DE2061233A1 - Einrichtung zur Vermeidung von Resonanzen in Gassystemen - Google Patents

Description

• Kennwort: Drosselstelle Einrichtung zur Vermeidung von Resonanzen in in Gassystemen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vermeidung der egenseitigen Beeinflussung von in einem Brenner und in einem mit dem Brenner in Verbindung stehenden Gasversogungssystem auftretenden Gasschwingungen. ei Betrieb eines Brenners, beispielsweise eines Plasmabrenners, wie er in der US-Patentschrift Nr. 3 472 995 beschrieben ist, kann es zu Schwingungen der in der Brennkammer des Brenners befindlichen Gassäule kommen. Diese Brenner weisen zwei Hohl elektroden auf, deren Achse mit der Längsachse der dazwischenliegenden Brennkammer einen Winkel bilden. Die Hohlelektroden sind mit dieser Brennkammer verbunden. In die Brennkammer wird ein Gas eingeführt, welches durch den brennenden Lichtbogen erhitzt wird.
• Aufgrund der Tatsache, daß der Lichtbogen immer etwas unruhig brennt, führt dies bei konstant eingestelltem Strom zu einer Veränderung der Spannungswerte, was wiederum über die fallende Kennlinie der Stromquelle zu einer gegenläufigen Änderung der Stromwerte führt. Mit Strom und Spannung schwankt die eingespeist elektrische Leistung, welche im wesentlichen von der in der Brennkammer befindlichen Gasmenge aufgenommen wird. Die Leistungsänderung wirkt sich über die damit verbundene Temperaturänderung des Gases in der Brennkammer als eine Druckänderung aus, da das durch die Brennkammer vorgegegebene Volumen konstant ist. Dte entstehenden Druckänderungen wirken jedoch nicht nur innerhalb der Brennkammer, sondern auch Uber die Verbindungsleitungen,auf die Versorgurigseinheit. Dadurch kommt es, insbesondere in der Versorgungseinheit und der zugeordneten Steuereinheit zu einer Beeinflussung des Regelverhaltens der Steuereinheit. Das Gaszuführungssystem sowie das Brennverhalten des Lichtbogens wird dadurch instabil. Andererseits kommt es neben diesen Druckänderungen in der Brennkammer auch im Gasversorgungssystem infolge des Regelvernaltens der dem GaszufU1rungssytem zugeordneter, Steuereinheit schon bei der Zuführung des Gases zu dem Brenner innerhalb der Zuführungsleitung zu gewissen Druckschwangungen.
• die auf das in der Brennkammer befindliche Gas einwirken.
• Aus den obigen Ausftihrungen ergibt sich, daß innerhalb des Systems von zwei Stellen aus Drucitschwankungen erzeugt werden.
• Selbst wenn die Druckschwandungen gegeneinander gerichtet sind, heben sie sih nicht gegenseitig auf, sondern vielmehr hat es sich in der Praxis gezeigt, daß beide Schwankungen zu einem gewissen Aufschaukeln des Gesamtsystems führen können.
• wodurch die in der Steuereinheit angeordneten Einstell- und Meßorgane beeinflußt werden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung zu sehaffen, bei der gegenseitige Beeinflussungen von Druckschwankungen, hervorgerufen in einem Brenner bzw. einem dem Brenner zugeordneten Versorgungssystem, nicht mehr auftreten.
• Die Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Brenner und der GaS-versorgungseinheit eine Drosselstelle angeordnet und so dimensioniert isi, daß das Gas im engsten Querschnitt der Drosselstelle Schallgeschwindigkeit aufweist. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird verhindert, de.ß Druckschwankungen, die innerhaLb cines Systems von zwei Stellen aus erzeugt werden, einander gegenseitig beeinflv.ssen können. Beim eingangs geschilderten Fall werden nunmehr die in der Brennkammer aufgrund des unterschiedlichen Lichtbogenverhaltens erzeugten Druckschwankungen nicht mehr über die Verbindungsleitung an die Gasversorgungseinheit weitergegeben.
• Die in der Brennkammer entstehenden J)ruckschwankungen können aufgrund der im engsten Querschnitt der Drosselstelle vorhandenen Schallgeschwindigkeit diese nicht mehr überwinden, so daß das Regelverhalten der Steuereinheit nicht mehr beeinflußt wird.
• Es wird ferner erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Drosselstelle am Eintritt des Gases in die Brennkammer vorzusehen.
• Dadurch wir3 ein Mitschwingen der Gassäule auch in diesem StUck der Vorbindungsleitung zwischen Drosselstelle und Brennkammer vermieden, d. h. es tritt auch in der Zufünrungsleitung keine Resonanz mehr auf. Somit wird ermöglicht, das Gas unter estimalen Bedingungen (beispielsweise kleiner Strömungswiderstand) dem Brenner zuzuführen.
• Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf ein System, bestehend aus einem Plas;nabrenner und Gasversorgungseinrichtung, beschränkt. Es ist auch möglich, den erfindungsgemäßen Gedanken bei derartigen Systemen anzuwenden, bei denen eine Brennkammer, ein Brenner oder ein Raum mit Gas von einem Versorgungssystem aus gespeist wird.

Claims (2)

Ansprilche

1. Einrichtung zur Vermeidung der gegenseitigen Beeinflussung von in einem Brenner und/oder Kammer und in einem mit dem Brenner bzw. Kanmer in Verbindung s tehenden Gasversorgungs system auftretenden Gasschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Brenner bzw. Kammer und der Gasversorgung.seinheit eine Drosselstelle angeordnet und so dimensioniert ist, daß uas Gas im engsten Querschnitt der Drosselstelle Schallgeschwindigkeit aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Q:L Drosselstelle unmittelbar am Eintritt des Gases in die Brennkammer vorgesehen ist.