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Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Druckregulierung bei AzetylenHochdruck-Gaserzeugem von der Art, bei welcher die durch die wechselnde Gasentnahme in einem Gasbehälter entstehenden Druckschwankungen die Gaserzeugung entsprechend den Druckschwankungen dadurch regeln, dass der Zutritt der Flüssigkeit zu'dem Karbid beeinflusst wird.
Erfindungsgemäss strömt das erzeugte Gas unter eine Gasglocke aus, die einen Teil einer innerhalb der Flüssigkeit eines Gasbehälters vorgesehenen Schwimmervorrichtung bildet, welch letztere bei einer Änderung des Gasdruckes in dem Behälter ihre Höhenlage in der Flüssigkeit ändert, wobei der hiedurch veränderte hydrostatische Druck über dem unteren Rand der Gasglocke, welchen das Gas beim Ausströmen überwinden muss, den Stand des Flüssigkeitspiegels in einem Entwickler beeinflusst.
Der Schwimmer kann als geschlossener Hohlkörper ausgeführt sein, dessen Volumen und somit sein Verdrängungsvermögen sich mit dem Gas-und Wasserdruck im Gasbehälter so ändert, dass er bei Abnahme des Druckes sich ausdehnt und hochsteigt, bei Zunahme des Druckes zusammengedrückt wird und sinkt.
Auf beiliegender Zeichnung sind zwei beispielweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes gezeigt, u. zw. ist : Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch einen Hochdruck-Gaserzeuger.
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Schwimmervorrichtung zu Beginn der Gasentwicklung.
Fig. 3 zeigt ein Detail der Gasglocke in vergrössertem Massstabe.
Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt entsprechend Fig. 1 durch einen Hochdruck-Gaserzeuger mit dem Druckregulierungsschwimmer.
Fig. 5 ist eine Stirnansicht teils geschnitten des Schwimmers, und Fig. 6 ein senkrechter axialer Schnitt nach Linie wAB der Fig. 5.
Mit 1 ist der völlig geschlossene Behälter des Gaserzeugers gezeichnet, der bis zu einer gewissen Höhe mit Wasser 2 oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt ist. Der Raum-3 über dem Flüssigkeitsniveau dient als Gasbehälter. In dem Behälter 1 ist ein weiterer Behälter 4 vorgesehen, der als eigentlicher Gasentwickler zur Aufnahme des Karbides 5 dient. Behälter -1 ist an seinem oberen Ende durch einen Deckel 6 geschlossen, sein unteres Ende ist offen, um dem Wasser den Zutritt zum Karbid zu gestatten.
Ein innerhalb des Behälters 4 vorgesehener Rost 7 verhindert das Herausfallen des Karbides aus dem unteren offenen Ende des Entwicklers ; Rost 7 ist mit einer Stange 8 verbunden, die innerhalb des Behälters 4 nach oben geführt ist und nach Abnahme des Deckels 6, ein Durchschütteln des Karbides auszuführen gestattet, ähnlich wie-bei einem Schüttelrost, damit sich die Zersetzungsprodukte, die beim Einwirken des Wassers auf das Karbid entstehen, von den unteren Karbidstücken loslösen und nach unten fallen. Den unteren Teil von Behälter -1 : umgibt ein geschlossener Behälter 9, der an seinem oberen Ende dicht mit dem Behälter 4 verbunden ist und in seinem unteren Teil, der über den Behälter 1 nach unten hinausragt, mit diesem dicht verbunden ist.
Im unteren Ende von Behälter 9 ist ein Hahn 10 angebracht, um die schlammartigen Zersetzungsprudukte während des Betriebes abzulassen, sowie ein abnehmbarer Deckel 11 zwecks Ermöglichung einer gründlichen Reinigung des Behälters 9. Letzterer ist durch eine Rohrleitung 12 mit dem Wasser 2 in Bbüälter jf in Verbindung. In der Rohrleitung 12 ist ein Hahn 13 vorgesehen, welcher durch eine Stange 14 und Hebel li betätigt wird, u. zw. ist die An-
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Ordnung so getroffen, dass der Hebel 15 in der Offenstellung über den Rand des Deckels 6 hineinragt, so dass letzterer erst weggenommen werden kann, nachdem der Hahn 13 geschlossen'worden ist. Das im Entwickler 4 sich bildende Gas wird durch eine Rohrleitung 16 nach dem Bahälter 1 geführt und mündet unter einer Gasglocke 17.
Diese Gasglocke 17 ist als Schwimmkörper ausgebildet, dessen Seitenwandungen aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Zylindermantelflächen bestehen. Di äussere Zylindermantelfläche des untersten Teiles 18 der Gasglocke 17 besitzt einen grösseren Durchmesser als
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Zylinders 23, der etwas grösseren Durchmesser hat als der äussere Durchmesser des oberen Teiles der Gasglocke. Zylinder 2. 3 ist an mehreren Stellen seines Umfanges mit einem ringförmigen Schwimmer 24 fest verbunden, welcher konzentrisch z-un Zylinder 23 angeordnet ist. Schwimmer 24 ist am oberen Ende geschlossen und an seinem unteren Ende offen.
Zylinder 2. 3 ist oben abgeschlossen, nahe seinem oberen Ende befindet sich eine seitliche Öffnung 25, durch welche Gas, welches zwischen der Gasglock : 17 und dem Zylinder 85 aufsteigen kann, nach dem Behälter 3 entweichen kann. Am unteren Ende des
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bei der untersten Lage die ganze Schwimmervorrichtung auf dem Boden des Behälters 2 aufruht. Im Gehäuse 1 ist ein Anschlag 27 vorgesehen, gegen welchen Zylinder 23 bei der obersten Lage der Schwimmer-
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zur Gasentnahme. Der Entwickler 4 ist mit einem Sicherheitsventil 29 ausgerüstet. Die Arbeitsweise der beschriebenen Schwimmervorrichtung ist wie folgt :
In Fig. 1 ist die Schwimmervorrichtung in ihrer oberen Lage gezeigt.
Die Gasglocke 27 befindet sich ebenfalls in ihrer obersten Lage, an das obere Ende des Zylinders anstossend, und es soll für die folgende Betrachtung angenommen werden, dass die Gasglocke ständig in ihrer Stellung bleibt. In dieser oberen Lage wird sich der Wasserspiegel im Innern des Schwimmers 24 auf eine solche Höhe einstellen und dabei das über dem Wasserspiegel im Sshwimmerbehälter befindliche Gasvolumen soweit zusammengepresst werden, dass der entstehende Gasdruck den Gasdruck im Behälter. 3 plus dem hydrostatischen Druck, der gleich der Differenz des Flüssigkeitsspiegels in Behälter 1 und Schwimmer 24 ist, entspricht.
Das Volumen des Schwimmers 24 und das Gewicht der ganzen Anordnung ist so bemessen, dass unter diesem Druck die Gasmenge im Schwimmer 24 eine solche Volumengrösse besitzt, dass das Gewicht der
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verbundenen Teile. In dieser oberen Stellung hat das. im Entwickler 4 sich bildende Gas einen Gegendruck zu überwinden, gleich dem über den unteren Rand der Gasglocke 17 stehenden hydrostatischen Druck denn durch das Druckausgleichrohr 12 besitzt die Flüssigkeit im Behälter 9 respektive im Ent- wickler 4 den gleichen Druck wie im Behälter 1, vermehrt um den Wasserspiegeluntersehied in den Behältern 1 und 9.
Damit das Gas vom Entwickler 4 nach den Behälter 1 austreten kann, muss sich im Entwickler 4 ein solcher Druck einstellen, dass die Unterkante der Gasglocke 17 noch aber dem Wasserspiegel in 9 sich befindet. Bei der oberen Sehwimmerstellung wird die grösste Gaserzeugung stattfinden.
Sinkt aus irgend einem Grunde die Gasentnahme, so wird der Gasdruck im Gasbehälter 3 ansteigen.
Der erhöhte Druck pflanzt sich durch die Flüssigkeit 2 fort und wird verursachen, dass das Gasvolumen im Inneren des Schwimmers 24 zusammengepresst wird, die Wasserverdrängung desselben wird kleiner und die ganze Vorrichtung wird rasch sinken, bis sie mit den Anschlägen 26 auf dem Boden des Behälters aufruht. Der hydrostatische Druck über dem unteren Rand der Gasglocke 17 wächst rasch an und das weitere Ausströmen des sich entwickelnden Gases wird entsprechend rasch verhindert. Das sich weiter entwickelnde Gas bewirkt im Innern des Entwicklers 4 eine Drucksteigerung, unter deren Einfluss das Wasser aus dem Entwickler bis unter die Karbidschicht verdrängt wird, worauf dann die weitere Gasentwicklung aufhört.
Steigt die Gasentnahme, so wird der Gasdruck im Gasbehälter 3 fallen, das Gasvolumen im
Schwimmer 24 dehnt sich aus, die Wasserverdrängung wird grösser und der Schwimmer 24 mit Gasglocke- 17 steigt in seine obere Lage, der Flüssigkeitsspiegel im Entwickler 4 steigt ebenfalls und es wird wieder Gas erzeugt und der Gasdruck im Behälter auf diese Weise automatisch reguliert. Man hat es in der Hand, durch Ausbalanzieren der Gewichte dieser Schwimmvorrichtung dieselbe sehr empfindlich zu machen.
Im Betrieb solcher Azetylen-Hochdruck-Gasentwickler hat es sich herausgestellt, dass von Zeit zu Zeit das Wasser ganz abgelassen und durch frisches Wasser ersetzt werden muss. Dabei kommt es vor, dass mehr oder weniger D. ift in das Innere des Schwimmers 24, teils durch Diffusion, teils durch Ausscheiden aus dem Wasser eindringt. Wird nun der Apparat wieder in Betrieb gesetzt, so wird je nach dem Luftgehalt die Regulierung, deren Gewichte für einen Gasinhalt des Schwimmers 24 ausbalanziert waren, nicht mehr mit der gleichen Empfindlichkeit funktionieren. Um diesen Nachteil zu verhindern, ist die Gasglocke 17 als Schwimmer ausgeführt und mit den Öffnungen 20 und 22 versehen.
Die Wirkungsweise der Glocke beim Füllen des Behälters- ! ist folgende :
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Durch die Öffnung 20 kann das Gas entweichen und Wasser strömt nach. Das Gewicht der Glocke 17 ist derart bemessen, dass bei dieser Verringerung des Verdrängungsvolumens die Glocke auf den Anschlägen 26 aufruht, wenn der Wasserspiegel bei der Füllung des Behälters soweit gestiegen ist, dass die Gasentwicklung beginnt. Das über den unteren Rand der Gasglocke 17 ausströmende Gas wird durch den grösseren Durchmesser des unteren Teiles der Gasglocke in dieser untersten Lage soweit abgelenkt, dass es Z : 1m grössten Teil in den Schwimmer 24 gelangt und dort die Luft verdrängt.
Gleichzeitig wird auch das Gas durch die Öffnung 20 in das Innere des Glockensehwimmers gelangen und dort die L 1ft und schliesslich auch das Wasser verdrängen. Die Glocke 17 wird in ihre obere Lage steigen und während des Betriebes immer in dieser oberen Lage bleiben. In dieser Lage der Gasglocke 17 strömt das entwickelte Gas zwischen dem Schwimmer 24 und der Gasglocke 17 in die Höhe. Bei der zweiten Ausführungsform besteht der Schwimmer im wesentlichen aus zwei parallelen kreisförmigen Membranen 30.
31, deren Ränder gegeneinander geneigt und an ihrem Umfang 32 zusammengeschweisst sind, so dass eine Art hohle Scheibe gebildet wird. Das Innere dieses Schwimmers kann mittels eines radial angeordneten Hahnes 33 mit der Aussenluft oder mit einer gezeichneten Druckvorrichtung verbunden werden.
Ein nach oben geschlossenes, senkrechtes, gleichzeitig. als Führung und als Gasglocke dienendes Rohr 34 durchzieht den Schwimmer diametral, bis kurz unterhalb seines oberen Randes. Dieses Rohr 34
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Der beschriebene Schwimmer arbeitet wie folgt :
In der Fig. 4 ist der mit Druckluft von 0, 2-0, 3 Atm. gefüllte Schwimmer in seiner oberen Lage gezeigt, in dieser Lage stösst er oben gegen den Anschlag 27, der seinen Hub begrenzt.
In dieser Lage wird sich das Volumen des aus zwei Membranen entstehenden Schwimmkörpers dem Gasdruck im Behälter 3 entsprechend einstellen. Das Volumen des Schwimmers und sein Gewicht sind so bemessen, dass unter diesem D. : uck das Gewicht der durch dasselbe verdrängten Flüssigkeitsmasse grösser ist als das Gewicht des Schwimmers.
In dieser oberen Stellung hat das im Entwickler 4 sich bildende Gas einen Gegendruck zu ilber- winden, gleich dem über dem unteren Rand des Rohres 34 stehenden hydrostatischen Druck, denn durch das Druckausgleichsrohr 12 besitzt die Flüssigkeit im Behälter 9, respektive im Entwickler 4 den gleichen
Druck, wie er im Behälter 1 herrscht. Der Wasserspiegel im Inneren des Entwicklers 4 wird sich also auf die Höhe des unteren Randes des Rohres 34 einstellen und bei dieser oberen Sehwimmerstellung wird die maximale Gaserzeugung erfolgen.
Sinkt nun aus irgend einem Grund die Gasentnahme, so wird der Gasdruck im Gasbehälter 3 ansteigen. Der höhere Druck pflanzt sich durch die Flüssigkeit 2 fort und verursacht ein Verdrängen des Volumens des Schwimmers, dessen Membranwandungen sich nach innen wölben, demzufolge wird die Wasserverdrängung desselben kleiner und der Schwimmer sinkt rasch. Der hydrostatische
Druck am unteren Rand des Rohres 34 wächst rasch an und verhindert das Ausströmen des entwickelten
Gases.
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