DE360505C

DE360505C - Vorrichtung zur Ermittelung des Heizwertes, besonders von Gasen

Info

Publication number: DE360505C
Application number: DEP41197D
Authority: DE
Original assignee: JOHN S PEOPLES
Current assignee: JOHN S PEOPLES
Priority date: 1919-12-24
Filing date: 1920-12-25
Publication date: 1922-10-03
Also published as: GB153817A; US1625277A; US1393824A; FR527183A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN

AM 3. OKTOBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVe 360505 KLASSE 42 i GRUPPE 16

(P₄ii₉₇IXl42i)

John S. Peoples in Milwaukee, Wisconsin, V. St. A.

Vorrichtung zur Ermittelung des Heizwertes, besonders von Gasen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Dezember 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 24.Dezember igio, beansprucht.

Es ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der eine Anzahl nasser Verdrängungsmesser Gas und Luft oder andere Flüssigkeiten in Mengen zuführen, deren Volumina in einem festen Verhältnis stehen, derart, daß die Medien gleiche Temperatur,

gleichen Druck und gleiche Sättigung haben, um ein konstantes Mengenverhältnis zwichen den beiden Medien herbeizuführen. Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine solche Vor- to richtung zu verbessern.

Zweck der Erfindung ist, einen gemein-

samen Flüssigkeitsverschluß für die durch äußere Kraft betätigten Messer zu schaffen, um Störungen durch Änderungen im Stande der Wasserverschlüsse der Einzehnesser zu vermeiden und einen ständigen Strom von Gasen mit wesentlich gleichem Genauigkeitsgrad für jeden Bruchteil einer Umdrehung zu erhalten.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel in Abb. ι eine vollständige Vorrichtung dargestellt. Abb. 2 und 3 zeigen die zugehörigen Messer, Abb. 4 und 5 einen weiteren Messer.

Die Vorrichtung hat drei Messer 1, 2 und 3. Die Messer 1 und 2 liefern Gas und Luft zu der Mischkammer 4 eines umhüllten Brenners 5; der Messer 3 versorgt ein den Brenner umhüllendes Rohr 6 mit Luft. Die Temperatursteigerung der Luft im Rohr 6 wird als Maß des Heizwertes des Gases ausgenutzt, weshalb die verschiedenen Ströme von Gas und Luft ein festes Mengenverhältnis haben müssen.

Der Messer r (Abb. 2 und 3) hat eine Trommel 8 mit Lagerbuchse 9 und Stirnplatten xo und ii, die am Umfang der Trommel Flanschen 11 und 13 bilden. Jeder Flansch hat fünf in gleichem Abstand' verteilte Löcher 15 und an jedem Loch einen Klotz 16, der eine Bohrung hat, die mit einem Loch 15 in Verbindung steht. Auf dem Umfang der Trommel liegen fünf Rohre 18 bis 22 von gleicher Länge, deren eines am Ende in einen der Klötze 16 am Flansch 12 und deren anderes Ende in einem der Klötze 16 am Flansch 13 eingesetzt ist. So verbindet jedes Rohr die Löcher auf entgegengesetzten Seiten der Trommel. Die Trommel ist beiderseits mit Verschlußplatten 23 und 24 versehen, die durch die Rohre verbundene Kammern bilden. Jedes Rohr erstreckt sich in vorliegendem Falle auf ³/₅ des Unfanges der Trommel.

Der Messer wird mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt, und Gas strömt in die Kammer unter Platte 24 ein. Wenn nun der Messer umläuft, so geht das Gas durch die Rohre 18 bis 22 zu der Kammer unter der Platte 23, und zwar in einem ständigen und gleichmäßigem Strom. Das Gas strömt stets aus zwei benachbarten Kanälen gleichzeitig aus, wodurch Fehler in der Ausströmung infolge von konstruktiven Ungenauigkeiten vermieden werden, die bei den üblichen Messern mit einer kleineren Anzahl von Kanälen sehr stören. Die Rohre ermöglichen ferner die Zufuhr von Gas in äußerst kleinen Mengen. Wenn alle Rohre gleiche Lichtweite haben, arbeitet der Messer für einen Bruchteil einer Umdrehung ebenso genau wie für eine volle Umdrehung.

Der Messer 2, der nur eine verhältnismäßig kleine' Luftmenge zuzuführen braucht, ist vorzugsweise von derselben Bauart wie der Messer 1, doch fehlt ihm die Platte 24.

Der Luftmesser 3 (Abb. 4 und 5) hat eine Trommel 25 mit Stirnwänden 26 und 27 und Lagern 28 und 29 sowie mit öffnungen, die der Luft freien Durchtritt gestatten. Im Innern der Trommel sind fünf schraubenförmige Rippen 30 bis 34 von gleicher Länge und Steigung. Der Messer ist mit einem Wasserverschluß versehen. Wenn er umläuft, arbeiten die Rippen ebenso wie die Rohre des Messers 1 und liefern einen ständigen Luftstrom mit gleichmäßiger Geschwindigkeit für alle Teile einer Umdrehung. Dieser Messer kann verhältnismäßig große Mengen von Luft liefern. An dem Ende, wo die Luft abzieht, ist eine Deckplatte 35 angeordnet.

Die drei Messer liegen in einem gemeinsamen Behälter 36 (Abb. 1), in dem Wasser steht, das für alle Messer einen Wasserverschluß bildet. Sie werden sämtlich von einem einzigen Elektromotor 37 angetrieben. Die beiden Luftmesser 2 und 3 haben eine gemeinsame Welle 38, während der Gasmesser 1 eine besondere Welle 39 hat. Die Wellen werden von dem Motor 37 durch Übersetzungen angetrieben.

Der Behälter 36 hat eine Wasserleitung 40, einen Überlauf 41, einen Lufteinlaß 42, einen Gaseinlaß 43 und eine Kammer 44, in die die Wasser- und Gaseinlässe münden. So werden Gas und Luft mit dem Wasser gründlich in Berührung gebracht, gesättigt und in der Temperatur ausgeglichen. Die Luft entweicht in den Behälter, während das Gas durch einen Regler 45 geht, der seinen Druck nach dem Luftdruck im Behälter 36 regelt. Der Luftdruck kann den Verhältnissen, entsprechend geregelt werden.

Da alle Messer einen gemeinsamen Wasserverschluß haben, beeinflußt jede Änderung des Wasserstandes die Lieferung sämtlicher Messer, doch können die beschriebenen Messer so eingerichtet werden, daß sie das gewünschte Volumenverhältnis trotz solcher Schwankungen des Wasserstandes liefern, obgleich der eine Messer auf einen Umlauf I5omal soviel fördert wie der andere. Bei gewöhnlichen nassen Messern wird ein Messer durch Änderungen im Stande des Wasserverschlusses um so mehr beeinflußt, je kleiner . er ist. Bei dem vorliegenden kleineren Messer macht es die Rohrkonstruktion möglich, den Einfluß der Schwankungen, des Wasserstandes auf die verschiedenen Messer auszugleichen. Jeder der Messer 1 und 2 enthält nur eine geringe Menge von Luft oder Gas in den Rohren, die reichlich hoch über dem Wasserspiegel liegen, wobei nur ein kleiner Quer-

schnitt von Gas oder Luft in Berührung mit der Wasserfläche bleibt, während der Messer 3 eine viel größere Luftmenge führt, da er eine bedeutend größere Berührungsfläche mit dem Wasser im Behälter hat. Wenn also die Messer von gleichem Durchmesser sind, wird der Inhalt der Rohrmesser weniger beeinflußt als der des Rippenmessers 3. Wenn man daher den Durchmesser der Rohrmesser im Verhältnis zu dem des Rippenmessers richtig regelt, erhalten diese Messer ein gegebenes volumetrisches Verhältnis ohne Rücksicht auf die gewöhnlichen Schwankungen des Wasserspiegels.

Da nun die Vorrichtung das Gas und die Luft gleichen Temperaturen, gleichem Druck und gleicher Sättigung unterwirft, die Messer durch den gemeinsamen Wasserverschluß bei gleicher Temperatur erhalten und durch Schwankungen im Stande des Wasserverschlusses in gleicher Weise beeinflußt werden, so ist offenbar, daß ein Antrieb der Messer mit gegebener relativer Geschwindigkeit durch den Motor 37 ein konstantes Mengenverhältnis des der Vorrichtung zugeführten Gases und der Luft sichert. Infolgedessen kann man den Heizwert des Gases genau bestimmen, indem man die Zunahme der Lufttemperatur infolge der Verbrennungswärme mißt.

Die Einrichtung zum Messen der Temperaturzunahme der Luft ist dieselbe wie bei der in der Einleitung erwähnten Vorrichtung. Die Einrichtung hat ein Widerstandsthermometer 46 am Eingang und ein weiteres 47 am Ausgang des Rohres 6. Die Widerstände der Thermometer sind in eine Wheatstone-Brücke eingeschaltet, die zusätzliche Widerstände 48 und 49 und einen einstellbaren Rheostaten 50 hat. In die Wheatstone-Brücke ist ein Galvanometer 51 mit einer Schaltvorrichtung 52 eingeschaltet, die die Antriebsmagnete 53 und 54 eines Klinkenmechanismus

55 bedient. Dieser treibt sowohl den Zeiger

56 einer Aufzeichnungsvorrichtung 57 wie den Arm 58 eines Rheostaten 50. Die Antriebsspule des Schalters 52 wird durch eine Trom mel 59 geregelt, die vom Motor 37 angetrieben wird.

Die Anordnung ist so getroffen, daß die Wheatstone-Brücke sich für eine bestimmte, einem gegebenen Heizwert entsprechende Stellung des Stiftes 56 im Gleichgewicht befindet und der Mechanismus 55 stillsteht. Ändert sich der Heizwert des Gases, so wird das Gleichgewicht der Wheatstone-Brücke gestört und der Schalter 52 so lange betätigt, bis der Rheostat 50 die Brücke wieder ins Gleichgewicht bringt, wobei der Stift 56 eine entsprechende Aufzeichnung macht.

Da die Messer 1, 2 und 3 zwangläufig angetrieben werden, kommt es auf den Druck, unter dem Gas und Luft ihnen zufließen, nicht an. Die Messer können auch arbeiten, wenn im Behälter 36 Atmosphärendruck herrscht. Schwankungen des Wasserstandes im Behälter beeinflussen die Lieferung der Messer nicht, da, wie oben gezeigt, solche Störungen durch die Konstruktion der Messer ausgeglichen sind.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Ermittelung des Heizwertes, besonders von Gasen, mit die Zuführung von Gas und Luft zum Brenner kontrollierenden Meß vorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas und Luft zur Mischkammer (4) und Luft zum Kühlraum (6) führenden Messer (1, 2, 3) in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse (36) untergebracht sind, die einen gemeinsamen Verschluß für die von außen angetriebenen Meßvorrichtungen bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßkanäle (15) der Gasmesser (1,2) durch eine Anzahl schraubenförmig gewundener Kanäle (18,19, 20, 21, 22) verbunden und voneiannder durch einen allen Messern gemeinsamenFlüssigkcitsverschluß getrennt sind, so daß der äußere Antrieb der Messer die Medien durch die Kanäle vom Einlaß zum Auslaß jedes Messers treibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

CEbRUCKt IM J)ER