DE4012801A1

DE4012801A1 - Sicherheitsabsperrventil

Info

Publication number: DE4012801A1
Application number: DE4012801A
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Gottfried; Karl Heinz Kleine
Original assignee: Gok & Co KG GmbH
Current assignee: GOK Regler und Armaturen GmbH and Co KG
Priority date: 1988-10-29
Filing date: 1990-04-21
Publication date: 1991-10-24
Anticipated expiration: 2010-04-22
Also published as: DE3836878C2; DE3836878A1; DE4012801C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsabsperrventil zur Un terbrechung des Gasflusses bei einem unzulässig hoch an steigenden oder abfallenden Ausgangsdruck an einem nachge schalteten Gasdruckregelgerät mit einer Impulsverbindung, führend vom Membranraum der Reglerausgangsdruckseite zur Stellmembraneinrichtung des Sicherheitsabsperrventiles, nach dem Hauptpatent P 38 35 878.1.

Ein Sicherheitsabsperrventil sichert die Gasverbrauchsge räte vor unzulässiger Druckbeaufschlagung und sperrt die Gaszufuhr aus der Gasversorgungsleitung zum Gasverbraucher ab, bevor ein die nachgeschalteten Gasverbrauchseinrich tungen gefährdender Zustand eintritt.

Der Stand der Technik ist im Hauptpatent P 38 36 878.1 ge würdigt. Für die Absicherung eines zu hoch anstehenden Ein gangsdruckes an Druckregelgeräten der zweiten Regelstufe sieht das Hauptpatent Lösungsmöglichkeiten vor. In der Praxis werden aber auch Druckregelgeräte mit zweistufiger Entspannung, also einer ersten und zweiten Druckregelstufe, die direkt am Gasdruckbehälter montiert werden, auch als Druckregelgeräte der zweiten Regelstufe verwendet, das heißt, am Gasdruckbehälter wird eine erste Regelstufe ange ordnet, die mit oder auch ohne Sicherheitsabsperrventil aus gerüstet sein kann. Fehlt das Sicherheitsabsperrventil an der ersten Regelstufe, so kann im Störungsfalle der erstge regelte Zwischendruck so hoch ansteigen, daß das Propangas, um solches handelt es sich hier, im Winter eine Rückver flüssigung erfährt, in der Mitteldruckleitung zwischen der ersten Regelstufe am Gasdruckbehälter und der Regleranlage in der Nähe des Verbrauchsgerätes also flüssiges Propangas entsteht, welches zu Funktionsstörungen führen kann. Diesen Zustand gilt es zu erkennen und zu unterbinden.

Aufgabe der Zusatzerfindung ist es, bei zweistufigen Druck regelgeräten, die einer ersten Regelstufe am Druckbehälter nachgeschaltet werden, so umzufunktionieren, daß die erste Druckregelstufe nach dem Sicherheitsabsperrventil keine zu sätzliche Druckregelfunktion übernimmt, die ja bereits am Behälterdruckregler und in der zweiten Druckregelstufe als Verbrauchsdruckregelung erfolgt, sondern daß diese erste Regelstufe eine Sicherheitsfunktion derart ausführt, daß bei einem unzulässig hohen Anstieg des Eingangsdruckes vor dem Sicherheitsabsperrventil der zweiten Regelstufe eine Auslö sung dieses Sicherheitsabsperrventiles erfolgt und somit eine Rückverflüssigung des Flüssiggases in der Mitteldruck leitung erkannt und darauf merkbar reagiert werden kann. Es geht weiter darum, an Stelle eines Membransicherheitsven tiles auch ein einfacheres direktwirkendes Sicherheitsven til zur Erkennung des erhöhten Eingangsdruckes einzusetzen und ein einstufiges Druckregelgerät mit Sicherheitsabsperr ventil - wo SAV-Düse und Regeldüse ganz eng beieinander liegen - auf eine Eingangsdrucküberwachung einzurichten.

Diese Aufgaben werden durch Einrichtungen nach den kenn zeichnenden Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Ein besonderer Vorteil dieser Zusatzerfindung liegt darin, daß bei zweistufigen Druckregelgeräten unter Verzicht auf die Druckregelung in der ersten Regelstufe diese zur Ein gangsdrucküberwachung herangezogen werden kann.

In den beigefügten Zeichnungen sind einige Ausführungsbei spiele dargestellt, die näher beschrieben werden:

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein zweistufiges Gasdruckregelgerät nach der DE-OS 38 13 962, wo bereits im Unteranspruch 11 ein Sicherheitsventil in der ersten Regelstufe vor gesehen ist, welches einen nach der ersten Regelstufe entstehenden Überdruck in den Membranraum der zweiten Regelstufe abbläst, worin sich auch die Stellmembran 5 des Sicherheitsabsperrventiles 1 befindet, die auf erhöhten Druck aus dem abblasenden Sicherheitsventil in der ersten Regelstufe anspricht und den Gaszufluß absperrt. Läßt man hier das in Fig. 2 noch erkennbare Zwischenregelventil 7 gänzlich weg, so gelangt der bereits vorgeregelte Eingangsdruck vom Sicherheitsabsperrventil kommend durch die Leitung 6 auf die ursprüngliche Regelmembran 9, die nunmehr mit einem Sicherheitsventil 4 in Verbindung steht, wel ches öffnet, sobald der diese Membran 9 belastende Federdruck 10 überschritten wird. Der Überdruck ge langt in den Membranraum nach der zweiten Regel stufe 8, worin auch die SAV-Stellmembraneinrich tung 5 angeordnet ist, und veranlaßt ein Schließen des Sicherheitsabsperrventiles mit Stellglied 3 und dem daran befestigten Ventilschließkegel 2. Von be sonderer Wichtigkeit ist, daß die Erfassung des Ein gangsdruckes aus der Leitung 6 nach dem Ventil schließkegel 2 erfolgt. Sobald das Sicherheitsab sperrventil schließt, wird diese Leitung 6 drucklos; es fließt nur noch das erhöhte Druckvolumen aus der Leitung 3 über das Sicherheitsventil 4 auf die Niederdruckseite des Druckregelgerätes ab, wo diese geringe Gasmenge durch das Leckgassicherheitsventil in der Regelmembran der zweiten Stufe ins Freie ab geblasen wird, also keinen Schaden an den empfind lichen Regelmembraneinrichtungen anrichten kann.

Fig. 3 zeigt eine Sicherheitsabsperrventileinrichtung, die entsteht aus einer dem Ventilschließkegel 2 im Lei tungsverlauf 6 nachgeschalteten Membraneinrichtung 11, die in ihrer ursprünglichen Eigenschaft als Regel membran der ersten Regelstufe mit einem strichliert dargestellten Regelventil in Verbindung stand, und der so geregelte Druck der ersten Regelstufe über eine vergrößerte Bypaßbohrung 13 b zum Regelventil 8 der mit Pos. 15 angedeuteten zweiten Regelstufe ge langte. Nunmehr wird unter Wegfall und Verschluß der strichlierten Regelventildüse diese Regelmembran 11 zum Membransicherheitsventil 12. Aus der Leitungs bohrung S gelangt der Eingangsdruck über die Bypaß bohrung 13 auf die Membraneinrichtung 11, die durch die Feder 10 das Sicherheitsventil 12 in Schließstellung drückt. Sobald der Eingangsdruck vor dem Sicherheitsabsperrventil 1 auf der Membran 11 die Federkraft 10 übersteigt, öffnet das Sicherheits ventil 12 und läßt den Eingangsdruck über die Bypaß bohrung 13a und Impulsbohrung 14 unter die Stell membraneinrichtung 5 fließen, der sich dort staut und nur zum Teil über die Impulsleitung 14a mit Drossel 23 zum Membranraum der zweiten Regelstufe 15 ab fließt, wo sich der Druckstau über das in der Regel membran eingebaute Leckgassicherheitsventil in die freie Atmosphäre entspannt. Dieser erhöhte Impuls druck hebt die Stellmembraneinrichtung 5 an und zieht den Stößel 25 vom Stellglied 3 ab, so daß der federbelastete Ventilschließkegel 2 in Schließstel lung geht und den Eingangsdruckzufluß in den Leitungs verlauf 6 unterbricht. Da der Eingangsdruckimpuls über die Bypaßleitung 13 innerhalb des Leitungsver laufes 6 nach dem Ventilschließkegel abgenommen wird, fließt nach dem Schließen des Sicherheitsabsperr ventiles auch kein Eingangsdruck mehr nach, was für die komplette Unterbrechung des Gasflusses wichtig ist. Ein Anschlußventil 26 mit zwangsgeführtem Rück schlagventil, am Gehäuse des Sicherheitsabsperrven tiles 1 angebracht, ermöglicht durch einen Schlauchan schluß, dessen Kugelnippel das Rückschlagventil zwangsweise öffnet, sowohl eine Messung des Eingangs druckes als auch eine Zuspeisung von Flüssiggas als Notversorgung für den Fall, daß der angeschlossene Flüssiggasdruckbehälter einmal ohne Gas sein sollte.

Fig. 4 zeigt die Sicherheitsabsperrventileinrichtung mit einem direkt wirkenden Sicherheitsventil 16 im Lei tungsverlauf 6. Das Sicherheitsventil 16 ist über deckt mit einer Kapsel 17, die durch eine Impulslei tung 18 mit der Impulsleitung 14a,vom Membranraum des Druckregelgerätes 15 der zweiten Regelstufe kommend, und durch die Impulsleitung 14 mit der Stellmembraneinrichtung 5 in Verbindung steht. Diese Ausführung wird in der Herstellung etwas preis günstiger.

Fig. 5 zeigt ein marktgängiges Druckregelgerät 15 in einstufiger Ausführung mit einem Sicherheitsabsperrventil 1, wobei die SAV-Düse und das Regelventil zu einer Düseneinheit 19 zusammengefaßt sind, wo die Impulsabnahme für den Eingangsdruck im kurzen Leitungsverlauf 6, also innerhalb der Düseneinheit 19 abgenommen wird. Dieser Eingangsdruck fließt über die Impulsleitung 20 auf die Membraneinrichtung 11a, die durch die Feder 10 das Sicherheitsventil 12a gegen die Ventilbohrung 21 drückt. Nach dem Öffnen des Sicherheitsventils 12a fließt der überhöhte Eingangsdruck durch die Impulsbohrung 22 in den SAV-Stellmembranraum 5a, löst durch den anhebenden Stößel 25 das Stellglied 3 mit Ventilschließkegel 2 aus und schließt das SAV. An das herkömmliche SAV1 der Regler-SAV-Kombination angesetzt wird die komplette Membraneinrichtung 11a mit Sicherheitsventil 12a für den Auslösevorgang, ansprechend auf erhöhten Eingangsdruck.

Fig. 6 zeigt die in der Beschreibung zu Fig. 3 als strichliert beschriebene 1. Regelstufe 27 in Verbindung zum SAV nun in voller Funktion für den Einsatz als zweistufige Behälterreglerkombination in Verbindung mit einem SAV1. Um zu erreichen, daß die nachgeschaltete 2. Regelstufe 15 im Falle einer Störung an der 1. Regelstufe 27 nicht dem vollen Behälterdruck ausgesetzt wird, muß auch die 1. Regelstufe mit in die Überwachung durch das SAV einbezogen werden und damit braucht dann die 2. Regelstufe 15, die einen größeren Membrandurchmesser aufweist nicht auf den vollen Behälterdruck, sondern nur auf den verminderten, abgesicherten Druck der 1. Regelstufe ausgelegt werden, was eine enorme Materialeinsparung bewirkt. Diese Absicherung wird auf einfache Weise derart erzielt, daß die 1. Regelstufe mit einem bekannten Membransicherheitsventil 31 ausgerüstet und der sonst mit der Atmosphäre verbundene Deckelraum 32 nunmehr über eine Impulsleitung 28 mit der Impulsleitung 14 direkt oder über den Membranraum der 2. Regelstufe 15 durch die Impulsheizung 14a mit der SAV-Stellmembraneinrichtung 5 verbunden ist, so daß dann bei Erreichen des SAV-Auslösedruckes der Gasfluß unterbrochen wird. Zur Abstimmung der Impulsströme ist in die Impulsleitung 14a eine Drossel 23 einsetzbar. Der besondere Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß sich im Deckelraum der 1. Stufe kein Kondenswasser mehr bilden kann.

Bezugszeichen zum Sicherheitsabsperrventil

1 Sicherheitsabsperrventil (SAV)
2 Ventilschließkegel
3 Stellglied
4 Sicherheitsventil
5/5a Stellmembraneinrichtung
6 Leitungsverlauf
7 Zwischenregelventil
8 Ventil der zweiten Regelstufe
9 Regelmembran
10 Feder
11/11a Membran
12/12a Sicherheitsventil
13/13a, 13b Bypaßleitung
14/14a Impulsleitung
15 Druckregelgerät zweite Regelstufe
16 direktwirkendes Sicherheitsventil
17 Kapsel
18 Impulsleitung
19 Düseneinheit
20 Impulsleitung
21 Ventilbohrung
22 Impulsbohrung
23 Drossel
24 Impulsverbindungsleitung
25 Stößel
26 Anschlußventil
27 1. Regelstufe
28 Impulsleitung
29 SAV - Ventilsitz
30 Regelmembran 1. Stufe
31 Membransicherheitsvnetil (SBV)
32 Deckelraum

Claims

1. Sicherheitsabsperrventil zur Unterbrechung des Gas flusses bei einem unzulässig hoch ansteigenden oder abfal lenden Ausgangsdruck an einem nachgeschalteten Gasdruck regelgerät mit einer Impulsverbindung, führend vom Membran raum der Reglerausgangsdruckseite zur Stellmembraneinrich tung des Sicherheitsabsperrventiles, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmembran (9) einer im Leitungsverlauf (6) zwi schen dem Stellglied (3) mit Ventilschließkegel (2) am Ein gang des Sicherheitsabsperrventiles (1) und der zweiten Regelstufe (8) einer nachfolgenden Regler-SAV-Kombination liegenden Zwischenregelstufe unter Wegfall des Zwischenre gelventiles (7) die Funktion eines membrangesteuerten Si cherheitsventiles (4) erfüllt, welches bei Überschreiten einer durch die Feder (10) als zulässig vorgegebenen Ein gangsdruckhöhe in der Verbindungsleitung (6) diesen Über druck unter Öffnung des Sicherheitsventiles (4) der Stell membraneinrichtung (5) des Sicherheitsabsperrventiles zum Schließen des Stellgliedes (3) mit Ventilschließkegel (2) und damit zur Unterbrechung des Gasflusses zuleitet.

2. Sicherheitsabsperrventil zur Unterbrechung des Gas flusses bei einem unzulässig hoch ansteigenden oder abfal lenden Ausgangsdruck an einem nachgeschalteten Gasdruck regelgerät mit einer Impulsverbindung, führend vom Membran raum der Reglerausgangsdruckseite zur Stellmembraneinrich tung des Sicherheitsabsperrventiles, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des direkten Leitungsverlaufes (6) zwischen dem Sicherheitsabsperrventil (1) und der Regelstufe (8) des nachfolgenden Druckregelgerätes (15) ein durch eine Membran einrichtung (11) zu betätigendes Sicherheitsventil (12) an geordnet ist, wobei die Impulsbeaufschlagung der Membran (11) über eine aus der Leitung (6) abgezweigte Bypaßleitung (13) erfolgt, die - unterbrochen durch das Sicherheitsventil (12) über die Bypaßleitung (13a) mit der Impulsleitung (14) zur Stellmembran (5) des Sicherheitsabsperrventiles (1) und die Impulsleitung (14a), führend zum Druckregelgerät (15), verbunden ist.

3. Sicherheitsabsperrventil zur Unterbrechung des Gas flusses bei einem unzulässig hoch ansteigenden oder abfal lenden Ausgangsdruck an einem nachgeschalteten Gasdruck regelgerät mit einer Impulsleitung, führend vom Membran raum der Reglerausgangsdruckseite zur Stellmembraneinrich tung des Sicherheitsabsperrventiles, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Leitungsverlaufes (6) zwischen dem Sicher heitsabsperrventil (1) und der Regelstufe (8) des nachge schalteten Druckregelgerätes (15), diametral dem Stellglied (3) mit Ventilschließkegel (2), innerhalb einer nach der Atmosphäre hin geschlossenen Kapsel (17) ein auf den zu lässigen Eingangsdruck einstellbares, direkt wirkendes federbelastetes Sicherheitsventil (16) angeordnet ist, welches nach dem Ansprechen den abzublasenden Überdruck durch eine Impulsleitung (18) in die Impulsleitung (14) zur Stellmembran (5) des Sicherheitsabsperrventiles (1) und in die Impulsleitung (14a), führend zum Druckregelgerät (15), leitet.

4. Sicherheitsabsperrventil zur Unterbrechung des Gas flusses bei einem unzulässig hoch ansteigenden oder abfal lenden Ausgangsdruck an einem nachgeschalteten Gasdruck regelgerät mit einer Impulsleitung, führend vom Membranraum der Reglerausgangsdruckseite zur Stellmembraneinrichtung des Sicherheitsabsperrventiles, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Kombinationseinheit SICHERHEITSABSPERRVENTIL (1) - DRUCKREGELGERÄT (15) der Leitungsverlauf (6) zwischen Stellglied (3) mit Ventilschließkegel (2) und dem Regel ventil (6) des Druckreglers (15) eine Düseneinheit (19) darstellt, aus der eine Impulsleitung (20) zu einem durch eine Membraneinrichtung (11a) zu betätigenden Sicherheits ventil (12a) führt, welches den abzublasenden Eingangs überdruck durch eine Ventilbohrung (21) über eine quer zum Stellglied (3) liegende Impulsbohrung (22) in den Raum der Sicherheitsabsperrventil-Stellmenbran (5a) führt, und in der Impulsverbindungsleitung (24) zum Membranraum des Druck regelgerätes eine diese Impulsbohrung verengende Drossel (23) sitzt.

5. Sicherheitsabsperrventil zur Unterbrechung des Gasflusses bei einem unzulässig hoch ansteigenden oder abfallenden Ausgangsdruck an einem nachgeschalteten Gasdruck regelgerät mit einer Impulsleitung, führend vom Membran raum der Reglerausgangsdruckseite zur Stellmembraneinrich tung des Sicherheitsabsperrventiles, dadurch gekennzeichnet, daß im Leitungsverlauf (6) nach dem, dem Ventilschließkegel (2) zugeordneten Ventilsitz (29) eine bekannte 1. Regelstufe (27) angeordnet, die zugehörende Regelmembran (30) ein bekanntes Membransicherheitsventil -SBV-(31) aufweist, der dem 1. Stufenregelventilsitz abgewandte Deckelraum (32) zur Atmosphäre hin verschlossen und über eine Impulsleitung (28) mit der Impulsleitung (14) direkt oder über den Membranraum der zweiten Regelstufe (15) durch die Impulsleitung 14a) mit der SAV-Stellmembraneinrichtung (5) verbunden ist, wobei zur Abstimmung der Impulsströme in die Impulsleitung (14a) eine Drossel (23) einsetzbar ist.