl<lüse ausgebildet ist als Regulierdüse, die entweder fest eingestellt wird auf eine für die Anlage optimale Strahlwirkung oder kontinuierlich regelbar bleibt zur Erzielung konstanten Drucks. 12. Einrichtung nach Anspruch 8 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstrahldüse aus einer einfachen Rohröffnung besteht ohne Querschnittsvergrößerung gegenüber dem Zuführungsrohr, zweckmäßig versehen mit einem Drosselungseinsatz oder mit einer eine gute StrahIwirkung erzielenden Verformung. 13. Einrichtung nach Anspruch 8 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Cebläse in der Einstrahlleitung eine Umgehungsleitung hat, die hei Störungen, unerwünscht großen Überdruck ausgleicheird, auf den Eingang der Stammleitung zurückwirkt und zweckmäßig ein Ventil enthält, das nur rückleitend durchläßt und die Einrichtung gegebenenfalls im Gesamten bei länger dauerndem Überdruck automatisch zur Ausschaltung bringt. 14. Verwendung des Gasdruckerhöhungsverfahrens nach Anspruch r und folgenden zur Gasdruclcimpulsgal)e, Druckwellenerzeugun-' o. dgl. z. B. für das Gasnetz vorzunehmende Fernsteuerungen, Fernzündung und Löschung von Straßenlampen u. dgl.