Vorrichtung zur selbsttätigen Druckregulierung bei Acetylen-Hochdruck-Gaserzeugern. Vorliegende Erfindung betrifft eine Vor richtung zur selbsttätigen Druckregulierung bei Azetylen-Hochdruck-Gaserzeugern, von der Art, bei welcher die durch die wechselnde Gasentnahme in einem Gasbehälter entstehen den Druckschwankungen die Gaserzeugung entsprechend den Druckschwankungen da durch regeln, dass der Zutritt der Flüssigkeit zu dem Karbid beeinflusst wird.
Erfindungsgemäss strömt das erzeugte Gas unter eine Gasglocke aus, die ein Teil einer innerhalb der Flüssigkeit eines Gas behälters vorgesehenen Schwimmervorrich tung bildet, welch letztere bei einer. Ände rung des Gasdruckes in dem Behälter ihre Höhenlage in der Flüssigkeit ändert, wobei der hierdurch veränderte, hydrostatische Druck über dem untern Rand der Gasglocke, welchen das Gas beim Ausströmen überwin den muss, den Stand des Flüssigkeitsspiegels in einem Entwickler beeinflusst.
Auf beiliegender Zeichnung ist eine bei spielsweise Ausführungsform des Erfindungs gegenstandes gezeigt, und zwar ist: Fig. 1 ein Vertikalschnitt durch einen Hl ochdruck-Gaserzeuger; Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Schwimmervorrichtung zu Beginn der Gas entwicklung; Fig. 3 zeigt ein Detail der Gasglocke in grösserem Massstab.
Mit 1 ist der völlig geschlossene Be hälter des Gaserzeugers bezeiclnet, der bis zu einer gewissen Höhe mit Wasser 2 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 4 ist an sei nem obern Ende durch einen Deckel 6 ge schlossen; sein unteres Ende ist offen, um dem Wasser den Zutritt zum Karbid zu ge statten.
Ein innerhalb des Behälters 4 vor gesehener Rost i verhindert das Herausfallen des Karbides aus dem untern offenen Ende des Entwicklers; Rost ? ist mit einer Stange 8 verbunden, die innerhalb des Behälters 4 nach oben geführt ist und nach Abnahme: des Deckels 6 ein Durehschütteln des Karbides auszuführen gestattet, ähnlich wie bei einem Schüttelrost, damit sich die Zersetzungs produkte, dir beim Einwirken des Wassers auf das Karbid entstehen, von den untern Karbidstücken loslösen und nach unten fallen.
Den untern Teil von Behälter 4 um gibt ein geschlossener Behälter 9, der an sei nem obern Ende dicht mit dem Behälter 4 verbunden is und in seinem untern Teil, der über den Behälter 1 nach unten hinaus mit diesem dicht verbunden ist. Im un tern Ende von Behälter 9 ist ein Hahn 10 angebracht, un die schlammartigen Zerset- zungsprodukhte während des Betriebes abzu lassen, sowie ein abnehmbarer Deckel 11. zwecks Errmöglich ung einer gründlichen Reinigung des Behälters 9. Letzterer ist dlurch eine Rolrleitung 12 mit den Wasser 2 in Behälter 1 in Verbindung.
In der Rohr leitung 12 ist ein Habn 13 vorgesehen, wel cher durch eine Stange 14 und Hebel 15 be tätigt wird, und zwar ist die Anordnung so getroffen, dass der Hebel 15 in der Offen stellung über den Rand des Deckels 6 hinein ragt, so dass letzterer erst weggenommen wer den kann, nachcem der Hahn 13 geschlossen worden ist. Das im Entwickler 4 sich bil dende Gas wird durch eine Rohrleitung 16 nach dem Behälter 1 geführt und mündet unter einer Gasglocke 17. Diese Gasglocke 17 ist als Schwimmkörper ausgebildet, des sen Seitenwandungen ans zwei konzentrisch zueinander an geordneten Zylindermantelflä chen bestehen. Die äussere Zylindermantel fläche des umersten Teils 18 der Grasglocke 17 besitzt einen pgrösseren Durchmesser als der obere Teil; oben ist die Glocke völlig, Tinten der Teil zvis1en den beiden Zylinderwan dungen abgeschlossen.
Der innere Zylinder mantel der Gasglocke besitzt eine kleine Öff nung 20 in der Höhe des Beginnes des ver grösserten äussern Durchmessers, in dem äussein Zylindermantel ist eine kleine Öff nung 22 vorgesehen, nahe beim untern A b- schluss. Die Gasglocke 17 bewegt sich frei innerhalb eines Zylinders 23, der etwas grö sseren Durclmnesusr hat als der äussere Durch messer des obern Teils der Gasglocke. Zy- linder 23 ist an mehreren Stellen seines Um fanges mit einem ringförmigen Schwimmer 24 fest verbunden, welcher konzentiisch zum Zylinder 23 angleordnet ist. Schwimmer 24 ist am obern Ende geschlossen und an sei nem untern Ende offen.
Zylinder 23 ist oben abgeschlossen; nahe seinem obern Ende be findet sich eine seitliche Öffnung 25, durch welche Gas, welches zwischen der Gasglocke 17 und dem Zylinder 23 aufsteigen kann. nach den Behälter 2 entweichen kann. An untern Ende des Zylinders 23 sind Anschläge 26 befestigt, welche das Sinken der Gasglocke 1 7 begrenzen und auf welchen bei der unter sten Lage die ganze Schwimmvorrichtung auf dem Boden des Behälters 1 aufruht.
Im Gehäuse 1 ist ein Anschlag 227 vor gesehen, geben welchen Zylinder 23 bei der obersten Lage der Schwimmvorrichtung an schlägt und welcher somit ihren Hub nach oben begrenzt. Eine Rohrleitung 28 dient zur Gasentnahme. Der Entwickler 4 ist mit einem Sicherheitsventil 29 ausgerüstet.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Schwimmvorrichtung ist wie folgt: In Fig. 1 ist die Schwimnivorricltung in ihrer obern Lage gezeigt. Die Gasgloclze 17 befindet sich ebenfalls in ihrer obersten Lage, an das obere Ende des Zylinders an stossend, und es soll für die folgende Be- tracitung angenommen werden, dass die Gas glocke ständig in dieser Stellung bleibt.
In dieser obern Lage wird sich cler Wasser spiegel im Innern des Schwimmers 24 auf eine solche Höhe einstellen und dabei das über dem Wasserspiegel im Selwvimmer- behälter befindliche Gasvolumen wird so weil zusanmengepresst, lass der entstehende Gas druck dem Gasdrucl#. im Behälter 3 plus dem hydrostatischen Druck, der gleich der Dif ferenz des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 1 und Schwimmer 24 ist,
entspricht. Das Vo lumen des Schwimmers 24 und (las Gewicht der ganzen Anordnung ist so bemessen, dass unter diesem Druck die Ga.smen@ge im Schwimmer 24 eine solche Volumen"rösse besitzt:, dass das Gewicht der durch dieselbe verdrängten Flüssigkeitsmasse grösser ist als das Gewicht aller mit diesem Schwimmer verbundenen Teile. In dieser obern Stellung hat das im Entwickler 4 sieh bildende Gas einen Gegendruck zu überwinden, gleich denn über dem untern Rand der Gasglocke 17 stehenden hydrostatischen Druck.
Durch das Druckausgleichrohr 12 herrscht über dem Wasserspiegel im Behälter 9, respektive im Entwickler 4 der gleiche Druck wie im Be hälter 1, vermehrt um den Wasserspiegel unterschied in den Behältern 1 und 9. Damit das Gas vom Entwickler 4 nach dem Behälter 1 austreten kann, muss sieh im Entwickler 1 ein solcher Druck einstellen, dass die Unter kante der Gasglocke 17 noch über dem Was serspiegel in 9 sich befindet. Bei der obern S S chwimmerstellung wird die grösste Gas erzeugung stattfinden.
Sinkt nun aus irgendeinem Grunde die Gasentnahme, so wird der Gasdruck im Gas behälter 3 ansteigen. Der erhöhte Druck pflanzt sich durch die Flüssigkeit 2 fort und wird verursachen, dass das Gasvolumen im Innern 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 hydro statische Druck über dem untern Rand der Gasglocke 17 wächst rasch an und das wei tere Ausströmen des entwickelten Gases wird entsprechend rasch verhindert.
Das sich weiter entwickelnde Gas bewirkt im Innern des Entwicklers 4 eine Drucksteigerung, un ter deren Einfluss das Wasser aus den Ent wickler verdrängt wird bis unter die Kar- b dschicht, vorauf dann die weitere Gas entwicklung aufhört.
Steigt die Gasentnahme, so wird der Gas druck im Gasbehälter 3 fallen, das Gas volumen im Schwimmer 24 dehnt sieh 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 Be hälter auf diese Weise automatisch reguliert. Man hat es in der Hand, durch Ausbalan- cieren der Gewichte dieser Schwimmvor richtung dieselbe sehr empfindlich zu machen.
Im Betrieb solcher Acetyen-Hochdruck- Gasentwickler lhat es sich herausgestellt, class von Zeit zu Zeit das Wasser ganz abgelassen und durch frisches Wasser ersetzt werden nuss. Dabei kommt es vor, dass mehr oder weniger Luft in das Inniere des Schwimmers 24, teils durch Diffusion, teils durch Aus scheiden aus den Wasser, eindringt. Wird nun der Apparat wieder in Betrieb ,(setzt, so wird je nach dem Luftgehalt die Retu- lierung, deren Gewichte für einen Gasinhalt des Schwinners 24 ausbalanciert waren, nicht mehr mit der gleicheu Empfindlichkeit funktionieren. Um diesen Nachteil zu ver hindern, ist die Gasglocke 17 als Schwimmer ausgefülrt und mit den Öffnunger 20 und 22 versehen.
Die Wirkungsweise der Glocke beim Füllen des Behälters 1 ist folgende: Durch die Öffnung 20) kann 6Gas entwei chen und Wasser strömt nach. Das Gewicht der Glocke 17 ist derart bemessen, dass bei dieser Verringerung des Verdrängungs- volunens die Glocke noch auf den Anschlä gen 26 aufruht. weri der Wasserspiegel bei der Fiillung des Behälters so weit gestiegen ist, dass die Gasentwicklung beginnt. Das über den untern Rand der Gasglocle 17 aus strömende Gas wird durch den grösseren Durclnesser des untern Teils der Gasglocke in dieser untersten Lage so weit abgelenkt. dass es zum grössten Teil in den Schwimmer 24 gelangt und dort die Luft verdrängt.
Gleichzeitig wird auch Gas durch die Öff nung 20 in das Innere des Glockenschwimm- hörpurs gelangen und dort die Luft und schliesslich auch das Wasser verdrängen. Die Glocke 17 wird in die ollere Lage steigen und während des Betriebes immer in dieser obern Lage bleiben. In dieser Lage der Gasgloeke 1 7 strömt das entwickelte Gas zwischen dem Schwimmer 24 und der Gasglocke 17 in die Hölle.
Device for automatic pressure regulation in acetylene high-pressure gas generators. The present invention relates to a device for automatic pressure regulation in acetylene high-pressure gas generators, of the type in which the pressure fluctuations caused by the alternating gas extraction in a gas container regulate the gas generation according to the pressure fluctuations because that the access of the liquid to the carbide being affected.
According to the invention, the gas generated flows out from under a bell jar which forms part of a Schwimmervorrich device provided within the liquid of a gas container, the latter at a. Alteration of the gas pressure in the container changes its height in the liquid, the hydrostatic pressure above the lower edge of the gas dome, which the gas has to overcome when flowing out, influences the level of the liquid in a developer.
In the accompanying drawing, an embodiment of the subject invention is shown for example, namely: Figure 1 is a vertical section through a high pressure gas generator; Fig. 2 is a vertical section through the float device at the start of gas evolution; Fig. 3 shows a detail of the gas bell on a larger scale.
The completely closed container of the gas generator is denoted by 1 and is filled with water 2 up to a certain height. The space 3 above the liquid level serves as a gas container. A further container 4 is provided in the container 1, which serves as the actual gas generator for receiving the carbide 5. Container 4 is closed at its upper end by a lid 6 ge; its lower end is open to allow the water access to the carbide.
A rust inside the container 4 prevents the carbide from falling out of the lower open end of the developer; Rust? is connected to a rod 8, which is guided upwards inside the container 4 and, after removing the cover 6, allows the carbide to be shaken, similar to a shaking grate, so that the products of decomposition are released when the water acts on the carbide arise, detach from the lower carbide pieces and fall down.
The lower part of container 4 is a closed container 9, which is tightly connected to the container 4 at its upper end and in its lower part, which is tightly connected to the container 1 at the bottom. In the lower end of the container 9 there is a tap 10 to allow the sludge-like decomposition products to drain off during operation, as well as a removable cover 11 to enable the container 9 to be thoroughly cleaned. The latter is connected to the water through a roller line 12 2 in container 1 in connection.
In the pipe line 12 a Habn 13 is provided, wel cher is actuated by a rod 14 and lever 15 be, and indeed the arrangement is such that the lever 15 in the open position protrudes over the edge of the cover 6, so that the latter can only be removed after the cock 13 has been closed. The gas in the developer 4 bil Dende is passed through a pipe 16 to the container 1 and opens under a bell jar 17. This bell jar 17 is designed as a floating body, the side walls of which are two concentric to each other on arranged cylinder jacket surfaces. The outer cylinder jacket surface of the first part 18 of the dome of grass 17 has a larger diameter than the upper part; At the top, the bell is completely closed, the part inks facing the two cylinder walls.
The inner cylinder jacket of the gas bell has a small opening 20 at the level of the beginning of the enlarged outer diameter, in the outer cylinder jacket a small opening 22 is provided, close to the lower end. The bell jar 17 moves freely within a cylinder 23, which has a slightly larger diameter than the outer diameter of the upper part of the bell jar. Cylinder 23 is firmly connected at several points around its circumference to an annular float 24 which is arranged concentrically to cylinder 23. Float 24 is closed at the top and open at its lower end.
Cylinder 23 is closed at the top; near its upper end there is a side opening 25 through which gas between the bell jar 17 and the cylinder 23 can rise. after the container 2 can escape. At the lower end of the cylinder 23 stops 26 are attached, which limit the sinking of the gas bell 1 7 and on which the whole floating device rests on the bottom of the container 1 in the lower position.
In the housing 1, a stop 227 is seen in front of which cylinder 23 suggests in the uppermost position of the floating device and which thus limits its stroke upwards. A pipe 28 is used for gas extraction. The developer 4 is equipped with a safety valve 29.
The operation of the swimming device described is as follows: In Fig. 1, the Schwimnivorricltung is shown in its upper position. The gas bell 17 is also in its uppermost position, butting against the upper end of the cylinder, and it should be assumed for the following discussion that the gas bell always remains in this position.
In this upper position, the water level in the interior of the float 24 will adjust to such a height and the gas volume located above the water level in the Selwvimmer- container will be compressed so that the resulting gas pressure will leave the gas pressure. in container 3 plus the hydrostatic pressure, which is equal to the difference between the liquid level in container 1 and float 24,
corresponds. The volume of the float 24 and the weight of the entire arrangement is such that under this pressure the volume in the float 24 has such a volume that the weight of the mass of liquid displaced by it is greater than that Weight of all parts connected to this float In this upper position, the gas forming in the developer 4 has to overcome a counter pressure equal to the hydrostatic pressure above the lower edge of the gas bell 17.
Through the pressure equalization pipe 12 there is above the water level in the container 9, respectively in the developer 4, the same pressure as in the loading container 1, increased by the water level difference in the containers 1 and 9. So that the gas from the developer 4 can escape to the container 1, See the developer 1 must set such a pressure that the lower edge of the gas bell 17 is still above the water level in 9. The greatest gas generation will take place at the upper float position.
If, for whatever reason, the gas withdrawal decreases, the gas pressure in the gas container 3 will increase. The increased pressure will propagate through the liquid 2 and will cause the volume of gas inside the float 24 to be compressed, the water displacement thereof will be smaller and the whole device will sink rapidly until it rests with the stops 26 on the bottom of the container . The hydrostatic pressure over the lower edge of the bell jar 17 increases rapidly and the further outflow of the developed gas is accordingly prevented quickly.
The gas which continues to develop causes a pressure increase in the interior of the developer 4, under the influence of which the water is displaced from the developer to under the layer of carbide, before further gas development then ceases.
If the gas extraction increases, the gas pressure in the gas container 3 will drop, the gas volume in the float 24 expands, the water displacement is greater and the float 24 with gas bell 17 rises to its upper position, the liquid level in the developer 4 also rises, and gas is generated again and the gas pressure in the container is automatically regulated in this way. It is up to you to make this swimming device very sensitive by balancing the weights.
In the operation of such high-pressure acetylene gas generators, it has been found that from time to time the water must be completely drained and replaced with fresh water. It happens that more or less air penetrates into the interior of the swimmer 24, partly by diffusion, partly by excreting from the water. If the apparatus is now put into operation again, (depending on the air content, the retulation, the weights of which were balanced for a gas content of the Schwinner 24, will no longer function with the same sensitivity. In order to prevent this disadvantage, the Gas bell 17 designed as a float and provided with the opening 20 and 22.
The function of the bell when filling the container 1 is as follows: 6 gas can escape through the opening 20) and water flows in. The weight of the bell 17 is dimensioned in such a way that the bell still rests on the stops 26 when the displacement volume is reduced. whoi the water level when the container was filled has risen so much that gas begins to develop. The gas flowing out over the lower edge of the gas bell 17 is deflected so far by the larger diameter of the lower part of the gas bell in this lowest position. that most of it gets into the float 24 and displaces the air there.
At the same time, gas will also get through the opening 20 into the interior of the bell-shaped swimming pool and there will displace the air and finally also the water. The bell 17 will rise to the older position and will always remain in this upper position during operation. In this position of the gas bell 17, the developed gas flows between the float 24 and the gas bell 17 into hell.