DE241034C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 4 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. November 1910 ab.

Es sind bereits Druckregler bekannt, bei welchen das den Austritt regelnde Ventil an einer gewöhnlichen Reglerglocke angebracht ist, welche dem atmosphärischen Druck und dem Ausgangsdruck jenseits von diesem Ventil unterworfen sind. Glocke und Ventil sind hierbei der Wirkung, eines Gegengewichts unterworfen, welches auf das Ende eines Hebelarmes wirkt, der an einem drehbaren Kurvendaumen angebracht ist. Um einen Austrittsdruck zu erhalten, welcher dem Verbrauch gemäß veränderlich, indessen unabhängig von dem Eintrittsdrück ist, hat man bereits an Stelle der gewöhnlichen Mittel zur Belastung der Glocke eines derartigen Reglers eine automatische Überdruckvorrichtung benutzt, welche aus einer Glocke besteht, an der ein Kurvendaumen und ein Gegengewicht befestigt ist und mit einem Ventil oder Diaphragma mit veränderlicher Öffnung in Verbindung steht. Hierdurch entsteht ein Druckverlust, welcher den Eintrittsdruck nach Maßgabe des Verbrauchs ändert, so daß die Verschiebungen dieser Überdruckglocke automatisch den Druck auf die Glocke des Reglers, welcher das den Druck am Austritt regelnde Ventil steuert, wechseln lassen.

Die Erfindung betrifft nun ein neues Mittel, welches gestattet, einen automatischen Überdruck auf der in der gewöhnlichen Weise angeordneten Reglerglocke herzustellen, indem man das durch Gewichte und den drehbaren Kurvendaumen veränderliche Gleichgewichtssystem fortläßt. Zu diesem Zweck läßt man auf die Reglerglocke nicht die automatische Überdruckglocke einwirken, indem man die Verschiebungen dieser letzteren benutzt, um einen Druckverlust in dem Fluidum hervorzurufen, das als Zwischenorgan dient, um die Verschiebung der Reglerglocke und des Austrittsventils herzustellen, sondern man verbindet die Überdruckglocke fest mit der Reglerglocke und verwendet die Verschiebungen dieser letzteren als Mittel der Verbrauchsänderungen, indem man die Druckänderungen benutzt, welche unter der automatischen Überdruckänderung entstehen und welche nicht mehr von der Anordnung des veränderlichen Gleichgewichtssystems, Gewichte und Kurvendaumen, sondern von den Druckverlusten herrühren, welche durch ein Drosselorgan oder ein Eintrittsdiaphragma bestimmt werden.

Ein derart gebauter Regler kann an eine beliebige Gasleitung angeschlossen werden, um an der Austrittsstelle, d.h. am Ende des Apparates, einen Druck zu schaffen, welcher unabhängig von der aus dem Verbrauch sich ergebenden Druckverminderung ist. .

Die Zeichnung stellt die Ausführung eines derartigen Reglers in senkrechtem Schnitt dar. '

Der Regler setzt sich im wesentlichen aus zwei konzentrischen Glocken zusammen, einer zylindrischen α und einer ringförmigen b. Da

sie fest miteinander durch Querträger c verbunden sind, nehmen sie an den gleichen Bewegungen teil und übermitteln sie der Klappe d eines Ventils f, das im Mittelpunkt der zylindrischen Glocke α angebracht ist. Die beiden Glocken α und b sind, wie dies bei allen Gasregulatoren mit Wasserverschluß der Fall ist, mit einer inneren ringförmigen Scheidewand in einem Bottich e angeordnet, der bis zu einer

ίο bestimmten Höhe mit Wasser gefüllt ist. Sie können sich in senkrechter Richtung genügend verschieben, um die Öffnung oder den vollständigen Schluß des Ventils f zu veranlassen. Der äußere Teil der ringförmigen Glocke b steht durch ein sich vor dem Eintritt eines Verschlusses k, dessen Öffnungsgrad beliebig regelbar ist, abzweigendes Rohr g mit der Gasleitung h in Verbindung. Unterhalb der Glocke b mündet ein Rohr i, welches sie dem am Austritt des Verschlusses k herrschenden Gasdruck unterwirft. Der gleiche Druck wird am Eingang des Ventils f ausgeübt, dessen Klappe d durch die mittlere Glocke verschoben wird. Die mittlere Glocke ist nach außen dem

z5 atmosphärischen Druck durch die Öffnungen 0 der Hülle e unterworfen und steht im Innern durch ein Rohr j mit der Austrittsleitung in Beziehung. Bei einem bestimmten Verbrauch werden also die Glocken α und b am Austritt,

d. h. am Ursprung der durch den Regler gespeisten Leitung, einen Druck erzeugen, der im Verhältnis zum Gewicht der Glocken a, b steht, vermehrt um den Unterschied zwischen den Drucken unterhalb und oberhalb der ringförmigen Glocke b. Dieser Austrittsdruck kann beliebig geregelt werden, da das Gewicht der' Glocken a, b entweder durch einen Schwimmer I oder durch Ballast m vermindert oder vermehrt werden kann, ebenso wie der Unterschied der Drucke, die auf die Glocke b ausgeübt werden, da die Größe dieses Unterschiedes von dem Öffnungsgrade des Drosselverschlusses k abhängt, dessen Stange zu diesem Zweck mit einem Öffnungsanzeiger r versehen ist.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:

Setzt man voraus, daß das Gewicht der

Glocken a, b und die Druckverminderung durch den Verschluß k auf ein Minimum geregelt sind derart, daß der Regler in dem Netz genau den Druck liefert, welcher für den Verbrauch geeignet ist, und daß dieses Verbrauchsminimum sich konstant erhält, so werden die Gleichgewichtsbedingungen der Glocken a, b nicht wechseln, und der Druck wird infolgedessen konstant bleiben. Aber sobald dieser Verbrauch steigt, wird eine Störung im Gleichgewicht eintreten, vorausgesetzt, daß die Vermehrung der Strömungsgeschwindigkeit in dem Ventil f und dem Verschluß k eine entsprechende Vermehrung an Druckabfall bewirken. Die Abnahme des Druckes auf der Niederdruckseite des Ventils f wird eine augenblickliche Verminderung des Druckes unter der mittleren Glocke a herbeiführen. Diese, wird sich daher senken und den' freien Raum für den Durchgang des Gases durch das Ventil f vermehren. . Die Klappe d wird folglich von ihrem Platz entfernt.

Die Vermehrung des Druckverlustes durch den Drosselverschluß k wird dann den Druck unter der ringförmigen Glocke b vermindern. Sie wird also in dem gleichen Sinne wie der Druckverlust durch das Ventil f wirken, um eine größere Öffnung desselben hervorzubringen. Das Gleichgewicht des Systems wird sich wieder herstellen, sobald infolge des Senkens der Klappe der Austrittsdruck um die Menge vermehrt ist, welche nötig ist, damit das entsprechende Anwachsen des unter der Glocke herrschenden Druckes genügend ist, um die Verminderung des Druckes unter der ringförmigen Glocke, b auszugleichen. Es wird also eine Vermehrung des Verbrauchs notwendigerweise eine Vermehrung des Druckes am Anfang der durch den Regler gespeisten Leitung hervorrufen.

Umgekehrt, falls der Verbrauch sich vermindert, wird sich der Druck am Ausgang des Regulators entsprechend vermindern.

Da die Änderung des Druckverlustes durch ' den Verschluß k theoretisch mit dem Quadrat go des Verbrauchs wechselt, so folgen die Änderungen des Ausgangsdruckes, welche eine Funktion des Druckverlustes durch den Drosselverschluß k sind, demselben Gesetz, gemäß. welchem der Druckverlust in der Leitung selbst wechselt.

Es ist noch zu bemerken, daß, indem man den Öffnungsgrad des Drosselverschlusses Ic wechselt, man nach Belieben die Wirkung, welche eine beliebige Änderung des Verbrauchs auf das Gleichgewicht des Systems ausübt, vermehren oder vermindern kann. Diese Wirkung ist immer theoretisch proportional dem Quadrat des Verbrauchs.

Diese Wirkung steht in Beziehung zu den Oberflächen der beiden Glocken a, b. Hieraus folgt, daß, wenn der Schnitt der ringförmigen Glocke beispielsweise dreimal größer als derjenige der mittleren Glocke α ist, eine Ver- " mehrung von 10 mm im Druckverlust, durch den Verschluß k eine Vermehrung von 30 mm im Ausgangsdruck hervorrufen wird.

Der Regulator gestattet also, einen konstanten Druck, wie auch der Verbrauch sein mag, an einem beliebig gewählten Punkt des durch den Apparat bedienten Netzes zu sichern. Dieser Punkt wird im Falle einer Verteilung von Leuchtgas zweckmäßig so nahe wie möglich im Mittelpunkt des Verbrauchs sich befinden.

Um diesen Druck an dem gewählten Punkt konstant zu erhalten, genügt es, daß der Öffnungsgrad des Verschlusses k ein für allemal

derart geregelt ist, daß der-Druckverlust durch diesen Verschluß, indem man der Beziehung zwischen den Querschnitten der Glocken a, b Rechnung trägt, dem Druckverlust entspricht, welcher in der Leitung vom Beginn bis zu dem bestimmten Punkt entsteht, in dem Augenblick, in dem man die Regelung des Verschlusses k vornimmt.

Wenn sich der Verbrauch hierauf vermehrt

ίο oder vermindert, so folgt hieraus eine Änderung des Gasdruckes unter der ringförmigen Glocke b. Diese bewirkt eine Vermehrung oder Verminderung . des Ausgangsdruckes in einem Maße, welches der Vermehrung oder der Verminderung des Druckverlustes in der Leitung bis zu dem bestimmten Punkt entspricht. Es findet hier also ein Ausgleich statt, und der Druck wird an diesem Punkt bleiben, wie er vor der Änderung des Verbrauchs war.

Außerdem üben die Druckänderungen am Eintritt keinen Einfluß auf den Austrittsdruck aus, wenn sie nicht gleichzeitig mit einer Änderung des Verbrauchs hervorgerufen werden. Tatsächlich veranlaßt eine Änderung des Eintrittsdruckes keine Änderung des Druckverlustes durch den Verschluß, wenn der Ver-,brauch konstant bleibt. Infolgedessen wird auch keine Änderung des Druckes hervorgerufen, welcher unter der ringförmigen Glocke a herrscht. Eine beliebige Änderung des Eintrittsdruckes indessen bewirkt sofort eine Störung des Gleichgewichts der beiden Glocken a, b, denn; sie beeinflußt die Schnelligkeit des Gases, welches durch das Ventil f fließt. Dies hat eine leichte Änderung des Druckes unter der zylindrischen Glocke α zur Folge; die beiden Glocken a, b unterliegen alsdann einer entsprechenden - Verschiebung, bis sie eine neue Stellung eingenommen haben, derart, daß die Größe des Durchgangs des Ventils f.

geändert wird, und zwar genau in dem gleichen Verhältnis wie die Geschwindigkeit desFließens durch das Ventil f, aber im umgekehrten Sinne der Änderung der Schnelligkeit. In diesem Augenblick ist das Gleichgewicht des Systems wieder hergestellt, ohne daß der Austrittsdruck geändert ist.

Die Wirkung des Druckverlustes durch den Verschluß k auf die ringförmige Glocke b kann vermehrt werden, indem man, wie es die Zeichnung angibt, die Rohre g und i derart krümmt, daß die lebendige Kraft des Gasstromes (welcher wie der Druckverlust proportional dem Quadrat des Verbrauchs ist) auf die ringförmige Glocke b wirkt und den Unterschied der Drucke vermehrt, welche in umgekehrtem Sinne oberhalb und unterhalb der Glocke b wirken.

Der Apparat wird in gleicher Weise arbeiten, wenn die Glocken a, b nebeneinander anstatt konzentrisch angebracht sind, selbstverständlich unter der Bedingung, daß sie fest miteinander verbunden sind und . ihre Oberflächen den vorerwähnten Kräften unterworfen werden, derart, daß ihre gemeinsame Verschiebung die entsprechende Änderung der Klappe des Ventils f hervorruft.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Gasdruckregler, dessen Regelungsventil von zwei, ein starres Ganze bildenden Schwimmerglocken gesteuert wird und bei dem der ungeregelte und der geregelte Drück in gleichem Sinne auf je eine Glocke, wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenraum um die Glocke (b), auf deren Innenseite der ungeregelte Druck lastet, mit einem Punkt der Gaszuleitung (h) in Verbindung steht, der vor einem von außen einstellbaren Drosselorgan (k) liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.