DE10129386B4

DE10129386B4 - Gasdruckregelgerät

Info

Publication number: DE10129386B4
Application number: DE2001129386
Authority: DE
Inventors: Otto Ackermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: DE10129386A1

Abstract

Gasdruckregelgerät, dessen Gehäuse (2, 16) einen Strömungskanal (3) aufweist, zwischen dessen Eintrittsöffnung (4) und Austrittsöffnung (5) ein Regelventil (6) angeordnet ist, an dessen dem Arbeitsventilteller (9) abgewandten Ende der Ventilstange (10) ein das Regelventil steuernder Regler (Stellantrieb) (15) vorhanden ist, der aus einer mit der Ventilstange (10) fest verbundenen und in Längsrichtung der Ventilstange verschiebbaren Wand (17) besteht, deren Peripherie dichtend an der Innenwand des Reglergehäuses (2, 16) anliegt oder befestigt ist, wobei auf die verschiebbare Wand (17) in Öffnungsrichtung des Regelventils (6) eine vorgespannte Sollwertfeder (12) wirkt und in Gegenrichtung der über eine Abtastöffnung (19) abgegriffene Ausgangs-Gasdruck pa des Gasdruckregelgerätes wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Regelventils (6) und der Abtastöffnung (19) eine Drosselvorrichtung (21) angeordnet ist und daß in an sich bekannter Weise auf der Ventilstange (10) des Regelventils außer dem Arbeitsventilteller (9) ein Gasmangelventilteller (13) vorhanden ist, wobei der Arbeitsventilteller (9) seinen Sitz am Ausgangsende...

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasdruckregelgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und 2. Ein Gasdruckregelgerät dieser Art ist bekannt aus der DE-OS 197 01 401 .
Die Figur zeigt ein solches bekanntes Gasdruckregelgerät, wenn man die Drosselvorrichtung 21, 22 als nicht vorhanden betrachtet. Das bekannte Gasdruckregelgerät ist in seinem Gehäuse 2 mit einem Strömungskanal 3 versehen, dessen Eintrittsöffnung mit 4 und dessen Austrittsöffnung mit 5 bezeichnet ist. In dem Strömungkanal 3 ist ein den Strömungskanal unterbrechendes Regelventil 6 eingebaut, welches einen Ventilsitz und einen zugehörigen Arbeitsventilteller 9 aufweist. Das Regelventil 6 wird von einem Regler (Verstellantrieb) 15 gesteuert. Dieser besteht aus einer in Längsrichtung der Ventilstange verschiebaren Wand 17, die an dem dem Arbeitsventilteller 9 abgewandten Ende der Ventilstange 10 fest angeordnet ist. Die Peripherie der verschiebaren Wand ist an der Innenwand des Gehäuses 2 beziehungsweise des Reglergehäuses 16 dichtend angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird diese Verschiebbarkeit durch eine flexible Membran 18 ermöglicht.
Das in der Figur gezeigte Regelventil ist mit einem weiteren Verschließmechanismus versehen, der aus dem im Sinne der Figur oberen Ventilsitz 8 und einem Gasmangelventilteller 13 besteht, welcher im Sinne der Zeichnung oberhalb der Ventildüse 7 auf der Ventilstange 10 befestigt ist. Dieser Ventilteller ist mit einer durchgehenden Lecköffnung 14 mit kleinem Querschnitt versehen.
Das bekannte Regelventil ist in der Lage, den Ausgangsdruck pa des Gasdruckregelgerätes innerhalb enger Grenzen unabhängig von der Größe der Nutgasabnahme und von Schwankungen des Eingangsdruckes pe konstant zu halten, solange der Eingangsdruck pe über dem verlangten Ausgangsdruck pa liegt. Die Wirkungsweise ist wie folgt:
Solange keine Gasabnahme erfolgt, und der Ausgangsdruck pa einem bestimmten Mindestwert hat, der etwas über dem oberen Wert des gewünschten Abnahme-Betriebsdruckes liegt, übt dieser Mindestdruck über die Abtastöffnung 19 und die Abtastleitung 20 auf die verschiebare Wand 17 eine Kraft aus, welche die hinsichtlich ihrer Stärke und Vorspannung entsprechend bemessene Sollwertfeder 12 soweit zusammendrückt, daß die Ventilstange 10 in ihre im Sinne der Zeichnung obere Endlage wandert, in der der Arbeitsventilteller 9 das Ventil 7 schließt. Erfolgt jetzt eine Gasabnahme, so sinkt der Austrittsdruck pa, so daß die Gasdruckkraft an der verschiebbaren Wand 17 die Sollwertfeder 12 nicht mehr bis zum Anschlag des Arbeitsventiltellers 9 an seinen Ventilsitz zusammendrücken kann. Es stelllt sich dann ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem der Arbeitsventilteller 9 von seinem Sitz um eine bestimmte Strecke abgehoben ist. Steigt die Gasabnahme, so beginnt der Austrittsdruck pa sich weiter zu verkleinern, so daß die Sollwertfeder 12 den Arbeitsventilteller 9 im Sinne der Zeichnung um ein gewisses Stück weiter nach unten drücken kann und sich ein neuer Gleichgewichtszustand ein stellt. Dadurch wird die Drosselung am Arbeitsventilteller 9 verkleinert und somit die beginnende Abnahme des Austrittsdrucks pa weitgehend kompensiert. Der Austrittsdruck pa sinkt somit nur geringfügig mit der abgenommenen Gasmenge. Sinkt der Eingangsdruck pe, so beginnt auch der Ausgangsdruck pa zu sinken, was zu einer weiteren Öffnung des Regelventils führt, wodurch das Absinken des Ausgangsdruckes weitgehend kompensiert wird. Der umgekehrte Vorgang spielt sich bei einm Anstieg des Eingangsdruckes pe ab. Der Ausgangsdruck pa wird somit trotz sich ändernder Gasabnahme und sich änderndem Eingangsdruck pe weitgehend konstant gehalten.
Der Gasmangelventilteller 13 dient dazu, beim Absinken des Eingangsdruckes pe unter einen Wert, der zur Aufrechterhaltung des gewünschten Ausgangsdruckes pa nicht mehr ausreicht, das Ventil 7 zu schließen, indem die Sollwertfeder 12 wegen der geringen Gegenkraft den Gasmangelventilteller 13 gegen seinen Sitz 8 schiebt. Bei wieder ansteigendem Eingangsdruck pe wird über die Lecköffnung 14 in dem Gasmangelventilteller 13 der Ausgangsdruck pa wieder aufgebaut, so daß die Sollwertfeder 12 wieder entsprechend zusammengedrückt wird und eine erneute Gasentnahme möglich ist.
Ein Problem beim Einsatz des oben beschriebenen bekannten Ventils besteht darin, daß bei einem Rohrbruch oder einer Manipulation auf der Austrittsseite des Gasdruckregelgeräts eine Gasmengenentnahme erfolgt, die bedeutend größer sein kann als der als konstant zu betrachtende maximale betriebsmäßige Gasbedarf der angeschlossenen Verbrauchseinrichtungen, wie zum Beispiel ein Haushalt oder eine Gaststätte. Dies gilt insbesondere in den Fällen, in denen Leitungen und Geräte überdimensioniert sind, und diese daher eine prak tisch unbegrenzte strömende Gasmenge zulassen, was zu gefährlichen Gasexplosionen führen kann.
Bei einer sehr starken Gasabnahme wandert nämlich der Arbeitsventilteller 9 im Sinne der Zeichnung weiter nach unten, jedoch nicht so weit, daß der Gasmangelventilteller 13 seinen Ventilsitz 8 erreicht. Dies liegt daran, daß die Drosselwirkung des weit geöffneten Ventils praktisch aufgehoben wird, so daß der Druckabfall an der Abtastöffnung 19 nicht groß genug ist, um die Ventilstange durch die Sollwertfeder 12 in ihre im Sinne der Zeichnung untere Endlage zu bewegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gasdruckregelgerät der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem sichergestellt ist, daß auch bei einem Rohrbruch oder dem Entstehen einer großen nicht betriebsmäßigen Öffnung auf der Ausgangsseite 5 des Gasdruckregelgerätes 1 das Ausströmen großer Gasmengen verhindert oder zumindest stark reduziert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Gasdruckregelgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und 2 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 und 2 genannten Merkmale hat.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gasdruckregelgeräts gemäß der Erfindung. In der Figur ist gemäß der Erfindung eine Drosselvorrichtung 21 zwischen der Ausgangsseite des Regelventils 6 und der Abtastöffnung 19 angeordnet. Die übrigen Teile des Gasdruckregelgeräts wurden bereits oben beschrieben.
Dank der Drosselvorrichtung wird auch bei einer starken Öffnung des Regelventil 6, also bei einer großen Gasabnahme, der Druck an der Abtastöffnung 19, so stark herabgesetzt, daß die im Regler 15 wirkende Gasdruckkraft so weit vermindert wird, daß die Sollwertfeder 17 die Ventilstange 10 in ihre im Sinne der Zeichnung untere Grenzlage zu drücken vermag und damit das Regelventil durch Anliegen des Gasmangelventiltellers 13 an seinen Ventilsitz 8 schließt. Ist dieser Zustand erreicht, so kann nur noch eine geringe, keine Explosionsgefahr begründende Gasmenge durch die Lecköffnung 14 das Regelventil passieren. Solange die betriebsfremde Öffnung auf der Ausgangsseite 5 fortbesteht, kann dieser geringe Gasfluß auch zu keinem nennenswerten Aufbau einer Gasdruckkraft im Regler 15 führen.
Falls das Gasdruckregelgerät nicht mit der durch den Gasmangelventilteller 13 geschaffenen zusätzlichen Verschlußmöglichkeit des Regelventils ausgerüstet ist, ist bei dem beschriebenen Störfall zwar eine volle Unterbindung des ausströmenden Gases nicht möglich, jedoch wird durch die Drosselvorrichtung die ausströmende Gasmenge erheblich herabgesetzt.
Die Drosselvorrichtung 21 kann in vielfacher Weise realisiert werden. Sie kann aus einer in bereits vorhandene Gasdruckregelgeräte einsetzbaren Blende ähnlich der in der Figur angedeuteten Weise bestehen. Bei neuen Geräten kann die Blende bereits eingebaut sein. In beiden Fällen können Elenden mit unterschiedlichen Öffnungen eingesetzt werden. Die Größe der Öffnung richtet sich nach der betriebsmäßig erwünschten Durchflußmenge. Die Drosselvorrichtung kann auch aus einer Vorrichtung mit einer einstellbaren Durchtrittsöffnung bestehen, beispielsweise in Form eines konstruktiv bekannten Ventils.
Die Drosselöffnung beziehungsweise der Drosselwiderstand wird in Abhängigkeit der betriebsmäßigen maximalen Gasabnahme so bemessen, daß bei einer Gasabnahme, die um einen bestimmten Wert, zum Beispiel 120 bis 150 Prozent, über der maximalen Nenn-Abnahmemenge des angeschlossenen Verbrauchers liegt, es beim Vorhandensein der genannten zusätzlichen Verschließeinrichtung 13, 8 zum Verschluß des Regelventils kommt beziehungsweise beim Fehlen dieser zusätzlichen Verschließeinrichtung die ausströmende Gasmenge den vorgenannten bestimmten Wert nicht übersteigen kann. Die Größe der hierfür erforderliche Drosselöffnung kann durch Versuch leicht festgestellt werden.
Es gibt auch ein- oder mehrstufige Gasdruckregelgeräte der oben genannten Art, bei denen am Eingang des Gerätes ein zusätzliches Sicherheitsabsperrventil angeordnet ist, welches dann, wenn der Ausgangsdruck pa infolge eines Versagens des Regelventils einen bestimmten Wert überschreitet, die Eintrittsöffnung des Gasdruckregelgeräte verschließt. Ein solches Gerät zeigt die DE-OS 195 41 051 . Wenn bei einem solchen Gerät eine Drosselvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird und die Druckabtaststelle für das Sicherheitsabsperrventil zwischen dem Regelventil und der Drosselvorrichtung liegt, dann hat dies zur Folge, daß das genannte Sicherheitsabsperrventil in erwünschter Weise auch dann die Gaszufuhr vollständig sperrt, wenn es zu einem Rohrbruch auf der Abnahmeseite der Gasdruckregelgerätes kommt. Bei dieser Ausführung ist also zur vollständigen Absperrung die oben genannte zusätzlichen Verschließeinrichtung 13, 8 nicht erforderlich.

Claims

Gasdruckregelgerät, dessen Gehäuse (2, 16) einen Strömungskanal (3) aufweist, zwischen dessen Eintrittsöffnung (4) und Austrittsöffnung (5) ein Regelventil (6) angeordnet ist, an dessen dem Arbeitsventilteller (9) abgewandten Ende der Ventilstange (10) ein das Regelventil steuernder Regler (Stellantrieb) (15) vorhanden ist, der aus einer mit der Ventilstange (10) fest verbundenen und in Längsrichtung der Ventilstange verschiebbaren Wand (17) besteht, deren Peripherie dichtend an der Innenwand des Reglergehäuses (2, 16) anliegt oder befestigt ist, wobei auf die verschiebbare Wand (17) in Öffnungsrichtung des Regelventils (6) eine vorgespannte Sollwertfeder (12) wirkt und in Gegenrichtung der über eine Abtastöffnung (19) abgegriffene Ausgangs-Gasdruck pa des Gasdruckregelgerätes wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Regelventils (6) und der Abtastöffnung (19) eine Drosselvorrichtung (21) angeordnet ist und daß in an sich bekannter Weise auf der Ventilstange (10) des Regelventils außer dem Arbeitsventilteller (9) ein Gasmangelventilteller (13) vorhanden ist, wobei der Arbeitsventilteller (9) seinen Sitz am Ausgangsende der Ventildüse (7) und der Gasmangelventilteller (13) seinen Sitz am Eingang der Ventildüse (7) hat.
Gasdruckregelgerät, dessen Gehäuse (2, 16) einen Strömungskanal (3) aufweist, zwischen dessen Eintrittsöffnung (4) und Austrittsöffnung (5) ein Regelventil (6) angeordnet ist, an dessen dem Arbeitsventilteller (9) abgewandten Ende der Ventilstange (10) ein das Regelventil steuernder Regler (Stellantrieb) (15) vorhanden ist, der aus einer mit der Ventilstange (10) fest verbundenen und in Längsrichtung der Ventilstange verschiebbaren Wand (17) besteht, deren Peripherie dichtend an der Innenwand des Reglergehäuses (2, 16) anliegt oder befestigt ist, wobei auf die verschieb bare Wand (17) in Öffnungsrichtung des Regelventils (6) eine vorgespannte Sollwertfeder (12) wirkt und in Gegenrichtung der über eine Abtastöffnung (19) abgegriffene Ausgangs-Gasdruck pa des Gasdruckregelgerätes wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Regelventils (6) und der Abtastöffnung (19) eine Drosselvorrichtung (21) angeordnet ist, daß am Eingang (4) des Gasdruckregelgerät (1) in an sich bekannter Weise ein Sicherheitsabsperrventil angeordnet ist, welches bei Überschreiten eines bestimmten Ausgangsdruckes pa die Gaszufuhr am Eingang des Gasdruckregelgeräts sperrt, und daß der das Sicherheitsabsperrventil steuernde Ausgangsdruck pa an einer Stelle zwischen dem Ausgang des Regelventils (6) und der Drosselvorrichtung (21) abgegriffen wird.
Gasdruckregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise im Gasmangelventilteller (13) eine Lecköffnung (14) vorhanden ist.
Gasdruckregelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung aus einer einsetzbaren oder eingebauten Lochblende (21) besteht.
Gasdruckregelgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung aus einer hinsichtlich ihres Strömungswiderstandes einstellbaren Konstruktion, beispielsweise nach Art eines bekannten Ventils, besteht.
Gasdruckregelgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung (22) beziehungsweise der Drosselwiderstand in Abhängigkeit der betriebsmäßigen maximalen Gasabnahme so be messen ist, daß bei einer Gasabnahme, die um einen bestimmten Wert, zum Beispiel 120 bis 150 Prozent, über der betriebsmäßigen maximalen Gasabnahmemenge des oder der angeschlossenen Verbraucher liegt, es zum Verschluß des Regelventils kommt beziehungsweise die ausströmende Gasmenge den genannten bestimmten Wert nicht zu übersteigen vermag.