DD152981B1 - Verfahren zur herstellung von gasgemischen - Google Patents

Description

Po -ν.

wobei die Strömungsmengen der Einzelgase mittels eines vorzugsweisen Schwimmermengenmessers im Strömungsweg zwischen den Drosselventilen und dem Abströmregler angezeigt werden, einzeln unmittelbar hinter dem jeweiligen Drosselventil und/oder gemeinsam unmittelbar nach Durchströmen des gemeinsamen Gemischraumes mit Hilfe eines Strömungsmengenanzeigers, der mehrere Skalen besitzt, wobei zu Arbeitsbeginn oder nach Arbeitsunterbrechung die Folge in der Einstellung der Einzelgasmengen mit der jeweils größten Einzelgasmenge beginnt und mit der jeweils kleinsten Einzelmenge endet. Ein Mangel bei diesem Gasmischverfahren besteht darin, daß der Verfahrensablauf relativ kompliziert ist und daß daraus resultierend der Aufwand zur Fertigung, Eichung und Prüfung solcher Gasmischgeräte immer noch relativ hoch ist. Außerdem ist die durch die erfindungsgemäßen Abhängigkeiten zwischen dem jeweiligen Einzelgasdruck P_{1 n}, dem gemeinsamen Druck p₂ und dem größtmöglichen Strömungsdruck Рз_твх vorhandene Differenz zwischen P_{1 n} und Рз_тах relativ groß, so daß eine erhöhte Restmenge von Einzelgasen in den zur Versorgung verwendeten Gasflaschen verbleibt und nicht genutzt werden kann.

Es ist Ziel der Erfindung, die Effektivität der Herstellung von Gasgemischen insbesondere für das Schutzgasschweißen zu erhöhen.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Gasgemischen zu entwickeln und Maßnahmen vorzusehen, die unter Vereinfachung des Verfahrensablaufes eine hohe Gleichmäßigkeit der Mischgaszusammensetzung und -menge gewährleisten und eine hohe Nutzbarkeit der zu verwendenden Gasressourcen ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Beibehaltung der Einzelstücke P₁ „ sofort die Durchflußmengen der Einzelgase gemessen und anschließend die Einzelstücke Pi „ auf einen allen Einzelgasen gemeinsamen Druck p₂ entspannt werden, wobei gleichzeitig die Durchflußmengen der Einzelgase dosiert werden, und daß nachfolgend die Einzelgase ohne wesentlichen Druckverlust zusammengeführt und ebenfalls ohne wesentlichen Druckverlust gegen den Verbraucherdruck p₃ weitergeleitet werden, wobei die Einzelgasdrücke Pi „ so eingestellt werden, daß das Verhältnis von P_{1 n} zum größtmöglichen Verbraucherdruck рз_тах gleich größer ist als der Absolutwert des maximalen kritischen Druckes der Einzelgase, so daß gilt:

^p1 η > ,

^P3 max ^{krit nax}

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß mit einfach realisierbaren Maßnahmen und Bedingungen definierte Gasgemische aus beliebig vielen Einzeigasen hergestellt werden können, ohne daß besondere Regelmaßnahmen und die dafür erforderlichen Regeleinrichtungen sowie Justier- und Prüfaufwendungen notwendig sind. Weiterhin ist es ein Vorteil der Erfindung, daß die Gasressourcen, insbesondere der Druckgasflaschen, in größerem Maße ausgenutzt werden können.

Ausführungsbeispiei

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung wird das Schaltschema eines Gasmischers zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Oer Gasmischer 1 besitzt drei Eingangsstufen 2,3 und 4 sowie einen Ausgangsstutzen 5. Am Eingangsstutzen 2 ist eine nicht dargestellte Zuleitung für Argon, am Eingangsstutzen 3 eine nicht dargestellte Zuleitung für Kohlendioxid und am Eingangsstutzen 4 eine ebenfalls nicht dargestellte Zuleitung für Sauerstoff angeschlossen. Alle diese Gase werden mit einem gleichen Vordruck von ρ; = 3,2 bar (Absolutdruck) von an sich üblichen und nicht dargestellte Druckgasflaschen ausüber entsprechende Druckminderer zugeführt. In Strömungsrichtung anschließend an die Eingangsstutzen 2,3 und 4 sind innerhalb des Gasmischers 1 jeweils ein Schwimmermengenmesser 6, eine Rückströmsicherung 7 und ein Drosselventil 8 angeschlossen. Die drei Abgangsleitungen 9, die aus den jeweiligen Drosselventilen 8 herausführen, münden unmittelbar in den gemeinsamen Gemischraum 10, welcher wiederum unmittelbar mit dem Ausgangsstutzen 5 verbunden ist. In ihrem Strömungsverlauf gelangen die drei Gase von den Eingangsstutzen 2,3 und 4 unmittelbar in die entsprechenden Schwimmermengenmesser 6, an denen die Strömungsmengen der Einzelklasse ablesbar sind und anschließend durch die jeweils gesonderten Rückströmsicherungen 7 und Drosselventile 8, wobei die Einzelgase mit den Drosselventilen 8 dosiert und auf einen allen Einzelgasen gemeinsamen Druck p₂ entspannt werden, dessen Größe aus der eingestellten Gesamtströmungsmenge aller Einzelgase und dem Strömungswiderstand (Verbraucherdruck) des nachgeschalteten Verbrauchers (z.B. Schweißgerät) resultiert, so daß mit dem unmittelbaren Anschluß des Ausgangsstutzens 5 an den gemeinsamen Gemischraum 10 erreicht wird, daß der Druck p₂ im gemeinsamen Gemischraum im wesentlichen gleich dem jeweiligen Verbraucherdruck ist

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gelten für das Ausführungsbeispiel folgende Druckbedingungen:

Argon: p_krit = 2,06bar (Absolutdruck) CO₂: Pkrit = 1,84bar (Absolutdruck) O₂: Pkrit = 1.89 bar (Absolutdruck) Damit ist / Pkritmex / = 2,06

Der größtmögliche Verbraucherdruck einer im vorliegenden Fall zu verwendenden Schweißbrennereinheit beträgt p₃ ma« = 1,5 bar (Absolutdruck) bei einem maximalen Mischgasverbrauch von 301/h. Deshalb wurde der Druck P_{1 n} mit 3,2 bar (Absolutdruck) festgelegt. Mit dieser Druckfestlegung für p, „ wird eine Bedingung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewährleistet, so daß einmal eingestellte Strömungsmengen der Einzelgase und das Mischungsverhältnis während des Schweißens auch bei beliebiger Variation der Mischgasmenge unter 30 l/h beziehungsweise auch bei beliebiger Veränderung des Verbraucherdrucks der Schweißbrenner unterhalb 1,5 bar konstant gehalten werden.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Gasgemischen aus zwei oder mehreren Komponenten, vorzugsweise für das Schutzgasschweißen, unter Zuleitung der Einzelgase mit zwar einstellbaren, auch untereinander unterschiedlichen, jedoch während der Gasentnahme unveränderlichen Einzelgasstücken P₁ „ zum Gasgemisch bei definierten Druckbedingungen in Bezug auf den Strömungsgegendruck in der Verbraucherleitung (Verbraucherdruck) und Gasentspannung in Drosselventilen, insbesondere zur Erreichung einer hohen Effektivität in der Gasmischung, gekennzeichnet dadurch, daß unter Beibehaltung der Einzelgasdrücke Pi „ sofort die Durchflußmenge der Einzelgase gemessen und anschließend die Einzelgasdrücke pi „ auf einen allen Einzelgasen gemeinsamen Druck p₂ entspannt werden, wobei gleichzeitig die Durchflußmengen der Einzelgase dosiert werden, und daß nachfolgend die Einzelgase ohne wesentlichen Druckverlust zusammengeführt und ebenfalls ohne wesentlichen Druckverlust gegen den Verbraucherdruck рз weitergeleitet werden, wobei die Einzelgasdrücke Pi _n so eingestellt werden, daß das Verhältnis von Pi „ zum größtmöglichen Verbraucherdruck Рзтах gleich oder größer ist als der Absolutwert des maximalen kritischen Druckes der Einzelgase, so daß gilt:

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gasgemischen aus zwei oder mehreren Komponenten, vorzugsweise für das Schutzgasschweißen unter Anwendung definierter Druckbedingungen zwischen den Einzeldrücken und dem Strömungsgegendruck in der Verbraucherleitung, insbesondere zur Erreichung einer hohen Effektivität der Gasmischung.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Zur Herstellung von Gasgemischen ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Einzelgase eines Gemisches mit einem zwar einstellbaren, auch untereinander unterschiedlichen, jedoch während der Gasentnahme unveränderlichen Druck P_{1 n} zugeführt werden, innerhalb des Gasmischers durch jeweils gesonderte Drosselventile, denen jeweils eine an sich bekannte Rückströmsicherung vorzugsweise vorgeschaltet ist, auf einen allen Einzelgasen gemeinsamen konstanten Druck p₂ entspannt und einem gemeinsamen Gemischraum zugeführt werden, wonach das Mischgas durch einen justierten membrangesteuerten Abströmregler, welcher den im gemeinsamen Gemischraum herrschenden Druck p₂ unabhängig von der Mischgasmenge und -zusammensetzung konstant hält, derart geleitet wird, daß das Mischgas ohne wesentlichen Druckverlust in den von der Membran begrenzten Hochdruckraum strömt, wobei dieser Hochdruckraum vorzugsweise selbst den gemeinsamen Gemischraum darstellt und daß das Mischgas in seinem weiteren Verlauf ungedrosselt bis zur und durch die Regulieröffnung in den ebenfalls von der Membran begrenzten Niederdruckraum des Abströmreglers strömt und sich dabei auf einen Druck p₃ entspannt, der den Strömungsgegendruck des nachgeschalteten Verbrauchers darstellt, wobei das Verhältnis p₂ zum größtmöglichen Strömungsgegendruck p₃ max in der Verbraucherleitung größer ist als der Absolutwert des maximalen kritischen Druckes der Einzelgase, so daß gilt: