DE1948170A1

DE1948170A1 - Metering device for introducing chlorine or similar - gas into town water supplies or sewers

Info

Publication number: DE1948170A1
Application number: DE19691948170
Authority: DE
Inventors: Franzel Wilbur H; Moffat Donald L
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Technologies Inc
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1969-09-24
Publication date: 1970-04-09

Abstract

A feed pipe leads from the gas pipe to the water pipe and the gas pipe contains both a restrictor and a control valve which is power-driven under the control of a regulator to which a pressure drop is transmitted by pressure sensor/transmitters upstream and downstream of the restrictor. A signal generator measures fluctuations in the flow per unit time in the water pipe and transmits a corresponding signal to the regulator to control the gas flow in accordance with the water flow. The control valve drive is by gas through a branch from the gas pipe, or by means of a separate air supply.

Description

Vorrichtung zum Zuführen eines Gases mit vorgegebenen Eigenschaften in einen Strom eines Mediums Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einführen eines Gases mit vorgegebenen Eigenschaften, s. B. von. Chlorgas, in einen Strom eines Mediums, z, -B. in eine städtische Frischwasseranlage oder Abwasseranlage. Das Gas soll dabei in selbsttätig geregelter Weise eingeführt werden.Device for supplying a gas with predetermined properties in a stream of a medium The invention relates to a device for Introducing a gas with given properties, see e.g. Chlorine gas, in one Stream of a medium, e.g. in a municipal fresh water system or sewage system. The gas should be introduced in an automatically regulated manner.

Bei einer bekannten, diesem Zweck dienenden Vorrichtung ist in der Leitung des Gasstroms eine fest eingestellte, sogenannte Meßdüse zusammen mit einer Einrichtung zur Reduzierung des Druckes vorgesehen, die stromaufwärts bzw. oberhalb der Pause einen im wesentlichen konstanten Unterdruck aufrechterhält, und dient ferner eine stromabwärts vorgesehene einstellbare Einrichtung bzw. ein Einstellorgan, z. B. ein Drosselventil dazu, unter der Einwirkung einer Injektorvorriohtung oder Strahldüse einen geringeren atmosphärischen Druck zu schaffen, wobei die Einstellung des Gasstromes gewöhnlich durch eine Verstellung des genannten Einstellorgans in der Weise bewirkt wird, daß sich der Druck stromabwärts von der Düse und somit auch das in der Düse erzeugte Druck gefälle ändert, Bei den üblichen Vorrichtungen wirkt ferner die Regelmembran direkt auf das Drosselventilgliedt und zwar ist für eine gegebene Größe der Membran die Kraft, die zum Einstellen der Lage des Drosselventilgliedes zur Verfügung steht, direkt abhängig der Abweichung des Druckgefälles, bzw. der Druckdifferenz sdifferential)von dem gewünschten Wert, so daß bei nur geringer Abweichung nur kleine Kräfte zur Verfügung stehen. Zwar arbeitet eine Vorrichtung dieser Bauart in sich zufriedenstellend und zuverlässig, bezweckt die Erfindung jedoch, in erster Linie eine Verbesserung der Bauweise zu schaffen, durch die die Vorrichtung leichter zu betätigen und zu handhaben ist, t, einen größeren Einstellbereich und noch größere Sicherheit und Zuverlässigkeit als bisher erhält. Ein Hauptanwendungsgebiet für eine solche Vorrichtung ist das Ohlorenvon Wasser oder anderen wäßrigen oder wasserhaltigen Plüsaigkeiten Cz, B, Abwasser) zwecks Reinigung unter Bedingungen, bei denen es im höchsten Maße notwendig ist, ein gewünschtes Ausmaß der Reinigungsbehandlung aufrechtzuerhalten, d.h. eine gewünschte Einstellung des Ohlorstromes (Chlormenge pro Zeiteinheit aufrechtzuerhalten, wobei jedoch die Durchführung in jeder Hinsicht im wesentlichen narrensicher sein und keinerlei besondere Geschicklichkeit oder Aufmerksamkeit der Bedienungsperson erfordern soll.In a known device serving this purpose is in the Conduction of the gas flow a fixed, so-called measuring nozzle together with a Means for reducing the pressure provided upstream or above the pause maintains a substantially constant negative pressure, and serves furthermore an adjustable device or an adjusting element provided downstream, z. B. a throttle valve, under the action of an injector device or Jet nozzle to create a lower atmospheric pressure, with the setting of the gas flow usually by adjusting the said setting element in the way the pressure is caused to decrease downstream of the nozzle and thus also the pressure gradient generated in the nozzle changes, with the usual Devices also acts the control membrane directly on the throttle valve member and that is for a given size of the diaphragm is the force required to adjust the position of the throttle valve member is available, directly dependent on the deviation of the pressure gradient or the Pressure difference sdifferential) from the desired value, so that with only a small deviation only small forces are available. Although a device of this type works In itself satisfactory and reliable, however, the invention aims primarily Line to create an improvement in the design, which makes the device lighter to operate and handle, t, a larger setting range and even larger Maintains security and reliability than before. A main area of application for one such device is the chlorinating of water or other aqueous or hydrous Plüsaheiten Cz, B, sewage) for the purpose of cleaning under conditions in which it Most necessary, a desired level of cleansing treatment to maintain, i.e. a desired setting of the Ohlorstromes (amount of chlorine per unit of time to be maintained, but with implementation in all respects be essentially foolproof and have no particular skill or Should require operator attention.

Bei den üblichen mit Differenzdruck arbeitenden Regelvorrichtungen wirkt die Steuer- oder Regelmembran direkt auf das Drosselventilglied. Für eine gegebene Größenbemessung der Membran ist die zur Einstellung der Lage des Ventilglieds verfügbare Kraft direkt abhängig von der Abweichung der Druckdifferenz von dem gewünschten Wert. Liegt nur eine geringe Abweichung vor, so sind lediglich kleine Kräfte verfügbar. Bei den hier nachstehend beschriebenen Konstruktionen mit Servosteuerung ist die zur Einstellung der Lage des Drosselventilgliedes verfügbare Kraft annähernd gleich dem Zeitintegral der Abweichung von der gewünschten Druckdifferenz. Wenn eine kleine Abweichung auftritt unddurch die Abfühleinriehtung festgestellt wird, so nimmt die das Drosselventilglied zurückstellende Kraft mit dem Zeitablauf stetig zu, so daß auch bei nur kleinen Abweichungen große Korrektionskräfte verfügbar sind. Diese Wirkung wird bei Verwendung der üblichen Reglerkonstruktion nicht erreicht. Die zur Verfügung stehenden-hohen Korrektionskräfte erlauben, verhältnismäßig kleine Membranen in der mit Servokraft gesteuerten Drosselventileinrichtung zu verwenden.With the usual control devices working with differential pressure the control or regulating diaphragm acts directly on the throttle valve element. For one The given size of the membrane is that for setting the position of the valve member available force directly dependent on the deviation of the pressure difference from the desired one Value. If there is only a slight deviation, only small forces are available. In the constructions with servo control described below, the for setting the position of the throttle valve member available force approximately the same the time integral of the deviation from the desired pressure difference. If a little Deviation occurs and is detected by the sensing device, the the throttle valve member restoring force with the passage of time steadily so that even with only small deviations large correction forces available are. This effect is not achieved when using the usual controller design. The available high correction forces allow relatively small ones To use diaphragms in the servo-controlled throttle valve device.

Bei den früheren Konstruktionen, bei denen die Steuermembran direkt auf das Drosselglied wirkt, wird die Bewegung des Drossel ventilgliedes durch die Bewegung der Membran in Richtung des Druckgefålles bzw. im Sinne der Druckdifferenz bewirkt, die auf sie ausgeübt wird. Es ist bekannt, daß die Bewegung einer Membran aus einer Stellung in eine andere Stellung Veränderungen in dem wirksamen Flächenbereich der Membran erzeugt, die ihrerseits wieder Ungenauigkeiten der geregelten Drücke oder der Druckdifferenz hervorruft. Bei den mit Servosteuerung'ausgerüsteten Konstruktionen wird die Druckdifferenz durch in der Abfühleinrichtung befindliche Membranen gemessen und erstreckt sich die gesamte Bewegung dieser Membranen nur über einige.In the earlier designs where the control diaphragm was directly acts on the throttle member, the movement of the throttle valve member is through the Movement of the membrane in the direction of the pressure drop or in the sense of the pressure difference causes that is exercised on them. It is known that the movement of a diaphragm from one position to another position changes in the effective surface area generated by the membrane, which in turn inaccuracies in the regulated pressures or the pressure difference causes. For constructions equipped with servo control the pressure difference is measured by the membranes in the sensing device and the entire movement of these membranes extends over only a few.

hundertstel Millimeter, nämlich nur über die Größe, die zum RückstelleniSz. 3. balgartigen Anordnung der Meß- und Regelmembranen (baffle) erforderlich ist. Diese begrenzte Bewegungsstrecke bringt nur ein Minimum an Änderung in der wirksamen Fläche mit sich und erlaubt daher, eine äußerst genaue Regelung mittels relativ kleinen Membranen in der Abfühleinrichtung zu erreichen.hundredths of a millimeter, namely only about the size required to reset it. 3. Bellows-like arrangement of the measuring and regulating diaphragms (baffle) is required. This limited range of motion brings only a minimum of change in the effective Area with itself and therefore allows an extremely precise regulation by means of relative small membranes in the sensing device.

Bei üblichen Reglerkonstruktionen macht es das Ungleichgewicht der entlang dem Drosselventilglied wirkenden Kräfte erforderlich, eine Membran solcher Größe zu verwenden, daß dieses Ungleichgewicht vernachlässigbar kleinwird im Verhältnis zu den gesamten auf die Membran wirkenden Kräfte. Wenn man diesen Umstand nicht berücksichtigt, wirken sich die wechselnden unausgeglichenen, entlang dem Drosselventilglied wirkenden Kräfte in Veränderungen des Drucks oder des Druckgefälles aus, das von dem Regler gesteuert wird. Die Größe des Drosselventilgliedes und die Ventilöffnung müssen in bestimmtem Verhältnis zum Durchlaßvermögen des Ventile -stehen".In common regulator designs, the imbalance of the forces acting along the throttle valve member required, a membrane such Size so that this imbalance becomes negligibly small in proportion to the total forces acting on the membrane. If you don't have that fact taken into account, the alternating unbalanced effects act along the throttle valve member acting forces result in changes in the pressure or the pressure gradient, which is caused by controlled by the controller. The size of the throttle valve member and the valve opening have to in a certain ratio to the passage capacity of the valve -stand".

Bei sehr großen Strömungen merden große Drocselglieder benötigt, die große unausgeglichene Kräfte mit sich bringen. Un diese Kräfte auf ein Minimum herabzusetzen, werden große embranen erforderlich und wird die Gesamtkonstruktion groß und unhandlich.In the case of very large currents, large throttle elements are required bring great unbalanced forces with them. To reduce these forces to a minimum large embraces are required and the overall construction becomes large and unwieldy.

Eine bekannte Alternative zu dieser Bauweise ist ein ausbalanciertes Ventil, bei den die entlang dem Ventildrosselglied wirkenden Kräfte auf ein Minimum der resultierenden unausgeglichenen Kräfte herabgesetat sind, die durch die an dem Ventildrosselglied vorbeigehende Strömung erzeugt werden. Aber diese Konstruktion ist komplizierter als die vorgenannte und, die, Form der Bauteile ist ein -im allgemeinen empfindlicher und störanfälliger, schwer zu gewährleistander Faktor. Bei den nachstehend beschriebenen, mittels Servoreinrichtung-betätigten Reglern darf ein großes Unglei,chgewicht -de-r entlang dem Ventildrosselglied auftretenden Kr fte vorliegen, hat dieses Ungleich ewicht aber dennoch keinen Einfluß auf die GenauEkeit der Regelung, weil das Ventildrosselglied nicht mit den die Druckdifferenz bzw. das Druckgefälle abfühlenden membranen verbunden ist und deshalb sich die Kräfte nicht ändern können, die auf diese abfühlenden sembranen wirken. Bei dem servogesteuerten Ventildrosselglied kann dieses ferner und kann auch die Ventilöffnung vorgleichsweise sehr g:.roß sein, um starke Strömungen durchlassen zu können, ohne daß große iemb,ranen benctigt werden, um das Ventilglied zu bewegen oder das große Ungleichgewicht der Kräfte herabzusetzen.A well-known alternative to this design is a balanced one Valve in which the forces acting along the valve throttle member are kept to a minimum of the resulting unbalanced forces exerted by the at that Valve throttle passing flow are generated. But this construction is more complicated than the above and, the, shape of the components is a -general more sensitive and failure-prone, difficult to guarantee factor. In the following described, by means of servo-operated regulators may have a large imbalance -the forces occurring along the valve throttle element have this inequality However, it still has no influence on the accuracy of the regulation because the valve throttle element not connected to the membranes that sense the pressure difference or the pressure drop and therefore the forces acting on these sensing membranes cannot change works. In the case of the servo-controlled valve throttle element, this can and can the valve opening must also be very large in order to allow strong currents to pass through to be able to move the valve member without large iemb, ranen needed or to lessen the great imbalance of forces.

Es ist bekannt, daß verflüssigte Gase, wie z. B. Chlorgas, nicht 100 %ig rein sind und daß, der fortlaufende Strom solcher Gase durch eine teise- - oder Zuführvorrichtung hindurch zur Ablagerung von VCrunreinigungen führen kann, wie z. B. sogenannter "Chlorzucker (ChlorXinetaffy), Bisenchlorid, Hexachloräthan und andere komplexe Verbindungen, und zwar durch die an-ze SseiEevorrichtung hindurch. Bei den herkömmlichen Heglerkonstruktionen steht die gesamte Strömung im allgemeinen mit mindestens der einen Seite der die Druckdifferent bEw. das Druckgefälle regelnden.Membran in Berührung. Die genannten, fortlaufend auf@ der Membran abgesetzten Verunreinigungen können aie Srenauigkeit des Regelvorganges ernsthaft beeinträchtigen und außerdem das Ventildrosselglied und den Ventilsitz bedecken, wodurch- zur, Bewegung des Vantildrosselgliedes zu hohe Kräfte erforderlich werden, wie sie bei den herkömmlichen Konstruktionen nicht verfügbar-sind. Bei der servogesteuerten Konstruktion sind die das das Druckgefärlle- abfühlenden- Membranen der Strömung nicht direkt ausgesetzt; sie bilden vielmehr nur Zellen zur Abfühlung des Druckes und der Hauptstrom des Gases geht nicht ständig an den Membranen vorbei. Somit sammeln sich sehr viel weniger Verunreinigungen tauS den die Druckdifferenz abfühlenden Membranen. Außerdem ergibt sich zufolge der großen Energiereserve zum ßewegen des Ventildrosselgliedes ein einwandfreies Arbeiten auch dann, wen-n sich auf diesen Bfrosselglied oder auf dem Ventilsitz Verunreinigung-en in einer Menge befinden, durch die übliche Konstruktionen nicht mehr arbeiten könnten.It is known that liquefied gases such. B. chlorine gas, are not 100% pure and that the continuous flow of such gases through a teise- - or feed device through can lead to the deposition of VCraminierungen such. B. so-called "chlorine sugar (ChlorXinetaffy), bischloride, hexachloroethane and other complex compounds, through the display device .Membrane in contact. The named impurities continuously deposited on the membrane can seriously impair the accuracy of the control process and also cover the valve throttle element and the valve seat, which means that excessive forces are required to move the valve throttle element, as is the case with conventional designs They are not available in the case of the servo-controlled construction the pressure gradient sensing membrane is not directly exposed to the flow; rather, they only form cells for sensing the pressure and the main flow of gas does not constantly pass the membranes. This means that far fewer contaminants collect from the membranes that sense the pressure difference. In addition, due to the large energy reserve for moving the valve throttle element, it works properly even if there is an amount of contamination on this throttle element or on the valve seat that would prevent the usual constructions from working.

Bei normaler Arbeitsweise ist das Vakuum in den Gasfördervorrichtungen nicht kleine als 127 mm Quecksilbersäule und hat einen Maximalwert bei 762 mm,- Quecksilbersäule. Die hachstehend beschriebenen Regler verwenden diese Vakuumquelle, um eine mit einers Düse und einem Balg-Schließblech versehene Einrichtung mit Energie zu versorgen, wobei diese Einrichtung ihrerseits dasjenige Vakuum regelt, das die Energiequelle für das servogesteuerte Regelventil der Strömung bildet.During normal operation, the vacuum is in the gas delivery devices not smaller than 127 mm of mercury and has a maximum value of 762 mm, - Mercury column. The regulators described below use this vacuum source, around a device provided with a nozzle and a bellows strike plate with energy to supply, this device in turn regulates the vacuum that the Forms energy source for the servo-controlled control valve of the flow.

Das Frinzip der Verwendung von Vakuum wird in erster Linie aus Sicherheitsgründen angewendet; wenn eine Undichtigkeit in irgendeinem Teil des Vakuumsystems auftritt, tritt Luft in das System ein und tritt giftiges Gas aus dem System nicht aus.The principle of using vacuum is primarily for safety reasons applied; if a leak occurs in any part of the vacuum system, air enters the system and toxic gas does not escape from the system.

Der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einführen von Gas in eine Strömung eines i%ediums' liegt- die Aufgabe zugrunde, die in der Zeiteinheit diesem Mediumstrom zugeführte Gasmenge als einen bestimmten Anteil bzw. Prozentsatz pro Volumeneinheit der in der Zeiteinheit strömenden Mediummenge festzulegen und, insbesondere in Falle von Chlorzuführung, eine konstante Eosierung des Gases aufrechterhalten, und zwar durch selbsttätige Regelung der in der Zeiteinheit zugeführten Gasmenge als eine der in der Zeiteinheit strömenden Mediummenge proportionaler. enge.The device according to the invention for introducing gas into a flow an i% edium 'is based on the task, which in the unit of time this medium flow amount of gas supplied as a certain proportion or percentage per volume unit determine the amount of medium flowing in the unit of time and, in particular in In the event of chlorine addition, maintain a constant flow of gas, and although by automatic regulation of the amount of gas supplied in the unit of time as one of the amount of medium flowing in the unit of time more proportional. tight.

Zusammenfassend gesagt besteht die Erfindung in folgenden: Einem Rohr oder Rohraystem, in welchem daß strömende Medium strömt, wird Gas durch eine Leitung hindurch zugef@@rt, in@@elcher ein Regelventil angebracht ist, das von einer Energie- @zn.In summary, the invention consists of the following: A pipe or pipe system in which the flowing medium flows becomes gas through a pipe through @@ rt, a control valve is installed in @@ elcher, which is controlled by an energy @zn.

Kraftquelle aus gesdeuert wird, wobei die @@art@euerung ihrerseits mittels einer @er@ovorrichtung @estemert wird, die mehrere so angeschlossene @e@anen enthält, daß die a un@er den Einflu@ades Druckabfalls der Gasstrumung stehen, der an einer einstellbaren Durchla- der Staurand@ffnung auftritt, und de sie ferner durch einen Signalgeber gesteuert werden, der mit den Rohr oder Rohrsystem des strömenden @ediums in Verbin@ung steht und als Fühler für die Schwankungen in der Durchflußmenge dieses Mediums pro Zeiteinheit arbeitet, wobei ferner die Energie- bzw. Leistungssteuerung ihre Energie von dem Unterdruck bezieht, der durch einen Injektor oder eine Strahldüse erzeugt wird.Power source is steered off, the @@ art @ control in turn by means of a @ er @ o device @estemert, which contains several so connected @e @ anes that the a @ er the influence of the pressure drop of the gas flow, which is on an adjustable through-flow opening occurs, and they are also controlled by a signal transmitter that is connected to the pipe or pipe system of the flowing medium and works as a sensor for the fluctuations in the flow rate of this medium per unit of time, furthermore the Energy or power control draws its energy from the negative pressure that is generated by an injector or a jet nozzle.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigen: Fig. 1 schematisch eine Darstellung der St-ömung und der Einrichtungen und Or ane zum Regein der Energie bzw. Kraft, welche das in dem Gasstrom befindliche Ventil betätigt, und Fig. 2, 3 und 4 Teildarstellungen von abgeänderten Ausrührungsformen des servogesteuerten Teils @er @inrichtung nach Fig. 1.A preferred embodiment of the invention is illustrated below with reference to of the drawings, namely: FIG. 1 schematically shows a representation the flow and the facilities and organs to regulate the energy or force, which actuates the valve located in the gas flow, and FIGS. 2, 3 and 4 are partial representations of modified versions of the servo-controlled part @er @inrichtung according to Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 10 das Hauptrohr für den Mediumstrom bezeichnet, das ein städtisches Frischwasser- oder @bwasserro@@ sein kann. @in kleineres, in das Mauptro@r 10 einmündendes Kohr ist uit 1vA bezeichnet. 11 ist die Leitung für den Gasstrom, der z. B. ein Chlorgasstrom sei kann, welcher von ir,-endeiner queS le herkommt und bei 12 in das Gasleitungssgsten eingeführt ist und lurch einen Einla@regler h hindurchströmt, der als Ganzes mit 13 bezeichnet ist. In dem Regler befindet sich ein Stauranddurchfluf 14, der mit einer Ventilkugel 15 ausgerüstet ist, die mittels einer Feder 16 genen den Ventilsitz gedruckt wird. Die Ventilkugel besitzt einen Schaft 17, der durch eine Öffnung einer membran 18 hindurchgeht, die durch einen Verschlußdeckel 20 verschließbar ist, der mittels einer Feder 19 in die Schließstellung gedrängt wird. Die in der teglervorrichtung 13 gebildeten Rammern werden mittels einer Leitung 21 entlftet. In der Leitung 11 befinden sich ferner ein Rotadurchfludmesser (rotameter) 25 und eine von Mend einstellbare Durchflußdüse bzw. Ventildurchflußöffnung 26 nach Art eines Staurannes, deren eigentliche Öffnung 27 durch ein kegelförmiges Ventil 28 eingestellt wird, das mittels eines Handgriffes 29 auf veränderliche Größen des Staurand-Durchflußkanals in der Leitung 11 eingestellt werden kann.In the drawing, 10 denotes the main pipe for the medium flow, an urban freshwater or @ bwasserro @@ can be. @in the smaller Kohr which opens into the Mauptro @ r 10 is designated uit 1vA. 11 is the line for the gas flow z. B. can be a stream of chlorine gas, which of ir, -end your that le comes from and is inserted into the gas pipeline at 12 and through an inlet regulator h flows through, which is designated as a whole by 13 is. In the controller there is a backflow throughflow 14 with a valve ball 15 is equipped, which is printed by means of a spring 16 genen the valve seat. The valve ball has a shaft 17 which passes through an opening in a membrane 18 passes, which can be closed by a cap 20, which means a spring 19 is urged into the closed position. The one in the controller 13 formed rams are vented by means of a line 21. On line 11 there is also a rotameter 25 and one adjustable by Mend Flow nozzle or valve flow opening 26 in the manner of a Staurannes, the actual Opening 27 is set by a conical valve 28, which by means of a Handle 29 to variable sizes of the backwater flow channel in the line 11 can be set.

Ferner befindet ich in der Gasleitung 11 ein @egelventil 30 mit eine Ventilschaft 31, der mit einer @ enbran32 verbunden ist und über diese Meubran hinausgehend mit weiter unten @eschriebenen weiteren Steuerorgauen verbunden ist. @eiterhin ist in der Leitun 11 ein Pritarentil 25 in Form eines Kugelventils angeordnet, dessen ugel 36 durch eine Feder 37 in seine Schlie3stellung an eine Sitz 38 ~edrängt wird. Das stromabwärts liegende Ende der Leitung 11 ist mit einer Vorrichtun zum Einführen des Gases in das Medium verbunden, das in den kleineren Rohr 10A strömt; diese Vorricetung ist z. B. eine Venturi-Strahldüse 40, welche eine Saugwirkung in der Leitung 11 ausübt, um das Chlorgas durch diese Leitung hindurch anzusaugen.Furthermore, I is in the gas line 11 a @egelventil 30 with a Valve stem 31, which is connected to a @ enbran32 and going beyond this Meubran is connected to further control orgau described below @. @more is in the Leitun 11 a pritar valve 25 arranged in the form of a ball valve, whose ugel 36 is urged into its closed position on a seat 38 by a spring 37. The downstream end of the conduit 11 is provided with a means for introducing it of the gas connected into the medium flowing into the smaller pipe 10A; this provision is z. B. a venturi jet nozzle 40, which a suction in the line 11 exercises to draw the chlorine gas through this line.

Das Regelventil 30 wird durch einen Kraftantrieb 45 gesteuert, der seinerseits servogesteuert ist. Der Kraftantrieb meist eine Kammer 47 auf, die auf einer Seite durch eine Membran 46 begrenzt wird, welche mit dem Schaft 31 verbunden ist und an ihrer Außenseite dem atmosphärisehen Druck ausgesetzt ist, während die Innenseite der membran dem Unterdruck ausgesetzt ist, der in der Kammer 47 durch eine- Verb'indung hergestellt wird, die zu der Leitung ii führt, in, der Unterdruck herrscht. Diese von der Kammer 47 zur Leitung 11 führende Verbindungsleitung ist als Ganzes mit 48 bezeichnet und enthalt einen Stauranddurchfluß 49 sowie ein Prüf-Staurandventil 55. Die Durchflußöffnung 56 dieses Ventils ist mit einer Membran 57 verbunden, die durch eine Feder 58 gegen ein 3a,lg-Schließblech (baffle) 59 gedrängt wird. Eine Leitung 6,0,' führt vom Ventil 55- zur Leitung 11 so daß der in der Leitung 11 herrschende Unterdruck auf die Membran 57 ausgeübt wird und den Durchflußteil 56 von dem Balg-Schließblech wegbewegt oder webzubewegen sucht, wobei-Unterdruck in der Kammer 47 erzeugt wird, der auf die Membran 46 einwirkt. In einer weiteren, zur Antrieb,svorrichtung gehörigen Kammer 62 befindet sich ein Luftfilter 61 für. Lufteintritt durch die Kammerwandung. Eine Düse 63 bildet eine Verbindung zwischen den Kammern 62 und 47 in der Weise, daß, wenn die Düse offen ist, durch diese hindurch Luft. in die Kammer 62 eingesaugt und dann weiter in die Kammer 47 sowie durch den Staurand 49 nach unten und durch die Leitung 48 hindurch in die Leitung' ii gesaugt wird. Sin Anzeigegerät zur Anzeige des Druckes des in der Deitung 10 strömenden Mediums ist bei 95 dargestellt. Bei 96 befindet sich ein Anzeigegerät für den Gasdruck. In der Chloreinlaßkammer kanneeine Heizvorrichtung 97 vorgeschen sein Der Kraf'tant"rieb- wird durch Servoorgane gesteuert, die aus einem als Ganzes mit 65 bezeichneten Stapel von Zellen besteht, welche durch mehrere im wesentlichen parallel zu einander verlaufende Membrane voneinander getrennt sind, die mit einer Stange 66 verbunden sind; diese Stange trägt an ihrem der Düse 63 in der.The control valve 30 is controlled by a power drive 45, the is in turn servo-controlled. The power drive usually one chamber 47, which is limited on one side by a membrane 46, which with the Shaft 31 is connected and exposed on its outside to the atmospheric pressure is, while the inside of the membrane is exposed to the negative pressure that is in the Chamber 47 is established by a connection which leads to line ii, in, the negative pressure prevails. This connecting line leading from the chamber 47 to the line 11 is designated as a whole with 48 and contains a dam edge flow 49 and a Test edge baffle valve 55. The throughflow opening 56 of this valve is provided with a membrane 57 connected, which is urged by a spring 58 against a 3a, lg strike plate (baffle) 59 will. A line 6,0 'leads from the valve 55- to the line 11 so that the in the line 11 prevailing negative pressure is exerted on the membrane 57 and the flow part 56 moves away or seeks to weave away from the bellows strike plate, with negative pressure is generated in the chamber 47, which acts on the membrane 46. In another, the drive, svorrichtung associated chamber 62 is an air filter 61 for. Air entry through the chamber wall. A nozzle 63 forms a connection between chambers 62 and 47 such that when the nozzle is open, therethrough Air. sucked into the chamber 62 and then further into the chamber 47 and through the Reservoir 49 is sucked down and through the line 48 into the line 'ii will. A display device for displaying the pressure of the flowing in the line 10 Medium is shown at 95. At 96 is a gas pressure indicator. A heater 97 may be provided in the chlorine inlet chamber. is controlled by servo elements from a stack designated as a whole by 65 consists of cells which run through several essentially parallel to each other Membranes are separated from each other connected to a rod 66; these Rod carries on her the nozzle 63 in the.

Eraftantriebskammer nahegelegenen Ende eine Schließscheibe 67.A closing disk 67 near the end of the power drive chamber.

einen Feder 68 drängt die Stange 66 von der Düse 63 (in der Fig.a spring 68 urges the rod 66 from the nozzle 63 (in Fig.

1, nach rechts) weg und strebt die Düse 63 des Kraftantriebs zu öffnen.1, to the right) and strives to open the nozzle 63 of the power drive.

Die mit 70, 71, 72, 73, 74, 75 und 76 bezeichneten Membranen * bilden je eine Kammer bzw. Je eine Zelle A, 3, -a, D, E, P und G-(iehe Fig. 2, 3 und 4) zwischen sich, und diese Kammern dienen zur Ausübung einer Vielzahl von Regel- und Steuerfunktionen, wie sich nachstehend im einzelnen ergibt. Mit den Zellen A und B ist je eine Druck-Fühlvorrichtung verbunden, von denen je eine aus einer mit der Leitung 11 stromabwärts der Düse 27 verbundenen Leitung 80 und die andere aus einer stromaufwärts von der Düse 27 mit der Leitung 11 verbundenen Leitung 81 besteht, so daß die se Leitungen die zwischen diesen Anschlußpunkten der Leitung 11 bestehende Druckdifferenz auf die Zellen A und B (d. h. der höhere Druck auf die Zelle B und der niedrigere Druck auf die Zelle A) übertragen wird, wodurch die Lage der Stange 66 nach Maßgabe dieser Druckdiff,erenz beeinflußt bzw. verstellt wird. In allen Fällen ist stets der durch die Leitung 80 abgefühlte und übertragene Druck geringer als der absolute Druck, der durch die Leitung 81 abgefühlt und übertragen wird. Die beiden Zellen A und B haben gleich wirksame Flächen, und deshalb erzeugt jegliche Druckdifferenz zwischen den beiden Zellen eine entsprechende Kraftdifferenz. Da nun der in dem stromabwärts gelegenen Teil der Leitung herrschende Druck, wenn Gas durch den Staurand 27 bzw. Ventil 26 strömt, stets geringer ist als der in dem stromaufwärts dieses Staurands gelegenen Leitungsteil, strebt die resultierende Kraft der Zellen A und B die Stange 66 von der Düse 63 wegzubewegen (in Fig. 1 nach rechts). Diese Kraft ist direkt, linear proportional zu der Differenz der Drücke, die stromabwärts und atromaufwärts vom Ventil 26 herrschen, und' sie ist demgemäß direkt proportional zum Quadrat der pro Zeiteinheit durch das einstellbare Ventil 26 strömenden Gasmenge. Die Zelle C ist eine Dämpfungskammer, an die eine Leitung 85 angeschlossen ist, eine Verengung 86 aufweist und zur Atmosphäre führt'.The membranes * marked 70, 71, 72, 73, 74, 75 and 76 each form a chamber or a cell A, 3, -a, D, E, P and G- (see Figs. 2, 3 and 4) between them, and these chambers are used to exercise a variety of regulating and control functions, as follows in detail. A pressure-sensing device is connected to each of cells A and B, one of which consists of a line 80 connected to line 11 downstream of nozzle 27 and the other of a line 81 connected to line 11 upstream of nozzle 27, so that these lines transmit the pressure difference existing between these connection points of line 11 to cells A and B (ie the higher pressure on cell B and the lower pressure on cell A), whereby the position of the rod 66 in accordance with this Pressure difference is influenced or adjusted. In all cases, the pressure sensed and transmitted through line 80 is always less than the absolute pressure sensed and transmitted through line 81. The two cells A and B have equal effective areas and therefore any pressure difference between the two cells creates a corresponding force difference. Since the pressure prevailing in the downstream part of the line when gas flows through the dam 27 or valve 26 is always less than that in the line part upstream of this dam, the resulting force of cells A and B tends towards rod 66 move away from the nozzle 63 (to the right in Fig. 1). This force is directly, linearly proportional to the difference in the pressures prevailing upstream and downstream of the valve 26 and is accordingly directly proportional to the square of the amount of gas flowing through the adjustable valve 26 per unit of time. Cell C is a damping chamber to which a line 85 is connected, has a constriction 86 and leads to the atmosphere '.

In dem Rohr oder Rohrsystem 10 der Medium-strmung ist ein Signalgeber 90 angebracht, der einen positiven Druck über Ammesphärendiruck durch eine Leitung 91 auf dieZelle E übertrggt, die zwischen den Membranen, 74 und 75 gebildet wird. nimmt man an, daß eine Reihe von tberatmosphärendrücken übertragen wird und diese Drücke bei Zunahme der IIediuiströme im Rohr 10 zunehmen, so wird der niedrigste dieser Drucke durch die Feder 68 ausgeglichen, die die Schließscheibe 67 von der Düse 63 wegzieht bzw. in Abstand hält. würde jedoch die Durchflußmenge pro Zeiteinheit in der Leitung 10 zunehmen, so würde ein größerer Überatmosphärendruck auf die Zelle E übertragen und auf diese Weise die Stange 66 in die Richtung gedrückt werden, in der sie die Düse 63 schließt und hierdurch das Ventil 30 sich öffnen läßt und verursacht, daß der durch die Leitung 11 in den Iediumstrom 10 eindringende Gasstrom pro Zeiteinheit größer wird. A signal transmitter is located in the pipe or pipe system 10 of the medium flow 90 attached, the positive pressure via ammesphere pressure through a line 91 transferred to cell E, which between the membranes, 74 and 75 is formed. it is believed that a series of tantatospheric pressures are transmitted and these pressures increase as the fluid flows in the pipe 10 increase, so will the lowest of these pressures is balanced by the spring 68 that holds the locking disc 67 pulls away from the nozzle 63 or keeps it at a distance. however, the flow rate would increase per unit of time in the line 10, so would a greater superatmospheric pressure transferred to the cell E and in this way pushed the rod 66 in the direction in which it closes the nozzle 63 and thereby the valve 30 opens and causes the penetration through the line 11 into the Iediumstrom 10 Gas flow per unit of time is greater.

Die einstellbare Durchlaßöffnung 26 und der Regler für den Differenzdruck befinden sich in einem geschlossenen Kreis. Mimmt man an, daß das Drosselventil 30 geschlossen ist und deshalb kein Gas durch die einstellbare Durchlaßöffnung 26 strömt, so entsteht durch die Durchlaßöffnung 26 hindurch kein Druckgefälle.The adjustable passage opening 26 and the regulator for the differential pressure are in a closed circle. Assume that the throttle valve 30 is closed and therefore no gas through the adjustable passage opening 26 flows, no pressure gradient arises through the passage opening 26.

Wenn ein Drucksignal in die Zelle E übertragen wird, so wird die Schließscheibe 67 gegen die Düse 63 gestoßen, nimmt daß Vakuum in der Antriebskammer 47 zu, öffnet sich daher das Drosselventil 30 und beginnt Gas durch die einstellbare Durchlaßöffnung 26 zu strömen. Hierdurch wird eine Druckdifferenz zwischen dem in der Leitung 81 und dem in der Leitung 80 herrschenden Vakuum erzeugt, die die Schließscheibe 67 von der Düse 63 wegzieht. Das Drosselventil 30 beginnt dann, sich in der Schließrichtung zu bewegen. An der Durchlaßöffnung 26 nimmt dann die in der Zeiteinheit strömende Durchflußmenge und nimmt auch die Druckdifferenz solange ab, bis die auf die Stange 66 wirkenden Kräfte genau ins Gleichgewicht gelangt sind, wobei die in den Mediumstrom 10 eingeführte, diesem proportioüale Gasdurchflußmenge pro Zeiteinheit auf dem gewünschten Wert gehalten wird.When a pressure signal is transmitted into cell E, the locking disk will 67 pushed against the nozzle 63, the vacuum in the drive chamber 47 increases, opens therefore the throttle valve 30 and starts gas through the adjustable passage opening 26 to stream. This creates a pressure difference between that in line 81 and the vacuum prevailing in the line 80, which the closing disk 67 pulls away from the nozzle 63. The throttle valve 30 then begins to move in the closing direction to move. At the passage opening 26 then takes the flowing in the unit of time Flow rate and also the pressure difference decreases until it hits the rod 66 acting forces have exactly reached equilibrium, whereby the in the medium flow 10 introduced, this proportional gas flow rate per unit of time on the desired Value is held.

In einigen Fällen, in denen eine Luftciuelle, die durch den Signalgeber 90 ein Überdrucksignal in eine der Zellen schickt, nicht zur- Verfügung, steht, kann eine abgeänderte Ausführungsform gemäß Fig. 2 Anwendung finden. In diesem Fall kann an den Signalgeber 90 eine Vorrichtung zur Übertragung eines Unterdrucks angeschlossen werden und wird eine Vakuumquelle für dieses Signalübertragungesystem dadurch hergestellt, daß man es durch einen Stauranddurchlaß 101 hindurch mit der Leitung 48 verbindet, wobei eine Ausgangsleitung 102 der Staurandvorrichtung 101 bei 103 eine zur Zelle B führende Abzweigung besitzt und über eine Leitung 98 zu der Vorrichtung zur Übertragung von Unterdruck verbunden ist, wobei die Leitung 98 ein Unterdruckiaignal im Bereich von 254 bis 1270 mm Wassersäule führt. Bei Erhöhung dieses Vakuums wird eine zur Zelle A hin gerichtete, d. h. die Schließscheibe 67 in Schließstellung an der Düee 63 bringende Kraft erzeugt, und der Steuer- und Betätigungsvorgang bezieht sich daher in der gleichen Weise wie der Steuer- und Betätigüngsvorgang, der vorstehend bei Übertragung eines Überdrucksignals beschrieben wurde.In some cases where there is an air source caused by the signaling device 90 sends an overpressure signal to one of the cells, is not available, is can be a modified embodiment according to Fig. 2 apply. In this case, a device for transmitting a Negative pressure and becomes a vacuum source for this signal transmission system produced by it through a baffle passage 101 through with the Line 48 connects, wherein an output line 102 of the baffle device 101 at 103 has a branch leading to cell B and via a line 98 to the device for the transmission of negative pressure is connected, the line 98 leads a negative pressure signal in the range of 254 to 1270 mm water column. When increasing this vacuum becomes one directed towards cell A, i. H. the locking disk 67 generated in the closed position at the nozzle 63 bringing force, and the control and actuation process therefore relates in the same way as the control and actuation process, which has been described above for the transmission of an overpressure signal.

Innanchen Fällen werden umgekehrt gerichtete Signale erzeugt, d. h. es wird ein Signal erzeugt, das bestrebt ist, ausgehend von einem festen höheren Wert abzunehmen. Liegt eine Signalquelle dieser 3bauart vor, so muß man die Richtung der Vorepannkraft der Feder 68 wechseln. Wie z. B. in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, kann die Feder 68 zwischen einen Anschlag 65A und eine Sndscheibe an der Stange 66 eingesetzt werden. Wenn das Drucksignal gegeben wird, wird es bei 105 in die Zelle 2iingefUhrt, und zwar unter der Voraussetzung, daß eine Strömung der Größe Null durch ein Überdrucksignal von der Größe 1,05 kp/cm2 angezeigt wird.In some cases, reversed signals are generated; H. a signal is generated which tends to proceed from a fixed higher one Decrease in value. If there is a signal source of this type, you have to specify the direction the preload force of the spring 68 change. Such as B. is shown in Fig. 3 and 4, the spring 68 can be between a stop 65A and a washer on the rod 66 can be used. When the pressure signal is given, it is entered at 105 in the Cell 2introduced, provided that a flow of the size Zero is indicated by an overpressure signal of the size 1.05 kp / cm2.

dieses 1,05 kp/cm2 Überdrucksignal wird durch den Federdruck einer Feder 68 so ausgeglichen, daß die Schließscheibe 68 offengehalten wird. In dem Naße wie nun der Druck abnimmt und anzeigt, daß eine zunehmende Strömung vorliegt, ergibt sich, daß die Sohließscheibe 67 in Schließstellung gelangt, wodurch wiederum das Regelventil 50 geöffnet wird. Wenn ein in umgekehrter Richtung verlaufendes, sogenanntes inverses Unterdrucksignal gegeben wird, (s. Fig. 3) wird in entsprechender Weise wie zuvor eine Verbindung des Gebers eines solchen Signals mit der Zelle bei 107 hergestellt, wobei aber die übrigen Teile der Vorrichtung mit den in Fig. 2 gezeigten Teilen übereinstimmen.this 1.05 kp / cm2 overpressure signal becomes a Spring 68 balanced so that the locking disc 68 is held open. In the wet how now the pressure decreases and shows that there is an increasing flow, results that the soleplate 67 comes into the closed position, which in turn the Control valve 50 is opened. If a running in the opposite direction, so-called inverse negative pressure signal is given (see Fig. 3) in a corresponding manner as before, a connection of the transmitter of such a signal to the cell at 107 produced, but the remaining parts of the device with those shown in FIG Parts match.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Device for supplying a gas with predetermined properties into a flow of a medium in a carrier pipe or pipe system by means of a Gas line, characterized in that for introducing the gas at the outlet end the gas line (11) is provided with a conveyor system (10a) which leads to the medium pipe (10) leads and in the gas line (11) both a throttle or baffle edge element (26, 27) as well as a control valve (30) are provided, which with a power drive (45) to its actuation is provided that a control device to control this power drive (65) is provided by means of a (81) in the gas line (11) upstream connected by the throttle element (27) and one downstream (80) from the throttle element (27) A pressure gradient is transmitted to the pressure discharge and transmission element (81 or 80), and that with the medium pipe (10) a signal generator (90) is connected to the fluctuations Measures in the flow rate in this pipe per unit of time and as a signal via a Line (91) transmits to the control device (65) in such a way that they work together with the transferred pressure gradient the flow rate of the gas per unit of time Depending on the flow rate of the medium in the pipe per unit of time is changed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the power drive (45) its energy via a line connection connected to the gas line (11) (46 - 49, 55, 60) received from this management team.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the power drive (45) is fed and actuated by air (at 6-1), which is not is the gas supplied to the gas line (11).

4. Apparatus according to claim 2 und'3, characterized in that the air under the suction of the line connection (46-49, 55, 60) from a Chamber (62) is sucked into a chamber (47) via a valve (63, 67) which is passed through the regulating device (45) is controlled, one designed as a membrane (46) Wall of the second-mentioned chamber (47) with the valve member of the control valve (30) of the Line (11) is connected.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the pressure sensing and transmission elements (80, 81) are lines which are in closed Chambers (A or B) of the control device (45) open and do not create any gas outflow, wherein the chambers are preferably delimited by membranes (70-72) which are nit the valve member of the control valve (30) are connected.