DE1153181B

DE1153181B - Regeleinrichtung zur Konstanthaltung bzw. Begrenzung der Gewichtsmenge eines Gasstroms

Info

Publication number: DE1153181B
Application number: DEP15568A
Authority: DE
Inventors: Josef Hecking
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1956-01-28
Filing date: 1956-01-28
Publication date: 1963-08-22

Description

Regeleinrichtung zur Konstanthaltung bzw. Begrenzung der Gewichtsmenge eines Gasstroms Die Erfindung bezieht sich auf die Konstanthaltung bzw. Begrenzung der in eine Verbrauchsleitung abgegebenen Gasmenge in Normalkubikmetern gemessen, also einer Gewichtsmenge.
Bekanntlich ändert sich die durch eine Drosselstelle bzw. ein Ventil strömende Raummenge des Gases nicht nur proportional mit dem Querschnitt der Drosselstelle und des Differenzdruckes an der Drosselstelle, sondern auch umgekehrt proportional mit der Quadratwurzel aus der Dichte des Gases, da die Strömungsgeschwindigkeit in dieser Weise von der Gasdichte abhängt.
Aus diesem Grunde ist bei einem bekannten Mengenregler, der auf konstanten Differenzdruck an der Drosselstelle regelt, die Strömungsmenge in derselben Weise mit der Gasdichte veränderlich.
Es sind bereits Gasmengenregler angegeben worden, die eine Konstanthaltung der Gewichtsmenge anstreben und zu diesem Zweck bei konstantem Drosselquerschnitt den Differenzdruck in einer bestimmten Weise ändern, die jedoch nur eine mehr oder weniger große Annäherung an die theoretisch erforderlichen Verhältnisse darstellt. Entsprechend ungenau ist daher auch die Mengenreglung, abgesehen davon, daß die verwendete Anordnung verhältnismäßig verwickelt ist.
Die Erfindung hat eine Regeleinrichtung zur Konstanthaltung bzw. Begrenzung der Gewichtsmenge eines Gasstromes zum Gegenstand, die in erster Linie dadurch gekennzeichnet ist, daß ein von Gasdruck und -temperatur beeinflußter Mengenregler bei steigender Gasdichte im Schließungssinne verstellt wird und umgekehrt, derart, daß bei konstantem Differenzdruck konstante Gewichtsmengen durchtreten, während ein besonderer Druckregler in Abhängigkeit von Vor- und Hinterdruck des Mengenreglers den Differenzdruck in diesem konstant hält.
Es ist bekannt, bei einer selbsttätigen Regelvorrichtung den Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Gasdichte so zu verändern, daß trotz veränderlicher Dichte unter konstantem Differenzdruck konstante Raummengen durchtreten. In diesem Fall muß jedoch der Querschnitt bei steigender Dichte im öffnungssinne beeinflußt werden.
Ferner ist eine Vorrichtung zum Messen des Gasgewichts eines Gasstromes bekannt, bei der der Strömungsquerschnitt eines Regelventils in Abhängigkeit von Gasdruck und -temperatur so verändert wird, daß der Gaszustand im Messer auf Normaldichte geregelt wird. Diese Einregelung der Normaldichte ist naturgemäß nur bei geringen Abweichungen vom Sollzustand wirksam und kommt außerdem für Versorgungsnetze beliebiger Art praktisch nicht in Betracht.
Die Regeleinrichtung nach der Erfindung ist von Druck und Temperatur des Gases in sehr weiten Grenzen unabhängig. Von Vorteil ist auch ihr Aufbau aus zwei Einzelreglern, von denen der eine ein normaler Druckregler sein kann, während der Mengenregler lediglich einen besonderen Ventilkörper besitzt, und als Steuerglied ein für andere eichfähige Geräte bewährtes Wehrohr vorgesehen sein kann, so daß hohe Genauigkeit sowie Eichfähigkeit der Einrichtung gewährleistet ist. Eine Einstellung der Gasmenge läßt sich auf einfache Weise an der Belastungsfeder der Steuermembran des Druckreglers vornehmen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Dieses umfaßt einen Mengenregler 1 und einen Druckregler 2, die hintereinander in der Gasverbrauchsleitung angeordnet sind. Der Ventilkörper 3 des Reglers 1 ist mit dem beweglichen Boden 4 eines Wellrohres 5 verbunden, dessen feststehender Boden 6 im Inneren eines Gehäuses 7 befestigt ist, das durch Öffnungen 8 mit der Gasleitung oberhalb des durch den Ventilkörper 3 geregelten Ventils in Verbindung steht.
Der Ventilteller 9 des Reglers 2 ist mit zwei Steuermembranen 10 und 11 verbunden. Von diesen steht die Membran 10 einerseits über eine Leitung 16 unter der Wirkung des Vordrucks und andererseits unter derWirkung des Hinterdrucks des Reglers 2, während die Membran 11 einerseits über die Leitung 12 von dem Vordruck und andererseits über eine Leitung 13 von dem Hinterdruck des Reglers 1 beaufschlagt wird und außerdem unter der Wirkung einer Feder 14 steht. Eine weitere Membran 15 dient der druckdichten Durchführung des Ventilschaftes.
Das Wehrohr 5 ist mit einer bestimmten Gasmenge und im übrigen mit öl oder Glyzerin gefüllt und stellt den Druck- und Temperaturfühler für den Regler 1 dar, dessen Ventilkörper 3 vorzugsweise so profiliert ist, daß der Strömungsquerschnitt des Ventils bei Druck- und Temperaturänderungen im umgekehrten Verhältnis zur Quadratwurzel aus der Gasdichte verändertwird, während dieDruckdifferenz vor und hinter dem Ventil vom Regler 2 durch Verstellung des Ventiltellers 9 beeinflußt,und zwar vorzugsweise konstant gehalten wird. Dadurch ergibt sich, daß die Strömungsmenge in der Zeiteinheit, auf Normalkubikmeter umgerechnet, einen bestimmten Wert nicht überschreiten kann, der durch die Einstellgrößen der Einrichtung, insbesondere durch die Spannung der einstellbaren Feder 14 und außerdem durch die Kennwerte des Wellrohrs 5 gegeben ist.
Die Füllung eines Teils des Weltrohrs mit Flüssigkeit hat lediglich den Zweck, dem Fühler eine geringe Federhärte bei kleinem Hub zu verleihen.
Der in Abhängigkeit von Druck und Temperatur veränderliche Durchtrittsquerschnitt des Reglers 1 kann abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch in der Weise verwirklicht werden, daß eine entsprechend profilierte Ventilöffnung von einem mit dem Fühler gekoppelten Ventilschieber mehr oder weniger freigegeben wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Regeleinrichtung zur Konstanthaltung bzw. Begrenzung der Gewichtsmenge eines Gasstromes, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Gasdruck und -temperatur beeinflußter Mengenregler bei steigender Gasdichte im Schließungssinne verstellt wird, und umgekehrt, derart, daß bei konstantem Differenzdruck konstante Gewichtsmengen durchtreten, während ein besonderer Druckregler in Abhängigkeit von Vor- und Hinterdruck des Mengenreglers den Differenzdruck in diesem konstant hält.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck- und Temperaturfühler des Mengenreglers ein mit Gas und Flüssigkeit gefülltes Weltrohr ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmenge durch Regelung der Vorspannung einer Belastungsfeder für die Steuermembran bzw. das Stellwerk des Druckreglers einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 747 881, 721896; USA.-Patentschrift Nr. 2 731974.