DE1573139A1

DE1573139A1 - Kalorimeter

Info

Publication number: DE1573139A1
Application number: DE19661573139
Authority: DE
Inventors: Harry Bolling Breedlove
Original assignee: BOLLING BREEDLOVE HARRY
Current assignee: BOLLING BREEDLOVE HARRY
Priority date: 1966-05-06
Filing date: 1966-05-06
Publication date: 1970-10-22

Description

Kalorimeter Die Erfindung bezieht sich allgemein nut Kalorimeter und betrifft insbesondere ein Kalorimeter mit kontinuierlichen Meß- und Steuerfunktionen.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Kalorimeters einfachen Aufbaus, das genau und kontinuierlich zu arbeiten vermag und leicht zu betreiben ist. in anderes Erfindungsziel betrifft die Schaffung eires Kalorimeters, das auf dem Prinzip eines gesteuerten konstanten Verbrahcs an Wärmeeinheiten je Minute arbeitet. noch ein anderes Erfindungsziel besteht in der Schaffung eines Gas-K@lorimeters, das eine konstente Wärmeeinheits-D1ge e ifte des zu r4Iden jQ£ uerr-»-tic1-$ rnr (-ine @ssung durch Gasdurchlußregelung liefert.
Ein weiteras Erfindungsziel besteht in der Schaffung eines @@s-Kalorimeters mit einer Kompens @tionseinrichtung für Faktoren, welche die Kalorimeter-Messung in nennenswertem Ausmaß b eeinf luss en.
Noch ein weiteres Erfindungsziel liegt in der Schaffung eines Gas-Kalorimeters, das eine Messung entsprechend der Brennstoff-i)urchfluß'nenge liefert, die von eine konstante Kalorieneingabe je Zeiteinheit erfordernden Gasbrennern verbraucht wird.
IT.och ein weiteres Erfindungsziel bezieht sich auf die Schaffung eines Gas-Kalorimeters, das praktische unablängig von Umgebungseinflüssen ist.
Weiterhin betrifft ein Erfindungsziel die Schaffung einer Gaskalorimeter-Steueranlage für genaue "Vorausregelung" eines Glasofens.
Außerdem besteht noch ein weiteres Erfindungsziel in der Schaffung eines Gaskalorimeter-Meßgeräts, das eine kontinuierliche Messung der Wärmeeinheiten je Minute in eine Gas-Speiseleitung durchströmendem Gas liefert.
Darüberhinaus betrifft noch ein@weiteres Erfindungsziel die Schaffung eines Meß-Systems für Wärmeeinheiten je Minute, das genau arbeitet, einfach aufgebaut ist und sich betrieblich mit allen Arten von Brenngasen unabhängig von ihrer Zusammensetzung oder Dichte verträgt.
Schließlich bezieht sich noch ein Erfindungsziel auf die Schaffung einer Gaskalorimeter-Detektoranlage zum Messen der Wärmeeinheiten pro Volumeneinheit eines zu prüfenden Gases.
Diese und breitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden 3eschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kalorimeters mit den Merkmalen der Erfindung in Verbindung mit einem ihm zugeordneten regler, Pig. 2 ein Blockschaltbild de£ dem Kalorimeter zugeordneten Luft durchsatzregl ers, Fig 3 eine schematische Darstellung der Kalorimeteranlage zur Verwendung als Ofensteuerung, Fig. 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Gas-kalorimeteranlage zum essen der Wärme einheit en je Minute in Verbindung mit einer Gas-Speiseleitung und Fig. 5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Gas-Kalorimeters bei Verwendung als Detektor zum Feststellen der Würmeeinheiten pro Volumeneinheit.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen kalorimeteranlage mit einem Kalorimeter nebst zuge'-ordneten Bauteilen. Eine Gasbrennerkammer 11 weist einen Brenner 12 auf. Zwei in Reihe miteinander geschaltete, einander gegenüberliegende Thermoelemente 13, 14 in der Gasbrennerkammer 11 liefern ein Differential-tTemperaturme2-signal 2n einen Regler 15, der seinerseits ein in eine Gasleitung 17 eingeschaltetes Ventil 16 betätigt. Die Regalung der Luftzufuhr 18 erfolgt durch einen Regler 19, der einen geregelten Luftaustritt zur Gasbrennerkammer 11 gewähreistet. In die Gasleitung 17 ist eine Heßdüse 20 eingeschaltet, die zusammen mit einer Differentialdruck-Meßvorrichtung 21 das Kelorimeter-Meßsignal 22 liefert.
Das Nalorimeter 10 verbrennt kontinuierlich die über die Probeleitung 17 zugeführte Brenngasprobe in Gegenwart eines die Verbrennung stützenden Gases, wie Luft, das durch den Luftregler 19 mit konstanter Zufuhrgeschwindigkeit in mehrfachem Überschuß zu der zur völligen Verbrennung der Gasprobe erforderlichen Menge zugeführt wird. Durch diese in Überschußmenge erfolgende Luftzufuhr wird gewährleistet, daß die ganze Verbrennungswärme der Gsprobe dem Kalorimeter 10 zur Verfügung steht. Entsprechend dem UberschuMausmaß der Luftzufuhr erhöht letztere ihren vorherrschenden Einfluß auf den Kalorimetertemperaturanstieg und setzt somit den Einfluß einer Änderung der spezifischen Wärme der unbekanten Gasprobe herab.
T)ie gen@nute Verbrennungs. ärme ist die "niedri@ere" Verbrennungswärme@essung, die erhalten wird, wenn das bei der Terbrennung entstehende @as er in Form von Dampf und nicht 1 @ er Phase nb eleitet wird. Die "höhere" Verbren-@@@ wird erreicht, wenn das entstehende @ wasser kondensiert und somit die von Wasderkondensat entwickelte Wärme @@@ ge@e@senen Verbrennungs ärme hinzuaddiert wird.
Das @ Kalori@@ter @@ hält die Verbrennung in der Kammer 11 aufrecht. daß durch mehrere konzentrisch ineinandergefügte beit @@@@ @, 24 und 25 gegenüber der Umrebungstemepratur @ e@@@rat ist. Diese Leitwände leiten die Produkte der @@-Luft-Verbrennung nebst der ihnen zugemischten Überschußl@@t @@@@ drei die Kamemr 11 umgebende Schichten hindurch, @@@ @ z 1;'i in die Umgebun satmosphäre abgegeben werden. Diese hei@@ Schichten der mit uer erhitzten Überschußluft vermisch-@@@ Verbrennungsprodukte um die Gasbrennerkammer 11 herum isolieren die Kammer II wirksam gegenüber der Temperatur der Umgebungsatmosphäre. Diese Anordnung vermindert Warmeverluste durch Abstrahlung und Ableitung von der Kammer 11 und trägt dazu bei, daß alle Punkte der Kammer 11-oberhalb des Brenners 12 eine der Temperatur der Verbrennungsprodukte ziemlich genau entsprechende Temperatur besitzen.
Genauer gesagt, wird durch die konzentrische Leitwandanordnung gewährleistet, daß der durch die Verbrennung des Luft-Gas-Gemisches in der Kammer 11 erzeugte Temperaturanstieg von der Umgebunvstemperatur unbeeinflußt bleibt.
Innerhalb des halorimeters 10 sind Thermoelemente 13, 14 angeordnet, von denen stich das Thermoelement 13 oberhalb der Flamme des Brenners 12 befindet, so daß es die Temperatur der Abgase durch Absorption der Verbrennungswärme mißt. Das Thermoelement 14 befindet sich unterhalb des Brenners 12 und mißt die Temperatur der zugeführten Luft unmittelbar vor ihrer Erüärmung. Die Thermoelemente 13, 14 sind einander gebenüberliegend in Reihe geschaltet, so da sie eine Temperaturdifferenzmessung über die Reihenschaltung hinweg liefern. Diese nemperaturdiferenz stellt ein Maß für den Gesamtwärmeanstieg zwischen den Luft- und Gaseingängen vor der Verbrennung und den hei3en Verbrennungsprodukten dar. Eine konstante Temperaturdifferenz zeit einen konstanten Verbrennungswärmedurchfluß durch das I-alorimeter an.
Die Verbrennungswärme kann in Mlärmeeinheiten, d.h. Kalorien gemessen werden. Die Fließgeschwindigkeit der Verbrennungswärme wird vorzugsweise in Kalorien je Minute (cal/min) ausgedrückt.
Ein Gasfluß mit konstanter Wärmemenge je Minute kann einem konstanten Heiwert der Gasprobe in cal/min zugeschrieben werden, falls die Luftzufuhr "konstant" erfolgt' und somit nicht die kalorimetergenauigkeit beeinträchtigt. In kritischen messungsfällen muß die Luftzufuhr auf Gewichtseinheiten je Minute bezogen "konstant" sein. Zu diesem Zweck wird die Luftzufuhr bezüglich Temperatur- und Druckschwanzungen berichtigt; hierdurch werden alle falschen Einflüsse der Luftzufuhr auf den betrieb des Kalorimeters ausgeschaltet und wird dadurch optimale Meßgenauigkeit erzielt.
Der Einfluß der in der zugeführten Luft enthaltenen lt euchtigkeit au"' die Meßgenauigkeit des Kalorimeters ist vernachlässigbar. Bei 385C und einem barometrischen Druck von 1,03 kg/cm2 besteht bezüglich der effektiven Wärmeabsorption durch die Luftzufuhr ein Unterschied von nur 0,1% zwischen absolut trockener und voll gesättigter Luft. Dieser äußerst geringe Unterschied beruht auf der gegenseitigen Aufhebung zweier Faktoren: Einmal ist nämlich die Luft bei 100%iger relativer Luftfeuchtigkeit weniger dicht als in trockenem Zustand, so daß nuch der Massendurchsatz durch die Durchfluß-Regeldüse bei konstantem Differenzdruck über die Düse kleiner ist; andererseits aber hat feuchte Luft je Masseneinheit eine größere Wärmekapazität als trockene Luft. Da sich diese beiden Faktoren nahezu auf zu neben trachten, bleibt der Wärmeabsorptionsunterschied infolge der Erwärmung der Luft innerhalb des Bereichs von 0,1%. Bei konstanter Wärmeabsorption der Luft und der Verbrennungsprodukte je Minute bleibt der Temerpaturanstieg im Kalorimeter abhängig von der Wärmeeinheitedurchflußmenge/min der Gaseingabe. Der Temperaturanstieg im Kalorimet er stellt dann eine einfache Funkt ion der Wärmeeinheitsdurchflußmeng e/min der Gasprob e dar und bleibt konstant, wenn die Wärmeeinheiteneingabe/min der Gasprobe konstant ist.
Um c"ie Temperaturdifferenz bzw. den Wärmeanstieg im Kalorimeter konstant zu halten, nun die Wärmemengeneingabe/min der Gasprobe auf konstantem Wert gehalten werden. Da sich aber die Gasprobe in Zusammensetzung, Dichte und Wärmeeinheite Je Gewichts- oder Vclumeneinheit andern kann, muß der Gasprobendurchsatz einwandfrei eingestellt werden, um den gewünschten konstahten Wärmeeinheitenzufluß zum Kalorimeter zu erzielen.
Jede Abweichung von einem konstanten Wärmeeinheitenzufluß/min der Gasprobe führt zu einer entsprechenden Abvreichung im durch die Verbrennung der Gasprobe erzeugten Temperaturanstieg. Diese Änderung des Temperaturanstiegs wird durch die Thermoelemente 15, 14 als Änderung der Differenztemperatur festgestellt und an die Klemmen 26, 27 des Reglers 15 angelegt.
Der Regler 15 besteht passenderweise aus einem eine proportionale Plus-Rückstellung mit oder ohne Derivierte gewähr leistenden Regler ohne fallende Charakteristik bei Laständerungen, dessen Ausgang ein Druckluftventil steuert.
Der Regler 15 spricht auf Änderungen der Temperaturdifferenz an und verstellt ein in die Gasprobenleitung 17 eingeschaltetes Ventil 16 in solchem Sinn und Ausmaß bezüglich der inderung der Gasproben-Durchsatzmenge, daß die Temperaturdifferenz auf ihren gewünschten Betriebswert zurückgeführt wird. Bei dieser Rückführung der Temperaturdifferenz wurde zwangsweise die konstante'1ärmemengeneingabe je Minute riedereingestellt. Im Betrieb bleiben diese regelnden Abweichungen von kleinster Amplitude und trachten danach, sich über lkrngäre Arbeitszeitspannen hinweg aufzuheben, so daß die Innenschleifen-Steuerfunktion des Kalorimeters als Einfluß auf die ilessung des Kalorimeters praktisch ausgeschaltet wird.
Der Temperaturanstieg im Kalorimeter wird in den meisten Fällen auf etwa 371OC, doh. so hoch eingestellt, daß die ausreichende Genauigkeit durch leichte Unterscheidung kleiner Abweichungen in den Wärmeeinheiten/min erzielt werden, jedoch nicht so hoch eingestellt, daß er den Dauerbetrieb des Gasbrenners und die Messungen beeinträchtigen könnte.
Die eingeführte Gasprobe besitzt einen bestimmten Gehalt an Wärmeeinheiten je Volumeneinheit, der bei Verbrennung mit der im Überschuß zugeführten Luft einen emperaturanstieg ergibt, der hauptsächlich durch die Warmemengenabsorption der mit der Überschlußluft vermischten Verbrennungsprodukte bestimmt wird. Beispielsweise können zweckmäßigerweise 24 kg Luft je kg Probengas verwendet werden. Die Wärmeeinheiten, die zur Erwärmung der Überschußluft über die zur Verbrennung des Gases erforderliche Luftmenge auf 371°C nötig sind, können ohne weiteres anhand herkömmlicher Tabellen berechnet werden. Die von den Verbrennungsprodukten aus Gasprobe und Verbrennungsluft absorbierten Wärmeeinheiten können ebenfalls auf ähnliche Weise berechnet werden.
Die Gasproben-Durchsatzmenge wird so gewählt, daß sie einen Wärmeeinheitenfluß je nutze liefert, der mit dem 371°C-Temperaturanstieg der mit der Überschußluft vermischten Verbrennungsprodukte in Einklang steht.
Die Ausgangs-Veränderliche des Kalorimeters ist eine Messung der eingeregelten Änderung im Gasprobendurchsatz, deren es bedarf, um die geforderte konstante Wärmemengeneingabe je Minute seitens der Gasprobe in den Gasbrenner zu erzielen.
Der Gasprobendurchsats durch die Leitung 17 wird durch eine Vorrichtung beispielsweise in Form einer Meßdüse 20 in Verbindung mit einem Differenzdruckanzeiger 21 gemessen, welche die Kalorimeter-Anzeige liefert.
Der Differenzdruck einer Meßdüse ist ein Maß für den Massendurchsatz in Gewichtseinheiten je Minute, sofern die Gasdichte konstaift bleibt. Der Massendurchsatz beispielsweise in kg/min ist proportional der Formel in welcher h den £(eßdüsen-Differenzdruck und d die absolute Dichte des Gases bedeuten.
Bei dem erfindungsgemäßen Kalorimeter-Steuersystem wird der Wärmemengenfluü/min seitens der Gasprobe durch den Innenschle-ifenbetrieb des Kalorimeters auf konstantem Wert gehalten. Die mathematischen Formelausdrücke für das Kalorimeter-Ausgangssignal 22 unter diesen Betriebsbedingungen ergehen sich aus der offensichblichen Beziehung: cal = kg x - cal min min kg Da der Massendurchsatz (kg/min) der Formel proportional ist und der Wärmemengefluß (cal/min) konstant gehalten wird, ergibt sich Es ist zu beachten, daß die Bedeutung des obigen Ausdrucks für h vom jeweiligen Zustand der Kalorimeteranlage abhängt, in dem die Wärmemenge je Minute auf einen konstanten Wert eingeregelt wird. Genauer gesagt, drücken die Gleichungen, welche die Konstante c für die Wärmemenge je ilinute enthalten, besser ein Betriebsgleichgewicht als eine Gl'eichheit aus. Unter der Bedingung eines konstanten Wärmemengenflusses je Minte muß der Ausdruck cal/kg dem in kg/min ausgedrückten Liassendurchsatz reziprok sein. Beim Kalorimeter ist din die Meßgröße h sowohl den Wert cal/kg (d.h. bei Anstieg dieses ertes muß die Durchsatzmenge proportional verringert werden) las auch dem Wert d umgekenrt proportional (d.h. bei, Vergrößerung von d und gleichbleibendem cal/kg, muß h kleiner werden, damit das dem Massendurchsatz proportionale Produkt h x d kontant bleibt).
Die Kalorimeter-Anzeige steht in direkter Beziehung zum Wobbe-Index. Dieser auch als Wobbe-Zahl bezeichnete Index der Wärmezuführungsgeschwindigkeit wird durch die-leichung Heizwert WI = d ausgedrückt.
Diese Zahl wird üblicherweise verwendet, wenn Fabrikgas mit stark veränderlichen Kalorienwerten benutzt wird. Die besondere Eigenschaft der Wobbe-Zahl besteht darin, daß si" bei Multiplikationen mit und einer entsprechenden ILonst-ante ummittelbar die Wärmezufuhr angibt, d.h.
In dieser Formel bedeuten c eine Konstante, h den Differenzdruck über einer Düse, p und t den absoluten statischen Druck bzw. die Absoluttemperatur des Gases an der Meßdüse und WI die Wobbe-Zahl Da beim Kalorimeter ein Durchfluß durch eine Düse erfolgt, die aug Lieferung von konstantem cal/min eingeregelt wird, kann die Wobbe-Zahl eines Gases unmittelbar aus der Gleichung bestimmt werden, in-walcher h, P und.T den Differenzdruck, den Absolutdruck bzw. die Absoluttemperatur der Gasprobe an der Kalorimeter-Meßdüse bedeuten. Die Konstante C kann durch Hindurchleiten eines Gases von bekanntem kalorienwert und bekannter Wichte (also bekannter Wobbe-Zahl) durch das Kalorimeter bestimmt werden.
Durch geeignete Kombination der kalorimeter-Anzeige h mit meß einem Dichten- oder Volumenwert lassen sich die Wärmemengen je Gewichts- oder Volumeneinheit ohne weiteres bestimmen.
Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Gasprobe bekannte chemische Zusammensetzung und demgemäß konstante Dichte besitzt. Bei konstanter Dichte wird die Kalorimeter-Anzeige #h = C zu 1 cal/kg x #d cal/kg In diesem Pall kann der cal/kg-Wert der Gasprobe unmittelbar von einer entsprechend eingeteilten Skala oder einer Tabelle abgelesen werden, die durch die Kai-orimeter-Anzeige 22 betätigt wird.
Für genauere Messungen der Gasprobe bedarf es einer strenge-, ren Steuerung der Luftzufuhr als in einfacheren Anwendungsfällen, wie bei der Steuerung eines Ofen-Gasbrenners. Zur Erzielung genauer Messungen müssen Temperatur und barometrisches Druck der Luftzufuhr überwacht werden, um eine konstante buftmasseneingabe in das Kalorimeter 1D zu gewährleisten. Temperatur und Druck der Gasprobe werden im -tesentlichen als der Temperatur und dem Druck der zugeführten Luft gleich betrachtet, da beide, Luft wie auch Gas, unter Raumtemperatur über längere Rohrleitungen zugeführt werden und im Betrieb nahezu atmosphärischen Druck besitzen. Soweit entsprechen sowohl Luft- als auch Gastemperatur im wesentlichen den vom Thermoelement 14 festgestellten Werten. inderunen in der Dichte der Gasprobe haben einen vernachlässigbaren Einfluß auf das Arbeiten des Kalorimeters, da Änderungen der Gasprobe allergeringsten Einfluß auf Gesamtgewicht und Wärmekapazität der Gesamtabgase haben. Dieser Einfluß geht noch weiter zurück, wenn die Luftzufuhr auf höherem Wert gehalten wird,, als zur vollständigen Verbrennung der Gasprobe erfoiderlich ist. Wenn die zugeführte Luftmenge ein Vielfaches des hierfür Erforderlichen beträgt, beeinträchtigen Schwankungen in der Gasprobendichte die Temperaturdifferenz im Kalorimeter nicht merklich.
Zur Gewährleisung der Luftzufuhrregelung, die in mit kritischen Messungen arbeitenden Anwendungsfällen erforderlich sind, muß die Luftzufuln inbezug auf Massendurchsatz (in kg/min) konstant gehalten werden. Dies stellt das günstigste Kriterium für eine konstante Luftzufuhr selbat bei strengsten Anforderung en an die kalorimetergenauigkeit dar.
Zur Erzielung eines konstanten Luf'trnassendurchsatzes kann man passenderweise die Luftdurchflußregelung gemäß Fig. 2 verwenaen, welche die Regelfunktion des Luftreglerblocks 19 gemäß Fig. 1 übernimmt.
Die Formel für den Massendurchsatz läßt sich wie folgt ausdrzcken : wobei k eine Skalenkonstante, h den Düsen-Differenzdruck und d die absolute Luftdichte bedeuten. Dazu kommt dann die klassische Gasgesetzgleichung d = kr x t wonach die Dichte eines Gases dem absoluten statischen Druck direkt (Boylesches Gesetz) und seiner absoluten riemperatur umgekehrt proportional ist (Charlessohes Gesetz). Eingesetzt ergibt sich, daß der Massendurchsatz der Luft K3 h x p/t proportional ist Infolgedessen muß zur Autrechterhalzung eines konstanten Luft-Kassendurchsatzes der Ausdruck (h x p/t) konstant gehalten werden. Die in Fig. 2 dargestellte Zusammenschaltung der funktionellen Blöcke löst tatsächlich die Formel T/h - p = 0, die den identischen umgesetzten Ausdruck darstellt.
Gemäß Fig. 2 wird die Luft-Zufuhrleitung 31 durch ein ventil @2 geregelt. Eine Meßdüse 33 nebst zugeordnetem Differenzdruc fübertrager 34 liefert das Glied h aus obiger Formel.
Die Lufttemperatur wird durch eine Sonde 35 gemessen, deren zugeordneter Temperaturübertrager 36 das Formelglied 2 li@@ert. Diese Glieder T und h werden von ihren Übertragern @@@nommen und an einen quotientenbil@er 37 angelegt, der seiherse@ts ein Ausgangsglied T/h arzeugt, welches zur Einstelllung des Sollwerts des Druckreglers 38 verwendet wird.
Dieser @@@@regler 38 steuert das Ventil 32 derart, daß der absolute statische Luftdruck P gleich dem Sollwert T/h des Reglers ist, wodurch ein konstanter Luftmassendurchsatz festgelegt wird. Der absolute statische Druck P wird durch eine Druckanzapfung 39 nebst zugeordnetem Druckübertrager 40 abgenomlen, dessen Ausgangssignal das Formelglied P für den Druckregler 38 liefert. Diese Bauteile der Luftdurchsatzeteuerung sind vorzugsweise üblicher Art, z.B. pneumatisch betätigte Instrumente, obgleich auch elektronische Bauteile als ebenfalls vorhandene übliche Instrumente benutzt werden können.
Beim Luftdurchsatzregler gemäß Fig. 2 sollte die Düse 33 so bemessen sein, daß sie mit praktisch geringstmöglichem DifIerenzdruck arbeitet, sc daß der gemessene Absolutdruck P ziemlich genau dem tatsächlichen Druck der Luftzufuhr am Gasbrenner 10 entspricht.
Erfindungsgemäß kann die Druckenzapfung 39 auch an der Brennerseite der Düse 33 vorgesehen sein.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein erfindungsgemaßes Kalorimetergerat, das einer großen Gasbrenneranlage, beispielsweise einem gasbeheizten Ofen zur erhitzung eines fließenden Fluidums, zugeordnet ist. Eine typische Forderung besteht hierbei nach Aufrechterhaltung einer durch ein Thermoelement 49 gemessenen konstanten Temperatur im Heißfluidumauslaß 53 des Wärmeaustauschers 52. Infolge der großen Masse von Ofen 51, Wärmeaustauscher 52 und in ihm enthaltenem Fluidum tritt zwischen einer Änderung in der Wärme zufuhr von Ofen 51 zum Wärmeaustauscher 52 und dem Auftreten einer entsprechenden dutch das Thermoelement 49 gemessenen Temperaturänderung in der Wärmeaustauscher-Auslaßleitung 57 eine beträchtliche Zeitverzögerung auf. Daher können bei einer plötzlichen Änderung im Heizwert des Gases beträchtliche e Übergangsfehler in der Fluidumtemperatur auftreten, bevor der Rückkopplung-Temperaturregler den Gasdurchsatz zwecks Ausgleichs dieser Wirkung zu ändern vermag.
Das erfindungsgemäße Kalorimeter stellt ein einfaches und wirksames Mittel für eine Vorausregelung" für einen Ofen dar, der unabhangig von Anderungen in der Zusammensetzung, der dichte und des Wärmemengengehalts des Zufuhrgases eine konstante cal/kg . min-Zufuhr verlangt.
Die einfache proportionale Beziehung zwischen der Kalorimeter-Anzeige und den Erfordernissen eines mit Gas unbekannter Eigenschaften beheizten Gasbrenners ist ohne weiteres ersichtlich. Einerseits wird das unbekannte Gas im Kalorimeter mit variabel geregelter Geschwindigkeit verbraucht, die eine konstante Zufuhr des, unbekannten Gases zum Kalorimeter in Wärmeeinheiten je Minute aufrechterhalt. Andererseits werden die identischen Änderungen in der Gasofenregelung verlangt, um das gleiche, unbekannte Gas dem Hauptbrenner in zeitlich konstanter Wärmemenge zuzuf2hren. Der enzige Unterschied besteht offenbar in der Proportionalitätskonstante, mit welcher der Größenunterschied zwischen dem kleinen Kalorimeterbrenner und dem großen Glasofen abgeglichen werden muß.
In Fig. 3 sind wiederum die Bauteile- des kalorimetergeräts gemäß Fig. 1 eingezeichnet. Darüberhinaus ist in Fig.- 3 ein gasbeheizter Ofen 51 nebst zugeordnetem Gasdurchfluß-Regelsystem dargestellt. Das Speisegas wird bei 41-in die Speiseleitung 42 eingeführt. Dieses Speisegas kann typischerreise ein Gemiscli aus einem bekannten Gas und einem unbekannten Gas, z.B. dem Nebenprodukt eines industriellen Prozesses sein. An der Anzapfung 43 wird eine Probe des Speisegases abgenommen und dem Kalorimeter zwecks Messung zugeführt. Das Speisegas wird über ein Durchsatzreg.elventil 44 und eine Düse 45 dem Hauptbrenner 51 zugeleitet. Die Düse 45 mißt in Verbindung mit dem Differenzdruckübertrager 46 den Gasdurchsatz zum Hauptbrenner 51 und liefert als Ausgangssignal an den Regler 47 eine Anzeige des Gasdurchsatzes zum Hauptbrenner 51.
Der Sollwert des- Reglers 47 wird durch einen Verhältnisvervielfacher 48 gesteuert, der das kalorimeter-ausgangssignal 22 mit der Temperatur des Fluidumauslasses vom Wärmeaustauscher 52 kombiniert, welche vom Thermofühler 49 gemessen und vom Temperaturüb ertrager 50 übertragen wird.
Wenn beispielsweise die Temperatur des erhitzten Fluidums den gewünschten Wert besitzt, liefern Thermofühler 49 und übertrager 50 kein Änderungssignal an den Verhältnisvervielfacher 48. Unter diesen Bedingungen wird der Sollwert des Reglers 47 nur durch das Ausgangssignal vom Kalorimeter geändert. Beim Auftreten einer schnellen Änderung in der Dichte oder dem Kalorienwert oder beider Werte des Speisegases verlangt die Gasprobe eine Neueinstellung ihrer Durchsatzmenge durch die Steuerschleife des Kalorimeters, um einen konstant en Wärmemengeneingang zum Kalorimeter aufrechtzuerhalten. Diese neue Gasdurchsatzmenge zum Kalorimeter wird durch die Düse 20 gemessen, durch den Differenzdruckübertrager 21 über den @@@ung 22 zum Verhältnisvervieliacher 48 übertragen und d@nn zur Hervorbringung einer ents@rechend proportionalen Sollwertänderung am Regler 47 verwendet. Die neue Sollwert@@@tellung am Regler 47 bewirkt eine Kompensation der Änderung in der Gaszusammensetzung, 5 daß das über die Leitung 42 zum @@sofen 51 geschnickte Spe@@gas bezüglich Wärme@e@@enfluß je @inute konstent bleibt. Durch diese Kompensierung wird die Temperatur des Gasofens 51 auf dem gewiinsehten Wert gehalten. Ersichtlicherweise erfolgt diese Kompensierung unmittelbar, nachdem die Gasprobe das Kalorimeter erreicht, so daß di-e mit der bekannten Rückkopplungsregelung zusammenhängenden Schwierig-Breiten vermieden werden, bei welcher eine registrierte Änderung am Thermofühler 49 abgewartet werden muß und eine zusätzliche Zeitspanne verstreicht, bevor eine Korrektur vorgenommen werden Irann. Die Temperatursteuerung des Gasofens 51 kann somit durch die durch das Kalorimeter gemäß Fig. 3 gewährleistete "Vorausregelung" innerhalb engerer Grenzen als mit Hilfe anderer Regelsysteme gehalten werden. Der Thermofühler 49 gewährleistet zusammen mit dem Temperaturübertrager 50 eine Rückkopplungssteuerung zum Verhältnisvervielfacher 48 hin, die zwecks Aufrechterhaltung der gewünscFten Temperatur auf langfristiger Basis arbeitet. Die durch das erfindungsgemäße Kalorimeter gewährleistete 1tVorausregelung1, und die durch den Gasofen-Thermofühler 49 sowie den Temperaturübertrager 50 hervorgebracht e Rückkopplungs-Regelung werden parallel zueinander in den Verhslt nisvervielfacher 48 eingespeist Das "Vorausregel"-System schafft Kurzzeit-Stabilität, d.h. ein schnelles, korrigierendes Ansprechen auf Brennstoffänderungen, während das Rückkopplungs-System Langzeit-Stabilität, d.h. Genauigkeit, gewährleistet.
Beimm Regelsystem gemäß Fig 3 ist die Luft- und Gastempe--ratur in beiden Systemen die gleiche, so daß sich Änderungen in der Umgebunstemperatur aufheben. Barometrische Änderungen haben ebenfalls den gleichen Einfluß auf beide Systeme und heben sich daher auch auf, Beim Kalorimeter gemäß Fig, 3 ist daher der Regel er 19 in diesem Anwendungsfall zweckmäßlgerweise -ein -einfacher Druckregler. wenn die Gaszufuhr mit außergewöhnlich hohem Druck erfolgt, ist es zweckmäßiger, die Gasprobenanzapfung 43 an die Brennerseite der Düse 45 zu verlegen, so daß die Notwendig-Keit für eine Reduzierung des Gasprobendrucks auf einen entsprechenden Arbeitsdruck entfällt.
Die schematische Darstellung Fig. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung auf ein System zum Messen von Wärmeeinheiten.
In diesem Fall dient das Kalorimeter zur kontinuierlichen Messung des Wärmeeinheitendurvhflusses je Minute durch eine Gasspeiseleitung.
Um die Messung der cal/min-einheiten zu erhalten, werden mehrere primäre Messungen zur Lieferung des gewünschten Ergebnisses kombiniert. Die Kaupt-Gasleitung 60 ist bei 73 von einer Gasprobenleitung 61 angezapft, die infolge der Regelwirkung der zugeordneten, in Verbindung mit Fig. 1 besohriebenen Steuerschleife einen konstanten Gasfluß in Wärmeeinheiten je Minute zum Kalorimeter 10 hin liefert.
Bei dieser Ausführungsforn der Erfindung ist die Meßdüse für die Probenleitung neben der Meßdüse für den zu messenden haupt-Gasfluß angeordnet, so daß unabhängig von den jeweiligen Werten für Gas-Zusammensetzung, -Druck und Temperatur die Werte für Temperatur, Druck und Dichte im die Hauptleitungsdüse durchströmenden Gas die gleichen-wie' imdie Probendüse durchströmenden Gas sind.
Wie erwähnt, hält die Kalorimeter-Steuerschleife eine durch die Thermoelemente 13, 14 gemessene, konstante Temperaturdifferenz und somit auch einen konstanten Gasprobendurchsatz in Wärmeeinheiten je Minute aufrecht.
Die vorher sehen genannte Formel cal/min = Massendurchsatz x cal/kg drückt einfach die offensichtliche Beobachtung aus, daß die in einem Gas enthaltene Wärmemenge (cal/kg) multlpliziert mit der Strömungsgeschwindigkeit (kg/min) die Wärmeflußgeschwindigkeit (cal/min) in einem Gas ergibt.
Oder anders ausgedrückt, ist die Wärmeflußgeschwindigkeit (cal/min) eines Gases sowohl seinem Wärmegehalt (cal/kg) als auch seinem Massendurchsatz (kg/min) proportional. Wie er ;. ähnt, ist der Ausdruck cal/min infolge der Arbeitsweise des Kalorimeters bei der Regelung des in der Leitung EI strömenden Probengases eine Konstante (c).
Setzt man in diese Formel c = Massendurchsatz x cal/kgeinund stellt um, so erhält man cal/kg = c Massendurchsatz Der Massendurchsatz durch die Prlbenleitung ist sowohl der Quadratwurzel aus dem Druck (hs) in der Probnleitung 61 als auch der Quadratwurzel aus der absoluten Gasdichte (d) proportional, d.h. Massendurchsatz Der Druck h5 wird als Differenzdruck an der Düse 66 gemessen, die dem Differenzdruckanzeiger 67 zugeordnet ist.
Durch Einsetzen erhält man Das bedeutet also, daß die Wärmemenge der Gasprobe je Gewichtseinheit (cal/kg) bei konstanter Wärmemenge je Minute der Massendurchsatz (kg/min) durch die Probenleitung 61 umgekehrt proportional ist.
Diese Beziehung kann auch durch die aussage ausgedrückt werden, daß die Wärmemenge je Gewichtseinheit der Gasprobe Sowohl der Quadratwurzel aus deni Probenleitungsdruck als auch der Quadratwurzel aus der Gasdichte d proportional ist.
In der Haupt-Galsleitung 60 zeigt die Meßdüse 88 zusammen mit dem Differenzdruckübertrager 69 den Differenzdruck ht an. Diese primäre Messung kann mit der Formel cal kg cal min min kg in Bezug gesetzt werden. Bringt man die Formel ein, in welcher ht der Druck in der Haupt-Gasleitung 40 und d die Gasdichte ist, so erhält man Diese letztere Beziehung gilt für das in der Hauptleitung 60 strc. nende Gas.
Für die Wärmemenge des Gases je Gewichtseinheit wurde bereits das Vernältnis in der Proberlei@@@ angegeben. Setzt man diese Beziehung in die Formel für das Speisegas in der haupt-Speiseleitung 60 ein, so erhält man Bei Vereinfachung durch Streichung des Dichte-Ausdrucks aus @ähler und @euner ergibt sich d.h. die Wärmeflußmenge in Wärmeeinheiten je Minute ist gleich der Quadrütwurzel aus des hauptleitungs-Differenzdruck ht dividiert durch den Probenleitun@ @sdruck h@ @@ einer Konstante.
Der Ausdruck hs wird von der Pr@@enleitung 51 durch die Däse 66 zusa@@@ mit eine@ Di@@erenzdrucküeertrager er-@@@ten, w@@@end der Ausdruck @t von der @auptleitung 60 durch Düse @@ zusammen mit eine@ D@@@erenzdruckübertrager 69 geliefert wird. Diese Ausdrücke @er en einem Quotienten bildener 63 zugeführt, an denssen Ausgang der @u@tient ht/hs erscheint, der weiterhin in einem Quadratwurzelzieher 64 zum Wert verarbeitet wird, welche wie verher auseführt, der Wärmeeinheitenmenge je Minute des in der Hauptleitung 60 strömenden Gases proportional ist.
Das Verfahren läßt sich auch unter Benutzung der Wobbe-Zahl betrachten. Die Quadratwurzel des bei 69 erscheinenden Ausgangssignals ht der Meßdüse 68 wird mit der Wobbe-Zahl multipliziert und ergibt ein konstantes Regelsignal in Wärmeeinheiten je Minute. Folglich ist konstante Wärmeeinheiten je Minute in der Gasleitung 60.
Die Teileanordnung gemäß Fig. 4 bildet somit infolge der Vereinfachung, die durch Streichung des Ausdrucks der Gasdichte in der Berechnung der Wärmeeinheiten je Minute erreicht wurde, ein Mittel zur Messung der Wärmeeinheitenmeng-e/ Minute in einer Hauptleitung.
In die Probengasleitung 61 ist ein Druckminderer 62 eingeschaltet, um selbst bei außergewöhnlich hohen Druckverhältnissen in den Haupt-Gasleitungen ein Arbeiten des Kalorimeters zu ermöglichen. Ersichtlicherweise ist der Druckminderer 62 auf der Kalorimeterseite der Probeng-as-leitungs-Düse 66 eingeschaltet, so daß die Gasdichte an dieser Düse 66 und an der Hauptleitungsdüse 68, wic erwähnt, gleich sind.
Die schematische Darstellung der Fig. 5 zeigt ein Gerät das sich für die Überwachung der unteren Explosionsgrenze eines Probengases eignet. Als die untere Explosionsgrenze eines entzündbaren Gases wird sein Mindest-Prozentgehalt in Luft bezeichnet, der gerade noch Verbrennung aufrechterhält. Im allgemeinen enthält-das entzündbare Gemisch an der unteren Explosionsgrenze unabhängig von der speziellen Art des entzündbaren Gases jeweils die gleiche Anzahl von Wärmeeinheiten je Volumeneinheit. Häufig ist es erwünscht, ein Gas-Luft-Gemisch zu überwachen, um sicherzustellen, daß der Brenngasgehalt so niedrig ist, daß das Gemisch mit Sicherheit unter dieser unteren Explosionsgrenze liegt.
Wenn beispielsweise gewisse elektrische Anlagen an Orten betrieben werden, die möglicherweise, normalerweise jedoch nicht explosionsgefährdet sind, muß man entweder die Ausgaben en und Unbequemlichkeiten auf sich nehmen und die elektrischen Vorrichtungen in "explosionssichere" Gehäuse einbauen oder den Ort so +* überwachen, daß die Belüftung und dgl. mit Sicherheit ausreicht, die in der Luft enthaltenen, entzündbaren Stoffe auf einem mit Gewißheit unter der unteren Explosionsgrenze liegenden Wert zu halten.
In diesem Fall dient die Vorrichtung gemäß i'ig. 1 zur auf recht erhaltung eines konstanten Wärmemengenzuflusses je e Minute zum Kalorimeter 10, wobei der Lufteinlaß 81 auf konstante Durchsatzmenge geregelt wird. Die Gasleitung 82 zum Brenner 12 weist einen gegabelten Einlaß 83, 84 auf. Der Einlaß 83 wird mit einem Gas bekannten Kalorienwerts, wie Methan, beschickt, während dem Einlaß 84 ein konstantes Volumen des zu prüfenden Gases zugeführt wird. Die beiden zuge führten Gase vermischen sich am Rohrvereinigungspunkt 85 und strömen durch die Gasleitung 82 zum-Brenner 12.
Die Kalorimeter-Steuerschleife vJirkt über regler 15 und Ventil 16 auf das dem Einlaß 83 zugeführte bekannte Gas (Methan) ein und hält einen konstanten Gesamt-Wärmewertzufluß zum Brenner 12 aufrecht.
Wenn die Wärmemenge je Volumeneinheit des Probengases konstant ist, gewährleistet es einen konstanten Wärmemengenzufluß/Minute zum Einlaß 84, weil es volumenkonstant -strömt,.
Falls sich jedoch die Wärmemenge des Probengases je Volumeneinheit ändert, wird durch seine volumenkonstante Zufuhr zum Einlaß 84 der dortige W,ärmemengendurchfluß je Minute entsprechend geändert. Hierdurch erfährt auch das Gesamtgasgemisch eine entsprechende cal/min-Veränderung und es tritt eine entsprechende Änderung der Temperaturdifferenz auf. Hierdurch wird der Regler 15 veranlaßt-, das methangas mit Hilfe des Ventils 16 auf einen neuen Wärmemengenzufluß pro Minute zum Einlaß 83 hin einzustellen, wodurch die Änderung im Wärmegehalt des Probengases aufgehoben wird. Die in cal/min ausgedrückte Zufuhrgeschwindigkeit des methangases kann in cal/min des Probengases oder, entsprechend dem volumenkonstanten Durchsatz cal/l kalibriert werden.
Ein bestimmter Wärmemengenfluß des Methangases zeigt einen komplementären Wärmemengenfluß des Frobengases an, dadurch der durch die Kalorimeter-Steuerachleife bestimmte konstante -.Gesamt-Wärrnemengenfluß ausgeglichen wird (Methangas in oal/inin + Probengas in cal/min = konstante Zufuhrmenge in eal/min) Es besteht also eine direkte proportionale Umwandlung der Wärmemenge/Minute des Probengases in seine Wärmemenge in der Raumeinheit, da das Probengas dem Einlaß 84 mit konstantem Volumen zugeführt wird. Aus diesem Grund ist ein Anstieg im Wärmemengenfluß je Minute des Methangases gleich einer Vermind4rung der Wärmemenge je Minute (und auch je Volumeneinheit) des zu prüfenden Gases und umgekehrt. Die Änderung des Wärmemengenflusses je Minute des Methangases kann unmittelbar von einem Durchflußmesser abgelesen werden, da die Dichte des Methangases bei Atmosphärendruck und -temperatur praktisch konstant ist.
Obleich vorstehend z.Zt'. bevorzugte Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sind ersichtlicherweise zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird. Aus diesem Grund, soll der erweiterte Schutzumfang alle derartigen Änderungen und Abwandlungen mit einschließen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kalorimeter mit einer Verbrennungs,kammer und einem zumindest mit seiner Spitze in dieser angeordneten, mit Brenngas versorgtem Gasbrenner, dadurch gekennzeichnet, dafo eine Einrichtung zur Zufuhr von die Verbrennung aufrechterhaltendem Gas in die Verbrennungskammer vorgesehen ist und daß in der Nähe des Gasbrenners zwei Einrichtungen zur Messung der Temperatur des die Verbrennung aufrechterhaltenden Gases vor seiner Erwärmung bzw. zur Messung der Temperatur der Verbrennungsprodukte angeordnet sind.
2. Kalorimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zufuhr des die Verbrennung aufrecht erhaltenden Gases letzteres dem Gasbrenner zuführt.
3. Kalorimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Binrichtung zur Zufuhr des die Verbrennung aufrecht erhalt enden Gases aus einem merklich unterhalb des Gasbrennerc in die Verbrennungskammer mündenden Lufteinlaß in die Verbrennungskammer besteht.
4. Kalorimeter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zufuhr des die Verbrennung aufrechterhaltenden Gases letzteres der Verbrennungskammer bzw. dem in dieser angeordneten Gasbrenner in einer Menge zuführt, welche die zur Gewährleistung einer vollständigen Verbrennung des Brenngases erforderliche tienge überschreitet.
Ijslorimeter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Regler zur Aufrechterhaltung einer konstanten Zufuhr von die Verbrennung aufrechterhaltendem Gas zur Verbrennungskammer.
6. klorimeter nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Temperatur-Meßeinrichtung zur Liessung der Temperatur des die Verbrennung aufrechterhaltenden Gases unterhalb des Gasbrenners angeordnet ist.
7. K@lorimeter nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, de. die erstgenannte Temp eratur-Ileßeinrichtung oberkalb des Luft einlasses angeordnet ist.
@. K@lorimeter nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Temperatur-Meßeinrichtung im Strömungsweg des die Verbrennung aufrechterhaltenden Gases angeordnet ist und die Temperaturmessung über die durch die Verbrennung frei gewordene Wärme erfolgt.
9. Kalorimeter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweitgenannte Temperatur-Meßeinrichtung zur Messung der Temperatur der Verbrennunsprodukte die Temperatur des Gemisches aus Verbrennungsprodukten und überschüssigen, die Verbrennung aufrechterhaltendem Gas mißt.
10. Kalorimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweitgenannte Temperatur-jNeßeinrichtung oberhalb des Gasbrenners angeordnet ist.
11. Kalorimeter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichret, daß die zweitgenannte Demperatur-IIeßeinrichtung im Strömungsweg des Gemisches aus Verbrennungsprodukten und überschüssigem, die Verbrennung aufrechterhaltendem Gas angeordnet ist.
12. Kalorimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung der Differenz der von den beiden Temperatur-Meßeinrichtungen gelieferten Meßwerte.
43. Kalorimeter nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen auf die gemessene Temperaturdifferenz ansprechenden Regler zur Einstellung der Brenngaszufuhr auf einen Betrag, bei welchem diese Temperaturdifferenz in der Nähe eines konstanten Werts gehalten wird.
14. Kalorimeter nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Strömungsmesser zur Messung der Durchsatzgesc4windigkeit des unter dem Einfluß des Reglers stehenden Brenngases.
15. talorimeter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmesser eine Meßdüse ist.
16. Kalorimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der Verbrennungskammer ein Abgaskanal vorgesehen ist.
17. kalorimeter nach einem der, Anspruche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskameer an ihrer Oberseite eine ibgasöffnung aufweist.
18. Kalorimeter nach einem der vorhergehenden Anspruche, gekennzeichnet durch eine Abgaskammer zur Aufnahme der die Verbrennungskammer verlassenden Gase, die mindestens eine Leitwand, welche die Gase in gewundener Strömungsbahn durch die Abgaskammer leitet, und einen den Oberteil der Verbrennungskammer praktisch vollstandig umschließenden Abschnitt aufweist.
19. Kalorimeter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Reziprokwert der Quadratwurzel der Durchsatzmengenmessung des Brenngases einem Wobbe-Index proportional ist, welcher als Kalorienwert des Gases je Volumeneinheit dividiert durch die @uadratwurzel des spezi@ischen Gewichts des Geses festgelegt ist.
2C. Klorimeter nach Anspruch 1/, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Darchsatzm@ ein@@@@ktung @bgegebene Signal den Durchsatz eines - in einer Gas-Speiseleitung strömenden Speisegases ähnlicher Zusammensetzung wie das Brenngas steuert, wobei eine. konstante Wärmemengenzufuhr des Speisegases durch die Speiseleitung aufrechterhalten wird.
21. Kalorimeter nach eine m der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasbrenner parallel zur Einrichtung zur Zufuhr des Brenngases mit einem Einlaß für ein Probengas versehen ist, daß eine Einrichtung zur Zufuhr des Probengases mit konstantem volumetrischen Durchsatz zum Einlaß der Probengas-Speiseleitung vorgesehen ist und daß das von der auf den Durchsatz des Brenngases ansprechenden Durchsatzmeßeinrichtung abgegebene Signal dem Heizwertgehalt des Probengases umgekehrt proportional ist, solange die Brenngaszusammensetzung konstant ist.
22. Kalorimeter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite regelbare Sinrichtung zur Zufuhr eines Probengases mit konstantem Volumen zum Gasbrenner vorgesehen ist, die mit der Einrichtung zur Zufuhr des Brenngases parallelgeschaltet ist, und daß der Heizwertgehalt pro Volumeneinheit des Probengases durch die Durchsatzmeßeinrichtung bestimmt wird.
23. Kalorimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Eaupt-Gasspeiseleitung eine Haupt-Durchsatzmeßeinrichtung eingeschaltet ist, und daß ein Teiler mit einem auf das von der Haupt-Durchsatzmeßeinrichtung Abgegebene Signal ansprechanden Eingang und einem auf das von der DurchsatzmeBeinrichtung des Kalorimeter. abgegebene Signal ansprechenden Eingang, eine TorrichtunS zur Zufuhr von Brenngas von der Haupt-Gasspeiseleitung zum Kalorimeter sowie ein auf das vom Teiler abgegebene Signal ansprechender Quadratwurzelzieher zur Anzeige der die Haupt-Gasspeiseleitung pro Minute durchsetzenden Wärmeeinheiten vorgesehen sind.
24. Kalorimeter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Temperatur-Meßeinrichtungen in Reihe geschaltete Thermoelemente sind, welche die Temperaturdifferenzmessung über die Reihenschaltung hinweg liefern.
25. Kalorimeter,-gekennzeichnet durch eine Zufuhrquelle für Brenngas, dessen Kalorienwert bestimmt werden soll und das einem in einer Verbrennungskammer angeordneten Gasbrenner zugeführt wird, eine Zufuhreinrichtung, welche der Verbrennungskammer Luft mit konstantem Massendurchsatz in solcher Menge zuführt, daß das Wärmeabsorptionsvermögen des gesamten Luftstroms im Vergleich zum Wärmeabsorptionsvermögen der gesamten Verbrennungsprodukte groß ist, und einen Regler für den Durchsatz des Brenngases zum Brenner, der die Brenngaszufuhr zum Brenner derart einstellt, daß der Temperaturanstieg der Luft und der Verbrennungsprodukte infolge der Freigabe der geringeren Verbrennungswärme des Brenngases konstant gehalten wird, wobei der Durchsatz des Brenngases auf einem bert gehalten wird, bei welchem die gesamte thermische Energie des Gases, gemessen auf der Basis seiner geringeren Verbrennungswäme, praktisch konstant gehalten wird, und wobei eine Messung der Druchsatzmenge des Brenngases vorgenommen wird, die-eine bestimmende Funktion des Kalorienwerts des Gases darstellt.
26. ,Kalorimeter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß in einer Haupt-Gasförderleitung eine Durchsatzmeßvorrichtung eingeschaltet ist, welche eine Messung der Wärmemengenzufuhr liefert.
27. Kalorimeter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasdichten-Meßvorrichtung vorgesehen ist, welche eine Messung des Heizwertgehalts dos Gases pro physikalische Einheit liefert L e e r s e i t e