DE10125863A1

DE10125863A1 - Commercial gas flow production involves taking mixed gas from buffer, and compensating for deviations in flow from surplus gas flow, to maintain constant mixture ratio

Info

Publication number: DE10125863A1
Application number: DE10125863A
Authority: DE
Inventors: Jens Erik Gruene; Joerg Koppel
Original assignee: Air Liquide GmbH
Current assignee: GRUENE, JENS ERIK, 01458 OTTENDORF-OKRILLA, DE KOP
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-11-28

Abstract

To produce a commercial gas flow, at least two gases are fed into a mixing chamber, and develop a gas overflow fed to a buffer. A surplus gas flow is extracted. Temporary timed deviations in the commercial gas flow are compensated by complementary timed deviations in the surplus gas outflow. The mixing chamber has devices to adjust the commercial gas flow structure. To produce a commercial gas flow (1), at least two gases are fed into a mixing chamber (4) in volumes to be mixed and develop a gas overflow (3) fed to a buffer (17), which is equal to or larger than the commercial gas flow. A surplus gas flow (2) is extracted. Temporary timed deviations in the commercial gas flow are compensated by complementary timed deviations in the surplus gas outflow. The mixing chamber has a flow meter (5) to monitor the gas flows, and a control (6) to adjust the commercial gas flow structure. Preferred Features: The produced flow is at 0-100 standard liters/min, with a mixture volume ratio of the two gases between 97:3 and 90:10

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Nutzgasstromes mit einem bei variierendem Nutzgasstrom nahezu konstanten Gasmischungsverhält nis, sowie einen Gasmischer zur Herstellung eines Gasgemisches von mindestens zwei Gasen.The invention relates to a method for generating a useful gas stream a gas mixture ratio that is almost constant with varying useful gas flow nis, and a gas mixer for producing a gas mixture of at least two gases.

Aus der US 5,143,111 ist ein Gasmischer bekannt, bei dem ein variabler Gasstrom aus zwei oder mehreren Gasen hergestellt wird. Die zugrundeliegende Schwierig keit bei variablen Gasströmen, mehrere Gase in konstanten Proportionen zueinan der zu mischen, wird dadurch gelöst, dass die Gase mittels eines Druckausglei chers auf gleichen Druck gebracht werden und anschließend über einen Strö mungswiderstand bestehend aus einer Matte oder porösem Material einer gemein samen Mischungskammer zugeführt werden. Für ein konstantes Mischungsver hältnis ist es wichtig, die jeweiligen Strömungswiderstände groß im Vergleich zu den jeweiligen Leitungswiderständen der einzelnen Gase zu halten, damit der Ein fluss der Leitungswiderstände der einzelnen Gaszuleitungen, der bei Schwankun gen des Gasstroms zu Schwankungen in der Gaszusammensetzung führt, vernach lässigt werden kann. Ein Nachteil hierbei ist jedoch, dass eine gewünschte Ände rung der Gaszusammensetzung nur durch einen Wechsel der Strömungswider stände erfolgen kann, wodurch eine kontinuierliche Änderung der Gaszusammen setzung des Gasgemischstromes nicht ohne weiteres möglich ist. Aufgrund der unzureichenden Regelgenauigkeiten von den auf dem Markt verfügbaren Gasven tilen ist ein direktes Vermischen der Gase unter Verwendung dieser Ventile nur für Anwendungen geeignet, wo ein besonders konstantes Mischungsverhältnis nicht erforderlich ist. Insbesondere bei Anwendungen mit einer Gaszusammenset zung, die nur innerhalb weniger Prozent schwanken darf, haben herkömmliche Gasventile zu lange Zeitkonstanten und arbeiten deshalb bei schwankenden Gas strömen zu ungenau. Während einer Einregelphase, deren Zeitdauer durch die Zeitkonstante gegeben ist, läuft das Gasmischungsverhältnis üblicherweise aus dem vorgegebenen Toleranzbereich. In der Folge liefern auf dem Markt erhältli che Gasmischanlagen nur bei konstanten Abnahmemengen Gasgemische mit hin reichender Genauigkeit. Hierbei darf die Abnahmemenge nicht kleiner als 75% der Auslegungsgröße sein. Andere Arten von Gasmischanlagen bedienen sich eines Pufferbehälters, der kontinuierlich mit einer konstanten Mischgasmenge befüllt wird und aus dem das Gasgemisch entnommen werden kann. Der Nachteil dieser Gasmischer besteht jedoch darin, dass sie große Druckdifferenzen zwischen den Eingangsgasströmen und Mischgasströmen benötigen. Darüber hinaus sind derartige Mischer sehr groß dimensioniert, um eine ausreichend große Pufferka pazität, die proportional zur Größe des Pufferbehälters beziehungsweise des Drucks ist, aufzuweisen.A gas mixer is known from US Pat. No. 5,143,111 in which a variable gas flow is produced from two or more gases. The underlying difficulty speed with variable gas flows, several gases in constant proportions the mixing is achieved in that the gases by means of a pressure compensation be brought to the same pressure and then over a stream Resistance consisting of a mat or porous material common seeds are fed to the mixing chamber. For a constant mixing ratio It is important to keep the respective flow resistances large compared to to keep the respective line resistances of the individual gases, so that the one flow of the line resistance of the individual gas supply lines, the fluctuation gas flow leads to fluctuations in the gas composition can be relaxed. However, one disadvantage is that a desired change gas composition only by changing the flow resistance Stands can take place, causing a continuous change in the gas together settlement of the gas mixture stream is not readily possible. Due to the insufficient control accuracy from the gas valves available on the market tiling is a direct mixing of the gases using these valves only suitable for applications where a particularly constant mixing ratio is not required. Especially for applications with a gas composition conventional that only fluctuate within a few percent Gas valves have too long time constants and therefore work with fluctuating gas pour too imprecise. During an adjustment phase, the duration of which is determined by the Given the time constant, the gas mixture ratio usually runs out the specified tolerance range. Subsequently deliver on the market Gas mixing plants only with constant purchase quantities of gas mixtures sufficient accuracy. The purchase quantity may not be less than 75% the design size. Other types of gas mixing plants use themselves a buffer tank that continuously with a constant amount of mixed gas is filled and from which the gas mixture can be removed. The disadvantage However, this gas mixer is that they have large pressure differences between the input gas flows and mixed gas flows. Beyond that such mixers are very large to have a sufficiently large buffer box capacity, which is proportional to the size of the buffer tank or Pressure is to be shown.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Mischen von Gasen anzugeben, welches ein Mischen von mindestens zwei Gasen mit einem bei vari ierendem Nutzgasstrom nahezu konstanten Gasmischungsverhältnis erlaubt. Des weiteren soll ein Gasmischer zur Herstellung eines Gasgemisches angegeben wer den, mit dem ein Nutzgasstrom mit nahezu konstantem Gasmischungsverhältnis hergestellt werden kann.It is therefore an object of the present invention to overcome the disadvantages of To overcome the state of the art and a method for mixing gases to indicate which is a mixing of at least two gases with one at vari uring useful gas flow allows almost constant gas mixture ratio. Of a gas mixer for the production of a gas mixture should also be specified the one with which a useful gas stream with an almost constant gas mixture ratio can be manufactured.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Gasmischer mit den Merkmalen des An spruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Ge genstand der jeweils abhängigen Ansprüche. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Nutzgasstroms mit einem bei variierendem Nutzgasstrom nahezu konstanten Gasmischungsverhältnis zeichnet sich dadurch aus, dass min destens zwei Gase in einer Mischkammer in solchen Mengen zu einem Gasge mischüberstrom vermischt werden, dass der Gasgemischüberstrom stets größer als oder gleich ist wie der Nutzgasstrom und ein überschüssiger Abgasstrom abge führt wird, wobei kurzfristige zeitliche Schwankungen des Nutzgasstroms durch entsprechend komplementäre zeitliche Schwankungen des Abgasstroms kompen siert werden. Durch die Erzeugung eines Gasgemischüberstroms, d. h. durch die Herstellung eines Gasgemisches in Mengen größer oder gleich der Menge die als Nutzgasstrom verwendet wird, können zeitliche Schwankungen, insbesondere zeitliche Schwankungen, die kleiner als die Zeitkonstanten der verwendeten Gas ventile sind, aufgefangen werden. Die Stärke der tolerierbaren Schwankungen (Schwankungsbreite) im Nutzgasstrom wird bestimmt durch die Differenz der jeweiligen Größen des Gasgemischüberstroms und des Nutzgasstroms. Der über schüssige Abgasstrom, der durch die Differenz der Größe des Gasgemischüber stroms und dem tatsächlichen Nutzgasstroms gegeben ist, wird abgeführt. Hierbei kann er in Behältern, gegebenenfalls in komprimierter Form, aufgefangen werden oder an die Umwelt abgegeben werden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Ver fahrens liegt darin, dass es auf einem Überlaufprinzip beruht, und somit auf ex trem kurze zeitliche Schwankungen des Nutzgasstroms reagieren kann, ohne dass das Gasmischungsverhältnis beeinträchtigt wird. Hierbei ist es möglich, auf kom plizierte zeitliche Verläufe des Nutzgasstroms mit nahezu konstantem Gasmi schungsverhältnis zu reagieren. Auf plötzliche Änderungen des Nutzgasstromes wird mit genauso schnellen Änderungen des Abgasstromes reagiert. Anschließend wird der Abgasstrom durch langsame Anpassung des Gasgemischüberstroms wie der auf seinen ursprünglichen Wert eingestellt.This object is achieved according to the invention by a method with the features of claim 1 and by a gas mixer with the features of the Proof 13 solved. Advantageous refinements and developments are Ge subject of the respective dependent claims. The method according to the invention to generate a useful gas flow with a varying useful gas flow almost constant gas mixture ratio is characterized by the fact that min at least two gases in a mixing chamber in such quantities to form a gasge mixed overflow are mixed so that the gas mixture overflow is always greater than or is the same as the useful gas flow and an excess exhaust gas flow is carried out, with short-term temporal fluctuations in the useful gas flow Compensate for complementary fluctuations in the exhaust gas flow over time be settled. By generating a gas mixture overflow, i.e. H. through the Production of a gas mixture in quantities greater than or equal to the quantity as Commercial gas flow is used, time fluctuations, in particular temporal fluctuations that are smaller than the time constants of the gas used valves are to be collected. The strength of the tolerable fluctuations (Fluctuation range) in the useful gas flow is determined by the difference between respective sizes of the gas mixture overflow and the useful gas flow. The over shot exhaust gas flow, which is determined by the difference in the size of the gas mixture current and the actual useful gas flow is discharged. in this connection it can be collected in containers, possibly in compressed form or be released into the environment. The advantage of the Ver driving is that it is based on an overflow principle, and thus on ex extremely short temporal fluctuations in the useful gas flow can react without the gas mixture ratio is impaired. It is possible to choose com duplicated courses of the useful gas flow with almost constant gas mi to react to the academic relationship. For sudden changes in the flow of useful gas is reacted with just as quickly changes in the exhaust gas flow. Subsequently the exhaust gas flow is adjusted by slowly adjusting the gas mixture overflow which is set to its original value.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird auf einer vorgebbaren Zeitskala im zeitlichen Mittel die Größe des Gasgemischüberstroms konstant gehalten. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird auf einer vorgebbaren Zeitskala im zeitlichen Mittel die Größe des Gasgemischüberstroms in einem konstanten Verhältnis zum Nutzgasstrom gehalten. Der Vorteil hierbei ist, dass die Menge des überschüssigen Abgasstroms, durch die Anpassung des Gasgemischüber stroms an den im zeitlichen Mittel benötigten Nutzgasstrom, reduziert wird, wobei der Gasverbrauch erheblich verringert wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird auf einer vorgebbaren Zeitskala im zeitlichen Mittel das Ver hältnis des Gasgemischstroms im Nutzgasstrom zeitlich variiert. Mit diesem Merkmal kann der überschüssige Abgasstrom noch weiter reduziert werden, in dem zu Zeiten, wo nur geringe Schwankungen des Nutzgasstroms zu erwarten sind, ein Gasgemischüberstrom gewählt wird, der nur geringfügig größer als der Nutzgasstrom ist und zu Zeiten, wo große Schwankungen des Nutzgasstroms zu erwarten sind, ein besonders großer Gasgemischüberstrom gewählt wird, damit die Schwankungen aufgefangen werden können.In one embodiment of the invention, on a predeterminable time scale time mean the size of the gas mixture overflow kept constant. In a Another embodiment of the invention is on a predeterminable time scale on average the size of the gas mixture overflow in a constant Relationship to the useful gas flow kept. The advantage here is that the amount of the excess exhaust gas flow, by adjusting the gas mixture current to the useful gas flow required on average, is reduced, whereby gas consumption is significantly reduced. In a preferred embodiment of the invention, the Ver Ratio of the mixed gas stream in the useful gas stream varies over time. With this Feature, the excess exhaust gas flow can be further reduced in at times when only slight fluctuations in the useful gas flow can be expected are selected, a gas mixture overflow that is only slightly larger than that Commercial gas flow is and at times when there are large fluctuations in the commercial gas flow are expected, a particularly large gas mixture overflow is chosen so the fluctuations can be absorbed.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Größe des Abgas stroms erfasst und damit die Größe des Gasgemischüberstroms bestimmt. Mit Hilfe der Erfassung der Größe des Abgasstroms wird indirekt die Größe des Nutzgasstroms bestimmt, womit eine geeignete Größe des Gasüberstroms festge legt werden kann, wobei ein unnötig großer Abgasstrom vermieden wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the size of the exhaust gas Current detected and thus the size of the gas mixture overflow determined. With With the help of detecting the size of the exhaust gas flow, the size of the The useful gas flow determines what determines a suitable size of the gas overflow can be laid, avoiding an unnecessarily large exhaust gas flow.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schwankt das Gasmischungs verhältnis bei Nutzgasströmen von 0 bis 100% eines Auslegungswertes um weni ger als 10% des Gasmischungsverhältnis vom Sollwert, vorzugsweise weniger als 5%. Vorteilhaft hierbei ist, dass derartig präzis vorgebbare Gasmischungsverhält nisse bei extremen Schwankungen des Nutzgasstroms erzielt werden.According to a further embodiment of the invention, the gas mixture fluctuates ratio for useful gas flows from 0 to 100% of a design value by a few less than 10% of the gas mixture ratio from the setpoint, preferably less than 5%. It is advantageous here that the gas mixture ratio that can be precisely specified in this way nisse can be achieved with extreme fluctuations in the useful gas flow.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Nutzgasstrom oder der Gasgemischüberstrom gepuffert. Die Pufferung besteht darin, dass ein Behäl ter mit variablem Volumen bzw. Druck eine kapazitive Glättung des Nutzgas stroms erzielt, so dass kurzfristige Druckschwankungen im Nutzgasstrom aufge fangen werden können.In an advantageous embodiment of the invention, the useful gas flow or the gas mixture overflow buffered. The buffering is that a container capacitive smoothing of the useful gas with variable volume or pressure current achieved, so that short-term pressure fluctuations in the useful gas flow can be caught.

In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung liegt die Größe des Nutzgas stroms zwischen 0 und 100 Standardliter pro Minute. In einer weiteren speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Gase im volumetri schen Verhältnis von 97 : 3 bis 90 : 10 gemischt. Vorteilhafterweise ist im zeitlichen Mittel der Gasgemischüberstrom um mindestens 10% größer als der Nutzgas strom. Die Differenz zwischen Gasgemischüberstrom und Nutzgasstrom wird geeigneterweise nach der Größe der zu erwartenden Schwankungen des Nutzgas stroms bestimmt. Typische Druckdifferenzen zwischen dem Druck des einzelnen Gases und dem Druck des Nutzgasstroms liegen zwischen 1,5 und 2 bar.In a special embodiment of the invention, the size of the useful gas is currents between 0 and 100 standard liters per minute. In another special Embodiment of the method according to the invention are gases in volumetri mixed ratio of 97: 3 to 90: 10. It is advantageous in terms of time The gas mixture overflow is at least 10% larger than the useful gas electricity. The difference between gas mixture overflow and useful gas flow is suitably according to the size of the expected fluctuations in the useful gas current determined. Typical pressure differences between the pressure of the individual Gas and the pressure of the useful gas flow are between 1.5 and 2 bar.

Der erfindungsgemäße Gasmischer zur Herstellung eines Gasgemisches von min destens zwei Gasen weist eine Mischkammer zur Vermischung der Gase, einen Volumenstrommesser zur Erfassung der Größe des benötigten Nutzgasstromes oder des Abgasstroms und eine Steuerung auf, wobei eine erste Gaszuleitung mit einem ersten Gaszuleitungsventil zur Führung eines ersten Gases, eine zweite Gaszuleitung mit einem zweiten Gaszuleitungsventil zur Zuführung eines zweiten Gases, eine Nutzgasleitung mit einem Nutzgasventil zur Weiterleitung eines Nutzgasstroms, und eine Abgasleitung mit einem Abgasventil zur Weiterleitung eines Abgasstroms an die Umgebung mit der Mischkammer verbunden sind, und wobei die Steuerung mit dem Volumenstrommesser und den Ventilen in Verbin dung stehen. Über die erste und die zweite Gaszuleitung werden zwei Gase der Mischkammer zugeführt. Bei der Mischung von weiteren Gasen sind entspre chende Zuführungen mit entsprechenden Gaszuleitungsventilen erforderlich. Die Gaszuleitungsventile sind herkömmliche Gasventile, welche in ihrer Schaltzeit nicht besonders schnell ausgestaltet sein müssen. Mit Hilfe der Nutzgasleitung, welche mit einem Nutzgasventil ausgestattet ist, wird der überschüssige Teil des Gasgemischüberstroms, d. h. der Abgasstrom an einen Behälter oder an die Umge bung abgegeben. Ein Volumenstrommesser erfasst die Größe des erforderlichen Nutzgasstroms, entweder indem der Nutzgasstrom direkt gemessen wird oder in dem die Größe des Abgasstroms gemessen wird. Deren Daten werden an eine Steuerung weitergeleitet, die die Ventile der Gaszuleitungen beziehungsweise der Nutzgasleitung und der Abgasleitung steuert. Die Abgasleitung hat die Funktion eines Überlaufs, wobei genügend Gasgemischüberstrom erzeugt wird und Schwankungen im Nutzgasstrom durch entsprechende Schwankungen im Abgas strom aufgefangen werden. In gewisser Weise kann eine Analogie zwischen dem stromstabilisierenden Charakter des Überlaufs und dem druckstabilisierenden Charakter eines regelbaren Überdruckventils erkannt werden.The gas mixer according to the invention for producing a gas mixture of min at least two gases have a mixing chamber for mixing the gases, one Volume flow meter to record the size of the required useful gas flow or the exhaust gas flow and a controller, wherein a first gas supply line with a first gas supply valve for guiding a first gas, a second Gas supply line with a second gas supply valve for supplying a second one Gases, a useful gas line with a useful gas valve for forwarding a Useful gas flow, and an exhaust pipe with an exhaust valve for transmission an exhaust gas flow to the environment are connected to the mixing chamber, and the control unit being connected to the volume flow meter and the valves stand. Via the first and the second gas supply line, two gases are Mixing chamber fed. When mixing other gases, the corresponding Appropriate supplies with appropriate gas supply valves required. The Gas supply valves are conventional gas valves, which in their switching time need not be designed particularly quickly. With the help of the gas line, which is equipped with a useful gas valve, the excess part of the Gas mixture overflow, i.e. H. the exhaust gas flow to a container or to the reverse exercise given. A volume flow meter records the size of the required Gas flow, either by measuring the gas flow directly or in which the size of the exhaust gas flow is measured. Their data are sent to a Control forwarded to the valves of the gas supply lines or the Controls the utility gas line and the exhaust gas line. The exhaust pipe has the function an overflow, generating sufficient gas mixture overflow and Fluctuations in the useful gas flow due to corresponding fluctuations in the exhaust gas electricity can be collected. In a way, an analogy between the current-stabilizing character of the overflow and the pressure-stabilizing Character of an adjustable pressure relief valve can be recognized.

In einer Weiterbildung ist eine Messsonde zur Untersuchung der Zusammenset zung des Nutzgasstroms in der Nutzgasleitung und/oder Abgasleitung angeordnet und ist mit der Steuerung verbunden. Hiermit wird die Zusammensetzung des erzeugten Nutzgasstromes hinsichtlich des molaren Zusammensetzungsverhältnis ses ermittelt. Gegebenenfalls kann eine Änderung oder eine Korrektur der Zu sammensetzung des Gemischgases erfolgen. Insbesondere kann die Zusammen setzung des Gemischgases in definierter Weise zeitabhängig erfolgen.In a further development, a measuring probe is used to examine the composition tion of the useful gas flow arranged in the useful gas line and / or exhaust line and is connected to the controller. Hereby the composition of the generated gas flow with respect to the molar composition ratio ses determined. If necessary, a change or correction of the Zu composition of the mixture gas take place. In particular, the together the mixture gas is set in a defined manner depending on the time.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gasmischers ist ein Puffer zum Auffangen kurzfristiger Druckschwankungen in der Nutzgasleitung angeordnet. Der Puffer unterstützt eine zeitliche Glättung der Druckschwankungen in der Nutzgasleitung, womit die Spitzen von Druck- und/oder Stromstößen verringert werden.In a development of the gas mixer according to the invention, a buffer for Arranging short-term pressure fluctuations in the useful gas line. The buffer supports a temporal smoothing of the pressure fluctuations in the Commercial gas line, which reduces the peaks of pressure and / or current surges become.

Weitere spezielle Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist als spezielles, exemplarisches Beispiel der Erfindung zu verstehen, die die Erfindung in ihrer Bedeutung und in ihrem Geist nicht einschränken soll.Further special refinements and advantages of the invention are based on the following drawing explained. The drawing is as a special, exemplary To understand example of the invention, which the invention in its meaning and in not to restrict their minds.

Die Figur zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Gasmischer mit einem ers ten Gasreservoir 18 und einem zweiten Gasreservoir 19, die jeweils über Gaszu leitungen 7, 8, welche jeweils mit Gaszuleitungsventilen 11, 12 ausgestattet sind, mit einer Mischkammer 4 in Verbindung stehen. In der Mischkammer 4 werden die beiden Gase vermischt zu einem Gasgemischüberstrom 3, der hinsichtlich seiner Zusammensetzung von einer Messsonde 16 untersucht wird und dessen Druck- beziehungsweise Stromstöße von einem Puffer 17 abgefedert werden. An dem Puffer 17 schließt sich eine Abgasleitung 10 mit einem Abgasventil 13 an. Der überschüssige Teil des Gasgemischüberstroms 3 wird als Abgasstrom 2 an die Umgebung abgelassen. Der Volumenstrom des Abgasstroms 2 wird mit Hilfe eines Volumenstrommessers 5 ermittelt. Der Puffer 17 weist des weiteren eine Ableitung 9 zur Führung des Nutzgasstroms 1 mit einem Nutzgasventil 14 und einem Filter 15 auf. Der Filter 15 hat die Funktion, den Nutzgasstrom 1 von Staubpartikeln beziehungsweise flüssigen Tröpfchen wie Öltröpfchen zu befreien. Die Messsonde 16 sowie der Volumenstrommesser 5 stehen mit einer Steuerung 6 in Verbindung, welche anhand dieser Daten die Ventile 11, 12, 13 und 14 ansteu ert. Auf einer vorgebbaren Zeitskala bestimmt sie anhand der ermittelten Daten bzw. gegebenenfalls anderer Daten, die Informationen über die Schwankungsbrei te des Nutzgasstroms enthalten, das Verhältnis des Gasgemischüberstroms zum Nutzgasstrom. Bei zu erwartenden hohen Schwankungen des Nutzgasstroms wird ein besonders großes Verhältnis gewählt, wohingegen bei zu erwartenden gerin gen Schwankungen das Verhältnis nahe 1 eingestellt wird.The figure shows schematically a gas mixer according to the invention with a first gas reservoir 18 and a second gas reservoir 19 , each of which is connected to a mixing chamber 4 via gas supply lines 7 , 8 , which are each equipped with gas supply valves 11 , 12 . In the mixing chamber 4 , the two gases are mixed to form a gas mixture overflow 3 , the composition of which is examined by a measuring probe 16 and the pressure or current surges are cushioned by a buffer 17 . An exhaust pipe 10 with an exhaust valve 13 connects to the buffer 17 . The excess part of the gas mixture overflow 3 is discharged to the environment as exhaust gas stream 2 . The volume flow of the exhaust gas flow 2 is determined with the aid of a volume flow meter 5 . The buffer 17 also has a discharge line 9 for guiding the useful gas stream 1 with a useful gas valve 14 and a filter 15 . The filter 15 has the function of freeing the useful gas stream 1 from dust particles or liquid droplets such as oil droplets. The measuring probe 16 and the volume flow meter 5 are connected to a controller 6 , which controls the valves 11 , 12 , 13 and 14 on the basis of this data contain the fluctuation range of the useful gas flow, the ratio of the gas mixture overflow to the useful gas flow. If the fluctuations in the useful gas flow are expected to be high, a particularly large ratio is selected, whereas if the fluctuations to be expected are low, the ratio is set close to 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Nutzgasstroms 1 mit ei nem bei variierendem Nutzgasstrom 1 nahezu konstanten Gasmischungsverhältnis zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens zwei Gase in einer Mischkammer 4 in solchen Mengen zu einem Gasgemischüberstrom 3 vermischt werden, dass der Gasgemischüberstrom 3 stets größer als oder gleich ist wie der Nutzgasstrom 1 und ein überschüssiger Abgasstrom 2 geführt wird, wobei kurzfristige, zeitliche Schwankungen des Nutzgasstroms 1 durch entsprechend komplementäre zeitliche Schwankungen des Abgasstroms 2 kompensiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie der erfindungsgemäße Gasmischer erlauben eine Erzeugung ei nes Nutzgasstroms 1 mit nahezu konstantem Gasmischungsverhältnis selbst bei einem stark variierenden Nutzgasstrom 1. The method according to the invention for generating a useful gas stream 1 with a gas mixture ratio that is almost constant with varying useful gas stream 1 is characterized in that at least two gases are mixed in a mixing chamber 4 in such quantities to form a gas mixture overflow 3 that the gas mixture overflow 3 is always greater than or equal to is guided as the useful gas 1 and a surplus gas stream 2, wherein short-term temporal fluctuations of Nutzgasstroms 1 compensated by correspondingly complementary temporal fluctuations of the exhaust stream. 2 The method according to the invention and the gas mixer according to the invention allow generation of a useful gas stream 1 with an almost constant gas mixture ratio even with a widely varying useful gas stream 1 .

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Nutzgasstrom
useful gas

22

Abgasstrom
exhaust gas flow

33

Gasgemischüberstrom
Gas mixture overcurrent

44

Mischkammer
mixing chamber

55

Volumenstrommesser
Flow meter

66

Steuerung
control

77

erste Gaszuleitung
first gas supply

88th

zweite Gaszuleitung
second gas supply

99

Ableitung
derivation

1010

Abgasleitung
exhaust pipe

1111

erstes Gaszuleitungsventil
first gas supply valve

1212

zweites Gaszuleitungsventil
second gas supply valve

1313

Abgasventil
exhaust valve

1414

Nutzgasventil
Nutzgasventil

1515

Filter
filter

1616

Messsonde
probe

1717

Puffer
buffer

1818

erstes Gasreservoir
first gas reservoir

1919

zweites Gasreservoir
second gas reservoir

Claims

1. A method for generating a useful gas stream ( 1 ) with a gas mixture ratio that is almost constant when the useful gas stream ( 1 ) varies, characterized in that at least two gases in a mixing chamber ( 4 ) are mixed in such quantities to form a gas mixture overflow ( 3 ) that the Gas mixture overflow ( 3 ) is always greater than or equal to how the useful gas flow ( 1 ) and an excess exhaust gas flow ( 2 ) is discharged, whereby short-term, temporal fluctuations in the useful gas flow ( 1 ) are compensated by corresponding complementary temporal fluctuations in the exhaust gas flow ( 2 ) become.

2. The method according to claim 1, characterized in that the size of the gas mixture overflow ( 3 ) is kept constant on a pre-definable time scale on average over time.

3. The method according to claim 1, characterized in that the size of the gas mixture overflow ( 3 ) is kept in a constant ratio to the useful gas flow ( 1 ) on a given time scale on average over time.

4. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the gas mixture overflow ( 3 ) to the useful gas stream ( 1 ) is varied over time on a predeterminable time scale.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the size of the exhaust gas flow ( 2 ) is detected and thus the size of the gas mixture overflow ( 3 ) is determined.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas mixture ratio for useful gas flows from 0 to 100% Design value by less than 10% of the gas mixture ratio of Target value, preferably less than 5%, fluctuates.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the useful gas flow is buffered.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas mixture overflow ( 3 ) is buffered.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the size of the useful gas stream ( 1 ) is between 0 and 100 standard ter / minute.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that gases are mixed in a volumetric ratio of 97: 3 to 90: 10.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that on average over time of the gas mixture via stream (3) at least 10% greater than the useful gas (1).

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressure difference between the pressure of the individual gas and the pressure of the useful gas stream ( 1 ) is between 1.5 and 2 bar.

13. Gas mixer for producing a gas mixture of at least two gases with a mixing chamber ( 4 ) for mixing the gases, a volumetric flow meter ( 5 ) for detecting the size of a required useful gas flow ( 1 ) or the exhaust gas flow ( 2 ), and a controller ( 6 ), in which a first gas supply line ( 7 ) with a first gas supply valve ( 11 ) for supplying a first gas, a second gas supply line ( 8 ) with a second gas supply valve ( 12 ) for supplying a second gas, a useful gas line ( 9 ) with a useful gas valve ( 14 ) for forwarding the useful gas stream ( 1 ), and an exhaust pipe ( 10 ) with an exhaust valve ( 13 ) for directing an exhaust gas stream ( 2 ) to the environment with the mixing chamber ( 4 ), the Control ( 6 ) with the volume flow meter ( 5 ) and the valves ( 11-14 ) is connected.

14. Gas mixer according to claim 13, characterized in that a filter ( 15 ) for filtering the useful gas flow ( 1 ) in the useful gas line ( 9 ) is attached.

15. Gas mixer according to claim 13 or 14, characterized in that a measuring probe ( 16 ) for examining the composition of the useful gas stream ( 1 ) in the useful gas line ( 9 ) and / or exhaust gas line ( 10 ) is arranged and with the controller ( 6 ) connected is.

16. Gas mixer according to claim 13, 14 or 15, characterized in that a buffer ( 17 ) for collecting short-term pressure fluctuations in the useful gas line ( 9 ) is arranged.