DE900695C - Sicherungseinrichtung fuer Druckzersetzer - Google Patents

Description

• Sicherungseinrichtung für Druckzersetzer Bei der elektrolytischen Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff unter erhöhtem Druck ist es notwendig, dafür Sorge zu tragen, daß unzulässige Drucksteigerungen oder Druckunterschiede nicht auftreten. Zur Ausschaltung von Druckunterschieden sind bereits eine Reihe von Druckausgleichvorrichtungen entwickelt worden. Diese bewirken, daß trotz der verschieden großen Mengen der entwickelten Gase (es wird ja doppelt so viel Wasserstoff wie Sauerstoff in der Zeiteinheit gebildet) in allen Teilen der Elektrolysierzelle und auch in den Gassammelbehältern stets der gleiche Druck herrscht. Dieser Druck kann auch einstellbar sein, so daß die Gase z. B. den Stahlflaschen, die gefüllt werden sollen, bei stets gleichbleibendem Gasdruck in der Zersetzeranlage zugeführt werden. Diese Druckausgleichvorrichtungen arbeiten im normalen Betrieb völlig einwandfrei. Sie sind aber nicht imstande, die Gefahren, die mit dem Auftreten von Rohrbrüchen verbunden sind, mit Sicherheit auszuschalten. Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei Betriebsstörungen in Tätigkeit tritt. Die Erfindung sieht in den Gasauffangbehältern zusätzliche Regelventile vor, die im Fall des Auftretens eines unzulässig hohen Unterschiedes zwischen den Drücken im Wasserstoff- bzw. Sauerstoffauffangbehälter ein Abblasen der in den Anlagen befindlichen Gase ins Freie oder in Niederdruckgasbehälter veranlassen. Der Erfindungsgedanke soll an einem Ausführungsbeispiel, dass in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher erläutert werden. In dem Zersetzer i werden Wasserstoff und Sauerstoff entwickelt und durch Rohrleitungen 2 und 3 einem Auffanggefäß für Wasserstoff 4 bzw. einem Auffanggefäß für Sauerstoff zugeleitet. In diesen beiden Gefäßen findet eine vollständige Trennung zwischen Gas und Flüssigkeit statt, und bei gleichem Druck in den Gassammelräumen wird die Flüssigkeit in beiden Gefäßen gleich hoch stehen. Durch eine Rohrleitung 6 stehen die beiden Gefäße 4 und 5 mit einem Gefäß 7 in Verbindung, das in seinem oberen Teil 8 mit Stickstoff gefüllt ist. Der Druck des Stickstoffes wird auf jenem Wert gehalten, bei welchem der Zersetzer arbeiten soll. Druckschwankungen im Wasserstoff- oder Sauerstoffraum bewirken ein Heben oder Senken der Schwimmer 9 und io und damit ein Öffnen bzw. Schließen der Ventile i i und 12. Durch die Leitung 13, in der das Rückschlagventil i4 eingebaut ist, wird der Wasserstoff zu den Abfüllflaschen geleitet; über die Leitung 15, die mit dem Rückschlagventil 16 ausgestattet ist, wird der Sauerstoff den Abfüllflaschen zugeführt. Wenn nun beispielsweise durch einen Rohrbruch in der Sauerstoffleitung 3 der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 5 plötzlich stark absinkt, wird nicht nur das Ventil i 2 voll geöffnet, sondern sobald der Anschlag 17 so tief herabgesunken ist, daß er den Hebel 18 berührt, wird das Öffnen des Ventils i9, das mit einer ins Freie führenden Rohrleitung in Verbindung steht, veranlaßt. Es strömt nun Sauerstoff ab, und das Flüssigkeitsniveau im Behälter 5 steigt wieder. Gleichzeitig sinkt das Niveau im Behälter ,4 unter Mitnahme des Schwimmers 9, und Anschlag 2o bewirkt über den Hebel 21 ein Öffnen des Ventils 22, so daß auch im Gefäß 4 der Druck nunmehr herabgesetzt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt also im Fall einer Betriebsstörung ein mehr oder weniger rasches Senken des Druckes in den Auffangbehältern, ohne daß ein Nachströmen der Gase von den Abfüllflaschen her erfolgen kann, denn die Rohrleitungen zu den Abfüllflaschen sind ja durch die Rückschlagventile gesichert. Im normalen Betriebszustand werden die Ventile 19 und 22 durch Federn 23 und 24 in geschlossenem Zustand gehalten. Die Ventile i9 und 22 können auch mit einer Alarmvorrichtung in Verbindung stehen, durch die das Bedienungspersonal der Anlage auf die Betriebsstörung aufmerksam gemacht wird. Der große Vorteil dieser Einrichtung liegt aber darin, daß sie vollständig selbsttätig im Fall einer Betriebsstörung den Druck in den Auffanggefäßen und damit auch im Zersetzer, also an allen gefährdeten Stellen herabsetzt, so daß eine ernste Zerstörung der Anlage nicht eintreten kann. Auch im Fall einer Störung in der Elektrolytnachfüllung wird das Gas abgeblasen und der Druck selbsttätig erniedrigt, da ja die Regelflüssigkeit in den Auffanggefäßen hydrostatisch mit dem Zersetzer und dem Gefäß 8, das gleichzeitig als Nachfüllgefäß dient, in Verbindung steht. Es ist deshalb auch möglich, die Förderleistung der Nachfüllpumpe in Abhängigkeit vom Druck zu regeln und damit eine gleichmäßige Nachlieferung des Elektrolyts zu gewährleisten. Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung derart mit der Stromzuführung zu verbinden, daß im Fall einer Betriebsstörung ein selbsttätiges Abschalten des dem Elektrolyseur zugeführten Stromes eintritt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Sicherungseinrichtung für Druckzersetzer, dadurch gekennzeichnet, d:aß in den Gasauffangbehältern parallel zu den Betriebsregelventilen je ein zweites Regelventil, das bei etwas geringerem Druck anspricht als das Betriebsregelventil, derart ,angebracht ist, daß nach dem Öffnen dieser zweiten Regelventile die in der Anlage befindlichen Gase ins Freie oder in Niederdruckgasbehälter abgeblasen werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Regelventile sich beim übermäßigen Sinken des Elektrolytspiegels in den jeweiligen Gasauffangbehältern öffnen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, die in Abhängigkeit vom Druck in der Anlage die Nachfüllpumpe derart regeln, daß bei normalem Betrieb stets die erforderliche Elektrolytmenge nachgepumpt wird, bevor die zusätzlichen Regelventile in Tätigkeit treten. _
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit den zusätzlichen Regelventilen eine Alarmverbindung verbunden ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen der zusätzlichen Regelventile zugleich das Abschalten des dem Elektrolyseur zugeführten Stromes bewirkt.