DE956572C - Sicherheitssperrtopf zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Gasdruckes - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 24. JANUAR 1957

B 24494XI4c

Gasdruckes

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitssperrtopf zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Gasdruckes in Gasverbraniohsleitungen, Gasbehältern, Reaktionsgefäßen od. dgl und zur Verhinderung von Gasüberdrücken, bestehend aus einem kommunizierenden Gefäß, das auf der einen Seite mit der Außenluft verbunden ist. Besonders häufig wird dafür außer 'imeehamiisch wirkenden Steuereinrichtungen ein bekannter Sperrtopf verwendet, bei dem durch die Eintauchtiefe eines Tauchrohres der gewünschte Gasdruck einstellbar ist. Beim Überschreiten dieses Druckes bläst das Gas gegen den Atmosphärendruck ab. Handelt es sich aber um giftige oder belästigende Gase, so kann man diese nicht ins Freie entspannen, sondem muß sie mit Hilfe eines Ventilators, Gebläses od. dgl. einer Absorptions- oder Vernichtungsan.-lage oder einem genügend hohen Abzugskamin zuführen.

Im praktischen Betrieb schwankt nun der Unterdruck in den Abzugsvorrichtungen in weiten Grenzen, so daß bei der Anwendung eines gewöhnlichen Sperrtopfes, der an den Abzug angeschlossen ist, eine μmständliche mechanische Steuerung des Unrterdruckes erforderlich ist. »5

Der im folgenden beschriebene an Abzugseinrichtungen angeschlossene Sicherheitssperrtopf gemäß der Erfindung erlaubt demgegenüber ohne zu-

sätzliche mechanische Steuerung die Einhaltung eines gleichbleibenden Gasdruckes in Gasleitungen, Gasbehältern od. dgl. und verhindert auch das Auftreten von Gasüberdrücken. Der Sicherheitssperrtopf gemäß der Erfindung, dessen kommunizierendesGefäß auf der einen Seite mit der Außenluft verbunden ist, zeichnet sich besonders dadurch aus, daß die andere eine Kammer bildende Seite des Gefäßes über dem Sperrflüssigkeitsspiegel mit der ίο Druckgasleitung verbunden ist und daß in die Sperrflüssigkeit dieser Kammer zwei über ein Auffanggefäß an die Gasverbrauchsleitung angeschlossene Rohre eintauchen, von denen das eine, in seiner Eintauchtiefe dem Abblasdruck entsprechende Rohr als Ausstoßrohr, das andere, ständig in die Sperrflüssigkeit eintauchende Rohr als Rücklaufrohr dient. Eine derartige Einrichtung benötigt keinerlei Bedienung oder mechanische Steuerung und wird insbesondere von Unterdrucksschwanao kungen in der an den Sperrtopf angeschlossenen Abzugseinrichtung nicht beeinflußt. Die Wirkungsweise des Sicherheitssperrtopfes erstreckt sich dabei nicht allein auf Gase unter gewöhnlichem Druck, sondern auch auf Gas unter Überdruck oder Unteres druck, wobei die Gase starken Druckschwankungen unterliegen können.

An Hand der Abb. 1 sei ein erfindungsgemäßer Sperrtopf und seine Wirkungsweise näher erläutert. Der Topf oder Kasten 1 wird durch eine Trennwand 2 in zwei Räume unterteilt, die am Boden kommunizierend miteinander in Verbindung stehen. Der Raum 3 steht durch eine öffnung 5 mit der Atmosphäre in freier Verbindung; der Raum 4 ist gasdicht geschlossen. An den Raum 4 ist die zu steuernde Gasleitung 6 und die Abzugseinrichtung über eine Vorrichtung 7 angeschlossen. Diese besteht aus dem Auffangraum 8 für die Sperrflüssigkeit mit einem Spritzblech 9, dem Tauchrohr 10 mit vorteilhaft abgeschrägtem Rand, dessen Eintauchtiefe sich nach dem gewünschten Gasdruck richtet, dem Sperrflüseigkeitsrücklaufrohr 11 mit tieferer Tauchung als 10 und der Abzugsleitung 12. 13 ist. eine Vorrichtung, um eine etwaige Belästigung durch Gase, die von der damit gesättig-♦5 ten Sperrflüssigkeit entbunden werden können, zu verhindern. Im allgemeinen wird sich dies aber vorteilhafter durch Wahl einer geeigneten Sperrflüssigkeit, in der das Gas wenig löslich oder in der der Druck des gelösten Gases gering ist, erreichen lassen. 14 ist ein Schauglas, durch das die richtige Füllung mit Sperrflüssigkeit nachgesehen werden kann. 15 ist der Flüssigkeitsspiegel des Topfes.

Die Wirkungsweise ist folgende: Erhöht sich der Gasdruck innerhalb der aus konstantem Druck zu haltenden Einrichtungen, so wird in dem Raum 4 der Spiegel der Sperrflüssigkeit so lange abgesenkt und die Sperrflüssigkeit in den Raum 3 hinijlbergedrückt, bis der untere Rand des Tauchrohres 10 erreicht wird. Bis dahin bleibt der Abzug, in dem wechselnder Unterdruck herrschen 'kann, von selbst durch Hochziehen von Sperrflüssigkeit in den Rohren 10 und 11 geschlossen. Beim Unter- \ schreiten des Sperrflüssigkeitsspiegels unter den unteren Rand des Tauchrohres 10 fällt die Sperrflüssigkeitssäule in dem Rohr 10 zusammen oder wird in den Raum 7 mitgerissen und fließt durch das Rohr 11 wieder in den Raum 4 zurück. Der Abzug ist dann geöffnet und saugt das Gas über das Rohr 6, den Raum 4 und das. Tauohrohr 10 so lange ab, bis dergewünschiteDruck: wieder erreicht ist. Dabei sinkt die Oberfläche der Sperrflüssigkeit in dem Raum 3 und steigt in 'dem Raum 4, bis das Tauchrohr 10 wieder abgesperrt wird. Die Eintauchtiefe des Tauchrohres 10 ist abhängig von dem zulässigen Überdruck in den zu überwachenden Gasleitungen, Gasbehältern od. dgl., von .dem Verhältnis der Querschnitte der Sperrflüssigkeitsspiegel in den Räumen 3 und 4, von den Querschnitten des Tauchrohres 10 und des Rücklauf rohres 11 sowie von dem maximalen und minimalen Unterdruck in der Abzugseinimchtung. Die günstigsten Verhältnisse lassen sich für einen "gegebenen Fall leicht errechnen.

Abb. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Bei hohem Unterdruck in der Abzugsleitung 12 ordnet man zweckmäßig den Raum 7 in entsprechender Höhe oberhalb des Sperrtopfes an; bei höherem Überdruck in. den zu überwachenden Leitungen 6 usw. bzw. im Raum 4 ersetzt man den Raum 3 durch ein genügend hohes Rohr von entsprechendem Querschnitt und wählt die Rohre 10 und 11 entsprechend lang.

Die praktische Anwendung des geschilderten Sperrtopfes geschieht etwa folgendermaßen:

In einer Gaserzeugungsanlage darf aus Sicherheitsgründen, und um Betriebsstörungen zu vermeiden, ein gewisser geringer Überdruck nicht überschritten werden. Gewöhnlich wird dieser too Druck mit Hilfe der Förderorgane (Ventilatoren, Gebläse, Kompressoren) und einer mechanischen Drucksteuerung aufrechterhalten. Diese mechanische Drucksteuerung kann selbst Störungen unter- ■ liegen und versagen*; sie muß versagen, wena ein oder mehrere oder alle Förderorgane ausfallen, ferner bei Störungen (Verstopfungen, Stauungen od. dgl.) in der Kühl- und Trockeneinrichtung. Der Druck in der Gaserzeugungsanlage steigt sehr rasch an und führt zu Gasbelästigungen und Betriebsstörungen. Ein Sperrtopf alter Art ist nicht anwendbar, wenn es sich z. B.' um die Erzeugung eines giftigen Gases handelt, das nicht ins Freie entspannt werden darf. Der vorliegende neue Sicherheitssperrtopf führt dagegen das Gas bei Überschreitung eines einstellbaren Überdruckes gefahrlos in die Absorptions- oder Vernichtungsattlage ab. Durch Einbau einer Drossel oder eines auf das Gas ansprechenden Analysengerätes in die Abzugsleitung 12 kann das Intätigkeittreten des iao Sperrtopfes und damit das Auftreten einer Störung sofort angezeigt werden.

Der neue Sperrtopf kann aiuch mit Erfolg zur Vermeidung von Drucksteigerungen in der Gaserzeugungsanlage, hervorgerufen durch einen nicht ias ausreichenden Unterdruck in der Ansaugleitung

der Förderorgane infolge des Ausfalls von Förderoriganeaj eingesetzt weiden·. In diesem¹ Fall arbeitet er bei Unterdruck. Beim Anschluß des Sicherheitssperrtopfes an die unter Unterdruck stehende Ansaugleitung steht die Oberfläche der Sperrflüssigkeit im Raum 4 höher als im Raum 3, und zwar im Normalzustand um den bei der gegebenen erzeugten Menge durch die Förderorgane aufrechtzuerhaltenden Unterdruck in der Leitung 6. -Beim Absinken· des Unterdruckes durch Ausfall eines Förderorgans oder aller Förderorgane sinkt der Sperrflüssigkeitsspiegel in dem Raum 4 ab, und die Abzugsleitung 12 übernimmt dann die Förderung an Stelle der ausgefallenen Förderorgane

unter Aufrechterhaltung des erforderlichen, durch das Tauchrohr 10 einstellbaren Unter druckes. Bedingung ist dabei natürlich ein höherer Unterdruck und eine mindestens gleich große Leistung des Abzuges.

ao In den beiden Beispielen arbeitet der Sperrtopf, diskontinuierlich im Nebenschluß als Sicherheitsorgan bei auftretenden Betriebsstörungen. Er kann aber auch für kontinuierliche Arbeitsweise zum Zweck der Drucksteuerung als Ersatz für eine me-

»5 chanische Drucksteuereinrichtung eingesetzt werden. Ein Kompressor habe die Aufgabe, eine stets gleichbleibende Menge eines kontinuierlich erzeugten Gases einem Verbraucher zuzuführen. Um ein Einsaugen von Luft zu verhindern, muß stets ein geringer Überdruck in- der Ansaugleitung des Kompressors aufrechterhalten werden. Das geschieht dadurch, daß in der Gaserzeugungsanlage, stets ein geringer Überschuß an Gas erzeugt wird, der mit Hilfe eines Abzuges einer anderweitigen Verwertung, beispielsweise einer Absorptionsanlage, zugeführt "wind. Um einen konstanten Druck in der Ansaugleitung zu erzielen, der unabhängig von Druckschwankungen der Abzugseinrichtung ist, wird an Stelle einer mechanischen Drucksteuerung zwischen Absorptionsanlage und Ansaugleitung der vorliegende kontinuierlich arbeitende Sicherheitssperrtopf eingesetzt.

Weitere zahlreiche Anwendüngsmöglichkeiten ergeben sich z. B. beim Begasen von Flüssigkeiten mit giftigen Gasen zur Verhinderung eines unerwünschten Überdruckes, ferner in der Technik und der Laborpraxis zu den verschiedensten Regelzwecken.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Sicherheitssperrtopf zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Gasdruckes in Gasverbrauchsleitungen, Gasbehältern, Reaktionsgefäßen od. dgl. und zur Verhinderung von Gasüberdrücken, bestehend aus einem kornmunizierenden Gefäß, das auf der einen Seite mit der Außenluft verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die andere, eine Kammer (4) bildende Seite des Gefäßes (1) über dem Sperrflüssigkeitsspiegel (15) mit der Druckgasleitung (6) verbunden ist und in die Sperrflüssigkeit dieser Kammer (4) zwei über ein Auffanggefäß (7) an die Gasverforauchsleitung (12) angeschlossene Rohre (10, 11) eintauchen, von denen das eine, in seiner Eintauchtiefe dem Abbllajsdruck entsprechende Rohr als Ausstoßrohr (10), das andere, ständig in die Sperrflüssigkeit eintauchende Rohr als Rücklaufrohr (11) dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 394006, 531709.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 550/6 7.56 (609 773 1.57)