DE499092C - Einrichtung zum Verhueten von Wasserverlusten von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhüten von durch Risse, Stopfbüchsen- sowie andere Undichtigkeiten, Brüche u. dgl. verursachten Wasserverlusten von Rohrleitungen, offenen oder geschlossenen Kanälen u. dgl. Sie ist besonders geeignet, um in Verbindung- mit Druckrohrleitungen von Wasserkraftanlagen angewendet zu werden. Die selbsttätige Betätigung des Schnell-Schlusses bei solchen Druckrohrleitungen erfolgte bisher durch Stauscheiben oder ähnliche Einrichtungen, die darauf beruhen, daß bei Rohrbruch die Wassergeschwindigkeit ein zugelassenes Maß überschreitet oder die Wassermenge eine zugelassene Größe übertrifft. Durch Ansprechen dieses einen Auslöseorgans wird dann mit oder ohne Zwischanorgane ein Schnellschlußschieber zum Ansprechen gebracht. Die Unzuverlässigkeiten

so dieser Auslöseorgane können jedoch leicht zu unvorhergesehenem Schnellschluß führen und den Betrieb empfindlich stören, weshalb sie in der Praxis entweder ganz abgeschaltet sind oder so hoch eingestellt werden, daß sie im Ernstfalle nicht oder nur verspätet zur Wirkung kommen.

Zweck der Erfindung ist, Verluste an Fördermittel in einer Rohrleitung, in einem offenen oder geschlossenen Kanal u. dgl., mit einem Wort unerwünschte Betriebszustände in der Förderbahn, bereits im Entstehen zu erfassen und zu verhüten. Um dies zu erreichen, sind gemäß vorliegender Erfindung an zwei örtlich getrennten Stellen der Förderbahn Einzelmeßvorrdchtungen für die durchfließende Fördermittelmenge eingebaut, deren Zeigerstand auf einen Differentialanzeiger derart einwirkt, daß dessenAusschlag über ein willkürlich feststellbares Maß hinaus ein in die Förderbahn eingebautes Absperrglied auslöst, wodurch Verluste an Fördermittel, die ein bestimmtes Maß überschreiten, selbsttätig verhindert werden.

Eine solche Einrichtung ermöglicht es, zufolge Vorsehens des Differentialanzeigers, bereits kleine Beschädigungen (zum Beispiel Rohrrisse) zu erfassen, also eine bevorstehendeKatastrophe im Entstehenzü erkennen und zu verhüten. Ferner ermöglicht die neue Einrichtung vorerst unbedeutende, aber mit der Zeit doch ins Gewicht fallende Verluste, zum Beispiel Stopfbüchsenverluste oder Kanalundichtigkeiten, gemeldet zu erhalten, ohne daß eine Betriebsunterbrechung durch — in diesem Falle unnötigen — Selbstschluß herbeigeführt wird. Im weiteren ermöglicht der Erfindungsgegenstand auch offene und geschlossene Kanäle, wo selbst bei erheblichem Wasserverhist derselbe Druck herrscht wie bei nqrmalem Betriebszustand, auf Wasserverlust zu überwachen. Dabei kann das Maß, bei welchem der Ausschlag des Differentialanzeigers das Absperrglied auslöst, von einem Mindestmaß, das durch die Meßgenauigkeit der Einrichtung festgelegt wird, bis zu einem Höchstmaß, d. i. dem vollen Bruch zum Beispiel einer Rohrleitung, willkürlich und einfach eingestellt werden.

Auf der Zeichnung ist die neuartige Einrichtung in Verbindung mit der Druckrohrleitung einer Wasserkraftanlage beispielsweise und schematisch veranschaulicht. In der Abbildung bezeichnet ι ein Speicherbecken und 2 eine an dieses angeschlossene Druckrohrleitung, während 3 einen über eine Absperrvorrichtung 4 mit der Rohrleitung 2 in Verbindung stehendien Verbraucher bezeichnet. Unmittelbar hinter (dem Speicherbecken i, in der Strömungsrichtung A betrachtet, ist in die Rohrleitung 2 ein Schnellschlußventil 5 eingebaut. An zwei örtlich voneinander getrennten Stellen der Rohrleitung2 sind in dieselbe ferner zwei Wassermesser 6, 7 eingebaut, welche die jeweilige sekundlich durch die Rohrbahn 2 fließende Wassermenge an einer An^eigevorrichtuing 8 bzw. 9 abzulesen gestatten. Der jeweilige Zeigerstand der Vorrichtungen 8, 9 bedingt in nicht 'gezeigter Weise die Stärke der durch die Solenoide 10, 11 fließenden elektrischen Ströme, welche den Ausschlag des Zeigers 12 eines Differentialanzeigers B bestimmen. Dieser Zeiger 12 bildet einen Teil eines Relaisstromkreises 13, der auch eine durch einen Zwischenraum 16 in zwei Abschnitte unterteilte Kontaktibahn 14 aufweist, über die sich der Zeiger 12 bewegen kann. In Verbindung mit der Kontaktbahn 14, deren beide Abschnitte durch Leitungen 15 verbunden sind, ist ein Widerstand 24 vorgesehen, der bewirkt, daß das Schnellschlußventil 5 je nach der Größe des Wasserverlustes nach verschiedener Zeitdauer einfällt. Das dem Stromkreis 13 zugeordnete Relais ist mit 17 bezeichnet und besitzt Zeitverzögerung, um kurz dauernde Mengenschwankungen, Stromunregelmäßigkeiten, hervorgerufen zum Beispiel durch Kurzschlüsse u.dgl. in der Schutzapparatur, am Auslösen des Schnellschlußventils 5 zu verhindern. In den Relaisstromkreis 13' ist' noch eine Siignallampe 19 eingeschaltet. Das Relais 17 beherrscht durch Einwirken auf einen Hebel 20 das Öffnen und Schließen eines zum Betätigen des Schnellschlußventils 5 dienendem Stromkreises 21, in den ein zweites Signal 22 eingebaut ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Fließen durch die Wassermesser 6 und 7 der Rohrleitung 2 gleiche Wassermengen, so treten an den Vorrichtungen 8 und 9 gleiche Ausschläge auf. Es werden dann durch die Solenoide 10 und π Ströme von derselben Stärke fließen, so daß der Zeiger 12 des Differentialanzeigers B in der Mittellage steht. Treten in den Wassermessern 6 und 7 kleine Unterschiede in der durchfließenden Wassermenge, zum Beispiel Stopfbüchsenverluste, auf, ohne daß aber die Rohrleitung 2 irgendwelche Beschädigung aufweist, so schlägt der Zeiger 12 etwas aus, ohne jedoch die Kontaktbahn 14 zu berühren. Das Schnellschlußventil 5 tritt infolgedessen nicht in Tätigkeit. Durch verschieden große Bemessung des Zwischenraumes 16 zwischen den beiden Abschnitten der Kointaktbahn 14 hat man es in der Hand, die Größe des Ausschlages des Zeigers 12 zu foestimmen, welche ein Schließen des Relaisstromkreises 13 bewirken kann.

Sollten in der Rohrleitung 2 unerwünschte Betriabszustände auftreten, die eine größere Wassermenge ausströmen lassen, als durch den Zwischenraum 16 zwischen Zeiger 12 und der Kontaktbahn 14 zugelassen ist, so stellt der Zeiger 12 Kontakt mit der Bahn 14 her, und der Relaisstromkreis 13 wird geschlossen, so daß das Relais 17 in Tätigkeit kommt. Das hat auch ein Schließen des Stromkreises 21 zur Folge, so daß das Schnellscblußventil S ausgelöst wird. Sobald im Relaisstromkreis 13 Strom fließt, meldet dies die Signallampe 19, und zwar bevor· das Schnellschlußventil 5 in Tätigkeit tritt.

Der mit der Größe des Zeigerausschlages des Differentialanzeigers B sich ändernde Widerstand 24 'bewirkt, daß das Schnellschlußventil 5 je nach der Größe des Wasser-Verlustes nach verschiedener Zeitdauer in Tätigkeit gesetzt wird. Die Ausführung kann beispielisweise derart sein, daß bei 10 Proizent Wasserverlust das Schnellschluß ventil 5 in drei Sekunden, bei 20 Prozent in zwei Sekünden und bei unmittelbarem Rohrleitungsbruch mit ganz geringer Verzögerung zur Wirkung kommt.

Tritt in einer der zur Fernübertragung des Ausschlages der Meßvorrichtungen 8, 9 dienenden Leitungen ein KuriZschkiß oder eine Untenbrechung auf, so darf das Schnellschlußventil nicht ansprechen. In einem solchen Falle wird das eine der Solenoide 10, 11 des Differentialanzeigers B wirkungslos werden, so daß der Zeiger 12 sehr rasch über die Kontaktbahn 14 hinweg- und über sie hinausgleitet, bis er gegen einen Anschlag 25 bzw. 26 anschlägt. In dieser" Lage ist der Stromkreis des Zeitrelais 17 wieder geöffnet. Das Relais 17 arbeitet nun mit so viel Verzögerung, daß das Schnellschlußventil 5 während des raschen Hinweggleitens des Zeiger« 12 über die Kontaktbahn 14 nicht ausgelöst wird.

Zur Fernübertragung der Ausschläge der Meßvorricihtungen 8, 9 kann jede Einrichtung verwendet werden, die gestattet, einen Differentialanzeiger zu betätigen, und als solche Anzeiger können alle Differentialinstrumente verwendet werden, welche dieselbe Wirkung hervorzubringen erlauben, wie der

dargestellte Differentialanzeiger B. An Stelle der gezeigten Wassermesser 6 und 7 können auch andere die Wassermenge oder Wassergeschwindigkeit zu messen gestattende Einrichtungen, wie hydraulische Flügel mit Tachometer, Touren- oder Frequenzdynamos u. dgl., Stauscheiben, Rheometer, Manometer, besonders für die Messung einer Wassermenge oder Wassergeschwindigkeit gebaute kleine Wassertnotoren usw., also alle Einrichtungen, die einen gewissen Zustand des in der Rohrleitung fließenden Mittels festzustellen gestatten, verwendet werden. Es können auch Zählwerke und synchron laufende Scheiben in Betracht kommen.

Die Erfindung läßt sich nicht nur in Verbindung mit Druckrohrleitungen von Wasserkraftanlagen, sondern auch in Verbindung mit Rohrleitungen von Wasserversorgungen für Städte u. dgl., ferner in Verbindung mit zum Fördern von Gasen, Dämpfen und selbst festen Körpern dienenden Rohrleitungen, offenen ader !geschlossenen Kanälen u. dgl. verwenden. Ferner kann an Stelle eines

as Schnell schlußventils auch eine andere bekannte Absperr- bzw. Schutz- oder Signalvorrichtung vorigesehen werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Verhüten von durch Risse, Stopfbüchsen- sowie andere Undichtigkeiten, Brüche u.dgl. verursachten Wasserverlusten von Rohrleitungen, offenen oder geschlossenen Kanälen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß an zwei örtlich getrennten Stellen der Förderbahn (2) Einzelmeßvorrichtungen (6, 8 bzw. 7, 9) für die durchfließende Fördermittelmemge eingebaut sind, deren ♦«> Zeigerstand auf einen Differentialanzeiger (B) derart einwirkt, daß dessen Ausschlag über ein willkürlich feststellbares Maß (16) hinaus ein in die Förderbahn (2) eingebautes Absperrglied (5) auslöst, um Verluste am Fördermittel, die ein bestimmtes Maß überschreiten, selbsttätig zu verhindern.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Differentialanzeiger (B) und Absperrglied (5) ein Zeitverzögerung besitzendes Relais (17) eingeschaltet ist, so daß kurzdauernde Schwankungen im Betriebszustand, Kurzschlüsse u. dgl. in der Schutzapparatur, kein Auslösen des Absperrgliedes bewirken können.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 mit elektrischem Zeitrelais, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magneten des Zeitrelais (17) ein mit der Größe des Ausschlages deis Differentialanzeigers (B) sich ändernder Widerstand (24) vorgeschaltet ist, der bewirkt, daß die Betätigung des Absperrgliödes (5) je nach der Größe des Verlustes an Fördermittel in der Förderbahn (2) nach verschiedener Zeitdauer einfällt.
4. 4. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (5) als Schnellschlußventil ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   GfeUfcUCkT IN

   »EICHSDRUCKExf-i