DE505137C - Druckminderer - Google Patents

Description

Druckminderer für Dampf, Gas und Luft, bei denen das Regelungsorgan durch einen in Quecksilber eintauchenden Schwimmer gesteuert wird, sind bekannt und werden in der Praxis wegen ihrer präzisen Wirkungsweise, infolge des fast reibungslosen Ganges der inneren Organe, mit Vorliebe angewendet.

Es haftet jedoch diesen Apparaten der Ubelstand an, daß Quecksilberverluste bei auftretenden Unregelmäßigkeiten bzw. nicht dichtem Schluß des Regelungsorgans entweder durch Überschreitung des Minderdruckes oder duixh Vakuumbildungen auftreten können. Im ersteren Falle wird das Quecksilber aus den Apparaten herausgedrückt, im anderen Falle nach dem Innern der Minderdruckleitung abgesaugt.

Man hat versucht, diesem Übelstande durch Einbau von Rückschlagventilen in die Oiiecksilberverbindungsleitung zwischen dem Schwimmerraum und dem Überlaufgefäß der Apparate abzuhelfen. Durch die deutschen Patentschriften 157777 und 181 734 sind diese Einrichtungen bekannt geworden. Durch dieselben ist eine gewisse Besserung des Übelstandes erzielt worden, jedoch hat die Praxis gezeigt, daß die dadurch erzielte größere Betriebssicherheit nur recht beschränkt ist. Einerseits haben die kleinen Rückschlagventile R und R¹ obiger Patentschriften nur eine sehr geringe Schließkraft, weil dieselben sehr klein sind und die Schließkraft, die sich nur aus dem geringen Eigengewicht der Ventile zuzüglich der geringen Belastung durch den Dampf- bzw. Luftdruck zusammensetzt, nur sehr gering ist. Andererseits werden die Ventile vom Quecksilber umspült, welches die unangenehme Eigenschaft hat, die Ventilflächen zu oxydieren und anzufressen, selbst bei bestem Material. Dadurch werden die Ventildichtflächen nach kurzer Zeit rauh und schließen, zumal, wie oben gesagt, die Schließkraft nur sehr gering ist, nicht mehr dicht ab. Es drängt sich Quecksilber durch dieselben hindurch, welches, wenn der Minderdruck bzw. die Vakuumbildung weiter ansteigt, verlorengeht. Da Quecksilber sehr teuer ist, bedeutet dies einerseits einen empfindlichen Geldverlust, andererseits wird die Wirkungsweise der Apparate dadurch so lange gestört bzw. ganz unterbunden, bis das verlorengegangene Quecksilber wieder ersetzt ist.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung soll nun hauptsächlich der sein, Quecksilberverluste mit Sicherheit zu vermeiden.

Beschreibung

Der Dampf tritt durch den Stutzen 1, der als Schlamm- und Wasserabscheider ausgebildet ist, in den Apparat ein, durchströmt das Regelventil 2, welches in der Ursprungslage geöffnet ist und verläßt den Apparat durch den Stutzen 3. Das Regelventil 2 steht durch den Hebel 4 und das Gestänge 5

in Verbindung mit dem Schwimmer 6. Letzterer schwimmt in Quecksilber, dessen Spiegel bei voll geöffnetem Regelventil in der Höhe der Linie a-b steht. Das Ventil 8 ist in der Ursprungslage ebenfalls geöffnet. Es kann somit der iri den Raum g eintretende Dampf auch in den Schwimmerraum 7 gelangen, in dem also die gleiche Spannung vorhanden ist wie im Raum 9. Diese in 7 vorhandene Spannung drückt auf den Ouecksilberspiegel. Derselbe senkt sich, indem ein Teil des Quecksilbers aus 7 durch die Leitungen 10, 11 und 12 in das Überlaufgefäß 13 gedrückt wird. Mit dem Sinken des Ouecksilberspiegels in 7 sinkt auch der Schwimmer 6 und schließt das Regelventil 2 teilweise oder ganz. Ist das Ventil 2 ganz geschlossen, so befindet sich der Schwimmer 6 in seiner untersten punktiert eingezeichneten Stellung; dabei ist das Quecksilber im Überlaufgefäß 13 bis zur Linie c-d gestiegen. Der Höhenunterschied H zwischen den Ouecksilberspiegeln in 7 und 13 entspricht dabei dem zu erzielenden Minderdruck in Millimeter Quecksilbersäule gemessen. Wird H geringer, so strömt Quecksilber von 13 nach 7 zurück, der Schwimmer 6 hebt sich und läßt durch das Ventil 2 so viel Dampf in 9 ein, bis der eingestellte Minderdruck wieder erreicht ist, worauf 6 wieder sinkt und das Ventil 2 mehr geschlossen wird. Durch Wiederholung dieser Vorgänge wird der vorgesehene Minderdruck in 9 genau aufrechterhalten.

Damit sich bei obigem Vorgange die in 13 eingeschlossene Luft nicht komprimiert, ist im Deckel von 13 das Be- und Entlüftungsventil 14 angebracht, welches in der Ruhelage stets geöffnet ist.

Steigert sich der Minderdruck in 9 aus irgendeinem Grunde trotz geschlossenem Ventil 2 über das vorgesehene Maß, so wird noch mehr Quecksilber von 7 nach 13 gedrückt. Bei entsprechendem Druck in 9 bzw. 7 würde endlich das Quecksilber ganz aus 7, 10, 11, 12 und 13 herausgedrückt werden und endlich aus 14 entweichen und verlorengehen. Um dieses zu vermeiden, ist in 13 der Schwimmer 15 angeordnet. Derselbe wird allmählich gehoben, sobald der Ouecksilberspiegel über die Linie c-d in 13 ansteigt, und schließt endlich das Ventil 14 ab, so daß kein Quecksilber ins Freie entweichen kann. Bei Schluß von 14 verhindert die im oberen Teil von 13 zurückbleibende Luft die Berührung des Deckels von 13 und des Ventils 14 mit dem Quecksilber. Das Ventil 14 wird nur von der Luft berührt, bleibt infolgedessen stets sauber und kann seinen Zweck dauernd restlos und vollkommen erfüllen. Das Ventil kann daher auch, da es mit Quecksilber nicht in Berührung kommt, aus beliebigem Material bestehen und mit einer leicht und vollkommen abdichtenden elastischen Sitzscheibe versehen werden.

Bei geschlossenem Ventil 14 bleibt, wie gesagt, eine gewisse Menge Luft in 13 eingeschlossen. Diese komprimiert sich durch den Dampfdruck in 9 und bildet ein elastisches Polster in 13, welches die Bewegung des Quecksilbers windkesselartig günstig beeinflußt und keine plötzlichen Stöße auftreten läßt.

Um bei Vakuumbildungen in 9, welche durch das Abstellen des Dampfes bzw. der an ι und 3 anschließenden Leitungen durch die Kondensation in diesen Leitungen auftreten können, den Übertritt von Quecksilber von 7 nach 9 zu vermeiden, ist auf der Schwimmerstange 5 das Ventil 8 angeordnet. Dieses Ventil schließt sich, sobald sich infolge der Vakuumbildung der Ouecksilberspiegel in 7 über die Ursprungslage a-b und mit ihm der Schwimmer hebt. Es kann somit kein Quecksilber von 7 nach 9 gelangen. Auch das Ventil 8 kann nicht mit Quecksilber in Berührung kommen, sondern nur mit dem Dampfe. Es bleibt infolgedessen ebenfalls sauber und schließt dauernd gut ab.

Die Ventile 8 und 14 haben eine große Schließkraft, da dieselben durch den Auftrieb der Schwimmer 6 und 15 zwangsläufig geschlossen werden und dieser Auftrieb infolge der schweren Auftriebsflüssigkeit, des Quecksilbers, groß ist.

Ein weiterer Übelstand bei den Druckminderern mit Quecksilberfüllung, wie dieselben bisher ausgeführt wurden, war die Schwierigkeit der Verstellung der Höhenlage des Überlaufgefäßes 13 zwecks \~erstellung des Minderdruckes. Diese wurde dadurch bewerkstelligt, daß das Rohr 12 in einer Stopfbüchse verschoben wurde, um mehr oder weniger tief in einen Syphon eingeführt zu werden. Hierbei war es sehr schwierig, die Stopfbüchse dauernd quecksilberdicht zu halten, was ebenfalls zu Quecksilberverlusten aus der Stopfbüchse Veranlassung gab. Andererseits erfuhr auch die wirksame Ouecksilbermenge im Apparat durch das mehr oder weniger tiefe Eintauchen in einen Quecksilbersyphon eine gewisse unliebsame Veränderung, d. h. der Ouecksilberspiegel a-b in 7 behielt in der Ursprungslage nicht die gleiche Höhe bei verschieden hohen Stellungen des Überlaufgefäßes. Diese beiden Ubelstände werden durch Anordnung der biegsamen Metallschlauchleitung 11 bei dem Erfindungsgegenstande aufgehoben. Das Gefäß 13 kann in seiner Höhenlage verstellt werden, ohne daß Quecksilberverluste zu befürchten sind und ohne daß der Ouecksilberspiegel in 7 in der. Ur Sprungs lage geändert

wird. Dies letztere ist als Grundbedingung auch unbedingt erforderlich für die präzise und rechtzeitig eintretende Wirkungsweise des Ventils 14.

Das Manometer 16 dient zum Anzeigen der Minderdruckspannung, die Rohrleitungen 17 und 18 zum Entwässern des Hoch- und Minderdruckteils, das Ventil 19 als Regulierorgan für die Ouecksilberbewegung.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Druckminderer mit Quecksilberfüllung, Schwimmer und Überlaufgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Überlaufgefäß ein durch Schwimmer gesteuertes und luftberührtes Ventil in an sich bekannter Ausführung angebracht ist, welches bei einer bestimmten Höhenlage des Ouecksilberstandes im Überlaufgefäß die Belüftungsöffnung im Deckel desselben dicht abschließt, um Quecksilberverluste nach außen zu vermeiden.
2. 2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schwimmergestänge ein Ventil angebracht ist, welches bei Vakuumbildungen im Minderdruckraum diesen vom Schwimmerraum trennt, so daß Quecksilberverluste aus letzterem nach ersterem nicht stattfinden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen