DE1179429B - Device for keeping the pressure constant in a pipe system with a pressure equalization container - Google Patents

Description

Einrichtung zum Konstanthalten des Druckes in einem Leitungssystem mit einem Druckausgleichsbehälter Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Konstanthalten des Druckes in einem mit einer verdampfbaren Flüssigkeit gefüllten Leitungssystem bei Volumenänderungen der Flüssigkeit, bestehend aus einem über ein Zuführungsrohr an das Leitungssystem angeschlossenen Druckausgleichsbehälter, der eine Heizeinrichtung zum Erzeugen eines Dampfpolsters enthält.Device for keeping the pressure constant in a pipe system with a pressure equalization tank The invention relates to a device to keep the pressure constant in a filled with a vaporizable liquid Line system for changes in volume of the liquid, consisting of one over one Supply pipe connected to the line system pressure compensation tank, the includes a heater for generating a cushion of vapor.

Verringert sich das Flüssigkeitsvolumen im Leitungssystem, beispielsweise infolge Absinkens der Temperatur, so sinkt auch die freie Flüssigkeitsoberfläche im Druckausgleichsbehälter ab, wodurch eine Dampfdruckverringerung eintritt, die eine Verdampfung von Flüssigkeit hervorruft, durch die der Gleichgewichtszustand wiederhergestellt wird. Diese Verdampfung von Flüssigkeit im Druckausgleichsbehälter bei einer Verringerung des Flüssigkeitsvolumens im Leitungssystem geschieht fast augenblicklich.If the volume of liquid in the line system decreases, for example as a result of a drop in temperature, the free surface of the liquid also drops in the pressure equalization tank, whereby a vapor pressure reduction occurs, which evaporation of liquid causing the equilibrium state is restored. This evaporation of liquid in the surge tank with a decrease in the volume of liquid in the pipe system, almost happens instantly.

Bei einer Vergrößerung des Flüssigkeitsvolumens im Leitungssystem, beispielsweise infolge Ansteigens der Temperatur, steigt auch die freie Oberfläche im Druckausgleichsbehälter, was zu einer entsprechenden Erhöhung des Dampfdruckes führt. Damit sich der ursprüngliche Dampfdruck wieder einstellt, muß ein Teil des Dampfes kondensieren, was jedoch - im Unterschied zu der obenerwähnten Verdampfung von Flüssigkeit - nicht augenblicklich, sondern mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung geschieht.If the volume of liquid in the pipe system increases, for example, as a result of a rise in temperature, the free surface also rises in the pressure equalization tank, which leads to a corresponding increase in the vapor pressure leads. In order for the original vapor pressure to be restored, part of the Condense vapor, but what - in contrast to the above-mentioned evaporation of liquid - not instantly, but with a certain time lag happens.

Infolgedessen entsteht bei einer Volumenvergrößerung der im Leitungssystem befindlichen Flüssigkeit in der Einrichtung ein zeitweiliger Überdruck, der eine beträchtliche Größe annehmen kann.As a result, when the volume increases in the pipe system liquid located in the device a temporary overpressure, the one can assume considerable size.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieses Nachteils eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die Kondensation des Dampfes im Druckausgleichsbehälter begünstigt wird.The invention is based on the object while avoiding this Disadvantage to develop a device of the type mentioned, in which the Condensation of the steam in the pressure compensation tank is favored.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mündung des Zuführungsrohres im Druckausgleichsbehälter oberhalb des höchsten Standes der im Behälter befindlichen Flüssigkeit liegt und eine Strahlablenkungseinrichtung zum Verteilen des austretenden Flüssigkeitsstromes auf eine große Fläche aufweist.This object is achieved according to the invention in that the mouth of the supply pipe in the pressure equalization tank above the highest level of the liquid located in the container and a beam deflection device for distributing the exiting liquid flow over a large area.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Temperatur der im Leitungssystem befindlichen Flüssigkeit regelmäßig geringer ist als die Temperatur der im Druckausgleichsbehälter vorhandenen, durch die Heizeinrichtung erwärmten Flüssigkeit. Indem bei einer Volumenvergrößerung der im Leitungssystem befindliehen Flüssigkeit diese Flüssigkeit über das Zuführungsrohr in das Dampfpolster eingeführt und durch die Strahlablenkungseinrichtung auf eine große Fläche verteilt wird, erreicht man eine außerordentliche Beschleunigung der zur Herabsetzung des Druckes im Dampfpolster erforderlichen Kondensation eines Teiles des Dampfes. Infolge der durch die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleisteten schnellen Kondensation ergeben sich in dem mit Flüssigkeit gefüllten Leitungssystemen auch bei Volumenvergrößerungen der Flüssigkeit nur geringe Druckschwankungen.In the device according to the invention, the fact is used that the temperature of the liquid in the line system is regularly lower is than the temperature of the existing in the pressure equalization tank, by the heating device heated liquid. By increasing the volume in the pipeline system liquid located this liquid via the supply pipe into the vapor cushion introduced and distributed over a large area by the beam deflector one achieves an extraordinary acceleration of the reduction of the Pressure in the vapor cushion required condensation of part of the vapor. As a result the rapid condensation ensured by the device according to the invention result in the line systems filled with liquid even when the volume increases of the liquid only slight pressure fluctuations.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen Druckausgleichsbehälter mit einem zentralen Zuführungsrohr, F i g. 2 einen Schnitt durch einen Druckausgleichsbehälter mit einem seitlichen Zuführungsrohr.In the drawings are two embodiments of the invention Facility shown. It shows F i g. 1 shows a section through a pressure compensation tank with a central feed pipe, FIG. 2 shows a section through a pressure compensation tank with a side feed pipe.

Der in F i g. 1 dargestellte Druckausgleichsbehälter 1 enthält ein zentrales Zuführungsrohr 2, das an ein mit Wasser gefülltes Leitungssystem 3 angeschlossen ist.The in F i g. 1 shown pressure compensation tank 1 contains a central supply pipe 2, which is connected to a pipe system 3 filled with water is.

Das Zuführungsrohr 2 überragt den höchsten Stand N," des Wassers im Ausgleichsbehälter und besitzt in seiner Wand eine Anzahl von Öffnungen 4 geringen Querschnitts. Im Bereich seiner Mündung 6 ist es mit einer Strahlablenkungseinrichtung 5 versehen. Zwischen der Mündung 6 des Rohres 2 und dem höchsten Stand N," der Flüssigkeit sind drei Gitter 7 angeordnet, die aus sich kreuzenden Metallfäden bestehen.The supply pipe 2 towers above the highest level N, "of the water in the Expansion tank and has a number of openings 4 small in its wall Cross-sectional. In the area of its mouth 6 it is equipped with a beam deflection device 5 provided. Between the mouth 6 of the tube 2 and the highest level N, "of the liquid are three grids 7 arranged, which consists of intersecting metal threads exist.

Im unteren Bereich des Druckausgleichsbehälters 1 ist eine elektrische Heizeinrichtung 8 vorgesehen, durch die über dem Flüssigkeitsspiegel N ein Dampfpolster 9 erzeugt wird.In the lower area of the pressure equalization tank 1 is an electrical Heating device 8 is provided through which a vapor cushion above the liquid level N is provided 9 is generated.

Verringert sich das Flüssigkeitsvolumen im Leitungssystem 3, beispielsweise infolge Absinkens der Temperatur, so strömt Wasser aus dem Druckausgleichsbehälter 1 durch die Öffnungen 4 und das Rohr 2 ab. Dadurch sinkt der Flüssigkeitsspiegel N, und der Druck im Dampfpolster wird geringer, was zu einer augenblicklichen Verdampfung von Wasser führt, so daß der Gleichgewichtsdruck sofort wiederhergestellt wird. Die für diese Verdampfung erforderliche Wärme wird von der Heizeinrichtung 8 geliefert.If the volume of liquid in the line system 3 decreases, for example as a result of the drop in temperature, water flows out of the pressure equalization tank 1 through the openings 4 and the tube 2. This lowers the liquid level N, and the pressure in the vapor cushion decreases, resulting in an instantaneous vaporization of water, so that the equilibrium pressure is immediately restored. The heat required for this evaporation is supplied by the heating device 8.

Vergrößert sich dagegen das Flüssigkeitsvolumen im Leitungssystem 3, beispielsweise infolge einer Erhöhung der Temperatur, so tritt der größte Teil des aus dem Leitungssystem 3 in das Zuführungsrohr 2 gedrückten kalten Wassers durch die Mündung 6 des Rohres aus, während nur ein verhältnismäßig kleiner Bruchteil durch die Öffnungen 4 hindurchströmt.If, on the other hand, the volume of liquid in the line system increases 3, for example as a result of an increase in temperature, most of it occurs of the cold water pressed from the pipe system 3 into the supply pipe 2 the mouth 6 of the tube, while only a relatively small fraction flows through the openings 4.

Der aus der Mündung 6 des Zuführungsrohres austretende Flüssigkeitsstrom wird durch die Strahlablenkungseinrichtung 5 auf eine große Fläche verteilt. Die Verteilung der aus der Mündung 6 austretenden Flüssigkeit wird ferner durch die drei Gitter 7 begünstigt. Durch die Zerteilung der kalten Flüssigkeit im Dampfpolster wird eine schnelle Kondensation von Teilen des Wasserdampfes in diesem Raum bewirkt, so daß im Druckausgleichsbehälter 1 kein merklicher Druckanstieg eintritt.The liquid flow emerging from the mouth 6 of the feed pipe is distributed over a large area by the beam deflection device 5. the Distribution of the emerging from the mouth 6 liquid is also through the three grids 7 favored. By breaking up the cold liquid in the vapor cushion a rapid condensation of parts of the water vapor in this room is caused, so that no noticeable increase in pressure occurs in the pressure equalization tank 1.

Wenn sich das Volumen der im Leitungssystem 3 befindlichen Flüssigkeit nur wenig vergrößert, so erreicht das Wasser nicht die Mündung 6 des Zuführungsrohres 2, sondern tritt unmittelbar durch die Öffnungen 4 in den Behälter 1, so daß die Einrichtung in der üblichen Weise arbeitet.If the volume of the liquid in the line system 3 enlarged only slightly, so the water does not reach the mouth 6 of the feed pipe 2, but occurs directly through the openings 4 in the container 1, so that the Establishment works in the usual way.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ein Zuführungsrohr 10 oberhalb des höchsten Flüssigkeitsstandes N", seitlich in den Druckausgleichsbehälter 1 eingeführt. Im Flüssigkeitsraum dieses Behälters ist ein zweites, an das Leitungssystem 3 angeschlossenes Rohr 14 angeordnet, dessen Mündung 16 unterhalb des normalen Flüssigkeitsstandes B im Druckausgleichsbehälter liegt.In the case of the one shown in FIG. 2 illustrated further embodiment of the The device according to the invention is a feed pipe 10 above the highest liquid level N ", inserted laterally into the pressure equalization tank 1. In the liquid space this A second pipe 14 connected to the line system 3 is arranged in the container, its mouth 16 below the normal liquid level B in the pressure compensation tank lies.

Das Zuführungsrohr 10 ist an seiner Mündung 12 gleichfalls mit einer Strahlablenkungseinrichtung 13 versehen, wobei zwischen dieser Ablenkungseinrichtung 13 und dem höchsten Stand N", des Flüssigkeitsspiegels ebenso wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel drei Gitter 7 angeordnet sind.The feed pipe 10 is also provided with a jet deflection device 13 at its mouth 12, three grids 7 being arranged between this deflection device 13 and the highest level N ″ of the liquid level, as in the previously explained embodiment.

In dem zweiten Rohr 14 sind zwei Drosselblenden 15 vorgesehen, die den Strömungswiderstand des Rohres für die in den Druckausgleichsbehälter 1 einströmende Flüssigkeit erhöhen.In the second pipe 14, two throttle orifices 15 are provided, which increase the flow resistance of the pipe for the liquid flowing into the pressure equalization container 1.

Bei einer geringen Vergrößerung des Volumens der Flüssigkeit im Leitungssystem 3, bei der kein Überdruck im Behälter zu befürchten ist, erreicht das Wasser nicht die Mündung 12 des Zuführungsrohres 10, sondern gelangt in üblicher Weise durch die Mündung 16 des Rohres 14 in den Behälter, so daß die Einrichtung in der üblichen Weise arbeitet.With a slight increase in the volume of the liquid in the line system 3, at which no overpressure in the container is to be feared, the water does not reach the mouth 12 of the supply pipe 10, but instead enters the container in the usual way through the mouth 16 of the pipe 14, see above that the facility works in the normal way.

Bei einer starken Vergrößerung des Flüssigkeitsvolumens im Leitungssystem 3 tritt kalte Flüssigkeit dagegen durch die Mündung 12 des Zuführungsrohres 10 unmittelbar in das Dampfpolster ein, wobei sie durch die Strahlablenkungseinrichtung 13 und die Gitter 7 fein verteilt wird, so daß sich eine rasche Kondensation ergibt.If the volume of liquid in the line system 3 is greatly increased, however, cold liquid enters the vapor cushion directly through the mouth 12 of the feed pipe 10, being finely distributed by the jet deflector 13 and the grids 7, so that rapid condensation results.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Konstanthalten des Drukkes in einem mit einer verdampfbaren Flüssigkeit gefüllten Leitungssystem bei Volumenänderungen der Flüssigkeit, bestehend aus einem über ein Zuführungsrohr an das Leitungssystem angeschlossenen Druckausgleichsbehälter, der eine Heizeinrichtung zum Erzeugen eines Dampfpolsters enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (6 bzw.12) des Zuführungsrohres (2 bw. 10) im Druckausgleichsbehälter (1) oberhalb des höchsten Standes (N",) der im Behälter befindlichen Flüssigkeit liegt und eine Strahlablenkungseinrichtung (5 bzw. 13) zum Verteilen des austretenden Flüssigkeitsstromes auf eine große Fläche aufweist. Claims: 1. Device for keeping the pressure constant in a line system filled with a vaporizable liquid when the volume of the liquid changes, consisting of a pressure equalization container connected to the line system via a supply pipe, which contains a heating device for generating a vapor cushion, characterized in that the mouth ( 6 or 12) of the supply pipe (2 or 10) in the pressure equalization tank (1) is above the highest level (N ",) of the liquid in the container and a jet deflection device (5 or 13) for distributing the exiting liquid flow over a large one Has surface. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckausgleichsbehälter (1) zwischen der Mündung (6 bzw. 12) des Zuführungsrohres (2 bzw. 10) und dem höchsten Stand (N,") des Flüssigkeitsspiegels ein oder mehrere Gitter (7) angeordnet sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that in the pressure equalization tank (1) between the mouth (6 or 12) of the feed pipe (2 or 10) and the highest level (N, ") of the liquid level one or more grids (7 ) are arranged. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr (2) in den Druckausgleichsbehälter (1) von unten eingeführt ist und in seinem unteren, die Flüssigkeit durchsetzenden Teil eine Anzahl Wandöffnungen (4) geringen Querschnitts aufweist, die bei Abnahme des Flüssigkeitsvolumens im Leitungssystem (3) ein Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Druckausgleichsbehälter ermöglichen. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the feed pipe (2) is inserted into the pressure equalization tank (1) from below and in its lower, the liquid penetrating part has a number of wall openings (4) small cross-section, which when decreased of the volume of liquid in the line system (3) allow liquid to flow out of the pressure compensation tank. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr (10) oberhalb des höchsten Flüssigkeitsstandes (N",) in den Druckausgleichsbehälter (1) eingeführt ist und im Flüssigkeitsraum dieses Behälters ein zweites, an das Leitungssystem (3) angeschlossenes Rohr (14) angeordnet ist, dessen Mündung (16) unterhalb des normalen Flüssigkeitsstandes (N) im Druckausgleichsbehälter liegt. 4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the feed pipe (10) above the highest liquid level (N ",) is introduced into the pressure equalization container (1) and in the liquid space of this container a second, connected to the line system (3) Tube (14) is arranged, the mouth (16) is below the normal liquid level (N) in the pressure compensation tank. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Rohr (14) mindestens eine Drosselblende (15) vorgesehen ist, die den Strömungswiderstand dieses Rohres für die in den Druckausgleichsbehälter (1) einströmende Flüssigkeit erhöht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 954571; USA.-Patentschriften Nr. 2 315 179, 2 561 528.5. Device according to claim 4, characterized in that in the second tube (14) at least one throttle orifice (15) is provided which increases the flow resistance of this tube for the liquid flowing into the pressure compensation tank (1). Documents considered: German Patent No. 954571; U.S. Patent Nos. 2,315,179, 2,561,528.