DE3527808A1 - Sicherheitsventil fuer erschliessungsrohre - Google Patents
Sicherheitsventil fuer erschliessungsrohreInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/20—Excess-flow valves
- F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil für Erschließungs
rohre nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist das Ziel der Erfindung, die mit einem Differenzdruckschieber
bekannter Art ausgestatteten Sicherheitsventile in der Weise wei
ter zu entwickeln, daß auch kleinere Lecks der Erschließungslei
tung zuverlässig zum Schließen des Ventiles führen, sodaß Ver
luste und Überschwemmungen, sowie auch die Entstehung von Bränden,
Explosionen oder Umweltschädigungen mit größerer Sicherheit als
bisher vermieden werden können.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Bei dieser Anordnung wirkt der zur Steuerung des Entlüftungs
ventiles vorgesehene Druckverstärker als Relais, welches so aus
gelegt werden kann, daß es auf kleinste Druckveränderungen in der
Abflußleitung anspricht. Außerdem ist es möglich, das Sicherheits
ventil im Bedarfsfall auch mittels einer an der Erdoberfläche
angeordneten Betätigungseinrichtung zu schließen. Sofern eine zu
sätzliche Schließfeder für den Differenzdruckschieber vorgesehen
ist, tritt das selbsttätige Schließen des Sicherheitsventiles auch
im Falle eines Bruches der Steuerleitung ein. Im geöffneten Zu
stand setzt das erfindungsgemäße Ventil aufgrund seiner strömungs
günstigen Form der Strömung nur einen relativ geringen Widerstand
entgegen.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der Beschreibung, worin anhand der Zeichnung einige Ausführungs
beispiele der Erfindung erörtert werden. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheits
ventil entlang der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung entlang der Linien II-II
in Fig. 1, und
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß den Fig. 1 u. 2 ist zwischen einer Zuflußleitung 1 und
einer Abflußleitung 2 ein Ventilgehäuse 3 angeordnet. Im Ventil
gehäuse 3 ist ein rohrförmiger Differenzdruckschieber 4 längs
verschieblich gelagert. An den äusseren Umfang des Differenzdruck
schiebers 4 ist ein ringförmiger Kolben 4 a angeformt, welcher in
einen am Ventilgehäuse 3 ausgebildeten Zylinderraum 3 a eingreift.
Am äusseren Umfang des Kolbens 4 a sind Dichtungen 5 und 6 ange
bracht, welche der Innenwand des Zylinderraumes 3 a anliegen. Eine
weitere, in das Ventilgehäuse 3 eingesetzte Dichtung 7 schließt
die in Strömungsrichtung A des durch das Sicherheitsventil fließen
den Mediums vor und nach dem Differenzdruckschieber 4 liegenden
Räume des Ventilgehäuses 3 gegeneinander ab.
Bei geschlossenem Sicherheitsventil liegt ein abgeschrägter Rand 4 b
des Differenzdruckschiebers 4 einem tropfenförmigen Ventilsitz
körper 3 b an, welcher mittels leicht umströmbarer Stützen 3 c in dem
Ventilgehäuse 3 gehalten ist. Das Schließen des Sicherheitsventiles
wird in bekannter Weise durch den infolge des Strömungswiderstandes
auf die zufluß- und abflußseitigen Stirnflächen des Differenzdruck
schiebers wirkenden, unterschiedlichen Flächendrücke eingeleitet.
Im selben Sinne wirkt eine zwichen dem Differenzdruckschieber 4
und dem Ventilgehäuse 3 eingeschaltete Druckfeder 8. Die Druck
feder 8 ist so ausgelegt, daß sie das Ventil auch beim Fehlen eines
Differenzdruckes zu schließen vermag.
Um das Ventil für den Gebrauch offen halten und im Bedarfsfall
auch schon bei geringen Änderungen des abflußseitig herrschenden
Drucks schließen zu können, ist der in Strömungsrichtung A ge
sehen hinter dem Differenzdruckschalter 4 liegende Teil des Zy
linderraumes 3 a mittels einer Steuerleitung 9 an einen Druckbehäl
ter 10 angeschlossen, welcher mit einem unter höherem als Atmosphären
druck stehenden Druckgas oder einer Druckflüssigkeit gefüllt ist.
Als Druckgas kommt Luft, oder, falls chemische Wechselwirkungen
von eventuellem Leckgas mit dem transportierten Medium zu befürch
ten sind, ein dementsprechend inerteres Gas, wie Kohlendioxyd,
Stickstoff oder Edelgas in Frage. Stattdessen kann die Steuer
leitung auch mit einer Flüssigkeit, wie Wasser oder Öl, gefüllt sein.
Der im Druckbehälter 10 erforderliche Überdruck wird mittels einer
Förderpumpe 11 aufrecht erhalten, welche in bekannter Weise mittels
eines in der Figur nicht dargestellten Druckfühlers gesteuert ist.
Der in Strömungsrichtung A des strömenden Mediums vor dem Kolben 4 a
liegende Teil des Zylinderraumes 3 a ist mit einer in die freie
Atmosphäre bzw. in ein Rückstrombecken führende Entlüftungsleitung 12
verbunden, welche die freie Beweglichkeit des Kolbens 4 a in Öff
nungsrichtung des Differenzdruckschiebers 4 gewährleistet. Die
Entlüfungsleitung 12 ist außerdem unter Zwischenschaltung eines
von einem Druckverstärker 13 gesteuerten Entlüftungsventiles 13 a
über eine Verbindungsleitung 14 mit der Steuerleitung 9 verbindbar.
Der Membranraum des Druckverstärkers 13 ist an den abflußseitigen
Innenraum des Ventilgehäuses 3 angeschlossen. In Abhängigkeit von
dem Verhältnis der Membranfläche zur wirksamen Fläche des Ventiles
13 a schaltet das Ventil bei einem gewissen Differenzdruck zwischen
der Abflußleitung 2 und der Steuerleitung 9. Das Ansprechen des
Sicherheitsventiles läßt sich dadurch sehr feinfühlig auf ein
bestimmtes in der Abflußleitung 2 vorliegendes Druckniveau einstellen.
Nach dem Öffnen des vom Druckverstärker 13 gesteuerten Entlüftungs
ventiles 13 a gleicht sich der in der Steuerleitung 9 herrschende
Druck dem Atmosphärendruck an, wodurch der Differenzdruckschieber 4
in die Lage versetzt wird, sich unter dem Einfluß des auf ihn wir
kenden Differenzdruckes und der Kraft der Schließfelder 8 in seine
Schließstellung zu bewegen. Beim Wiederansteigen des Druckes in
der Abflußleitung 2 schließt sich das Ventil 13 a wieder, sodaß
sich in dem vor dem Kolben 4 a liegenden Teil des Zylinderraumes
3 a wieder ein zum Öffnen des Sicherheitsventiles ausreichender
Druck aufbauen kann. Um zu verhindern, daß sich in der Übergangs
zeit, während welcher der in der Abflußleitung vorhandene Anfangs
druck noch nicht ausreicht, um das Ventil 13 a gegen den in der
Steuerleitung 9 herrschenden Druck zu schließen, über die Leitung
12 ein Druckausgleich zwischen dem vor und hinter dem Kolben 4 a
liegenden Zylinderraum 3 a entsteht, ist in die Verbindungsleitung
14 eine Drossel 15 eingeschaltet.
Zum Öffnen und Schließen des Sicherheitsventils von der Erdoberfläche
aus ist der Druckbehälter 10 mittels eines Ventils 17 an eine wei
tere Entlüftungsleitung 16 anschließbar. Die Betätigungseinrichtung
20 des Ventils 17 kann mittels eines Druckschalters D, einer elek
trischen Relaisschaltung E, einer mechanischen Betätigungseinrich
tung M, eines handbetätigten Schalters H, eines chemischen oder
physikalischen Fühlers P/C, eines Zeitschalters T oder eines Explo
sionsschalters X gesteuert werden. Nach dem Entlüften des Druck
behälters 10 und nach dem Ausschalten der Förderpumpe 11 schließt
das Sicherheitsventil unter der Wirkung des auf ihm liegenden
Differenzdruckes und der Kraft der Schließfeder 8, wie vorher be
schrieben. Es kann erst wieder geöffnet werden, wenn sich nach dem
Schließen des Ventils 17 und dem Anschalten der Förderpumpe 11 im
Druckbehälter 10 und in der Steuerleitung 9 ein ausreichender
Druck aufgebaut hat. Eine weitere Vorraussetzung für das Öffnen des
Sicherheitsventils besteht darin, daß der Druck in der Abflußlei
tung 2 die vorgegebene Mindestgröße aufweist.
Das erfindungsgemäße, selbstschließende und zusätzlich von der Erd
oberfläche aus zu betätigenede Sicherheitsventil ist in erster Linie
für den Einbau in Rohrleitungen für gasförmige und flüssige Medien
gedacht, um diese Leitungen bei Druckabfall oder Leitungsbruch
selbsttätig absperren zu können. Dies ist insbesondere bei Gas
oder Ölerschließungsbohrungen zur Verhinderung von Katastrophen
von Bedeutung. Nach Behebung der Störung kann das System durch ex
terne Ansteuerung wieder geöffnet werden.
Gemäß Fig. 3 ist bei sonst gleichem Aufbau des Sicherheitsventils
und seiner Steuerung eine Steuerleitung 18 vorgesehen, welche
an den in aller Regel unter Überdruck stehenden, zulaufseitigen
Teil der Ventilgehäuses 3 angeschlossen ist, wodurch sich die
Verwendung eines eigenen Druckbehälters sowie einer Förderpumpe
erübrigt. Die Steuerleitung 18 ist mittels einer Verbindungs
leitung 19 mit dem in Strömungsrichtung A hinter dem Differenz
druckschieber 4 liegenden Teil des Zylinderraumes 3 a verbunden.
Diese Anordnung empfiehlt sich vor allem für den Betrieb mit sau
beren Medien, wie Wasser oder Gas, bei welchen keine Gefahr einer
Verschmutzung der Steuer- und Entlüftungsleitungen besteht.
Claims (9)
1. Sicherheitsventil für Erschließungsrohre, bei welchem in den
unteren Teil des Rohres ein Differenzdruckschieber eingebaut ist,
welcher das Rohr beim Auftreten eines unnormal großen Druckab
falles in Förderrichtung des Rohres selbsttätig schließt,
dadurch gekennzeichnet, daß der längsverschieblich in einem
Ventilgehäuse (3) gelagerte Differenzdruckschieber (4) mit ei
nem in einem Zylinder (3 a) beweglichen Kolben (4 a) verbunden ist,
daß der in Schließrichtung des Differenzdruckschiebers (4) vor
dem Kolben (4 a) liegende Teil des Zylinders (3 a) mit einer unter
Atmosphärendruck stehenden Entlüftungsleitung (12) und der in
Schließrichtung des Differenzdruckschiebers (4) hinter dem Kol
ben (4 a) liegende Teil des Zylinders (3 a) mit einer unter höherem
als Atmosphärendruck stehenden Steuerleitung (9, 18) verbunden ist,
daß die Steuerleitung (9) unter Zwischenschaltung eines von einem
Druckverstärker (13) gesteuerten Entlüftungsventiles (13 a) mit der
Entlüftungsleitung (12) verbindbar ist, und daß der Druckverstär
ker (13) die Druckdifferenz zwischen dem abflußseitigen Teil des
Ventilgehäuses (3) und der Steuerleitung (9, 18) abgreift.
2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
am äußeren Umfang eines rohrförmigem Differenzdruckschiebers (4)
ein ringförmiger Kolben (4 a) angeformt ist, welcher in einen am
Ventilgehäuse (3) ausgebildeten Zylinderraum (3 a) eingreift.
3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der in Strömungsrichtung (A) des im Erschließungsrohr ge
förderten Mediums gesehen hintere Rand des Druckdifferenzschie
bers (4) bei geschlossenem Sicherheitsventil einem tropfenförmigen,
mittels leicht umströmbarer Stützen (3 c) im Ventilgehäuse (3) ge
haltenen Ventilsitzkörper (3 b) anliegt.
4. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Schließfeder (8) für den Druckdifferenzschie
ber (4) vorgesehen ist.
5. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung (14) zwi
schen dem Druckverstärker (13) und der Steuerleitung (9, 18) eine
Drossel (15) eingeschaltet ist.
6. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerleitung (9) an einen mittels einer Förder
pumpe (11) nachladbaren, unter höherem als Atmosphärendruck stehen
den Druckbehälter (10) angeschlossen ist.
7. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuerleitung (18) an den zuflußseitigen
Teil des Ventilgehäuses (3) angeschlossen ist.
8. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (9, 18) mittels eines
an der Oberfläche angeordneten, mit einer Betätigungseinrich
tung (20) versehenen Ventiles (17) entlüftbar ist.
9. Sicherheitsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung (20) mittels einer Meß- bzw. Fühl
einrichtung (D, E, M.H, P/C, T, X) für chemische oder physikalische
Größen steuerbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853527808 DE3527808A1 (de) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Sicherheitsventil fuer erschliessungsrohre |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853527808 DE3527808A1 (de) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Sicherheitsventil fuer erschliessungsrohre |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3527808A1 true DE3527808A1 (de) | 1987-02-12 |
DE3527808C2 DE3527808C2 (de) | 1989-11-09 |
Family
ID=6277548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853527808 Granted DE3527808A1 (de) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Sicherheitsventil fuer erschliessungsrohre |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3527808A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3840331A1 (de) * | 1988-07-09 | 1990-01-11 | Wildfang Dieter Kg | Durchflussbegrenzer |
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ES2440084R1 (es) * | 2009-12-07 | 2014-03-21 | Lyonnaise Des Eaux France | Dispositivo de conexión a una red de distribución de agua y procedimiento de instalación y utilización del mismo |
DE102020213265A1 (de) | 2020-10-21 | 2022-04-21 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Vorrichtung und Verfahren zum Kontrollieren eines Strömungsverlaufs durch ein Brennstoffzellensystem |
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CH589815A5 (de) * | 1975-03-20 | 1977-07-15 | Sulzer Ag |
-
1985
- 1985-08-02 DE DE19853527808 patent/DE3527808A1/de active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3527808C2 (de) | 1989-11-09 |
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Legal Events
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