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Einrichtung zum Antrieb einer Gaspumpe und eines mit dieser verbundenen
gasoLnalytischen Apparats mittels eines Drucklufterzeugers. Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum, gleichzeitigen Antrieb einer hydraulischen Gaspumpe und eines
damit verbundenen Gasuntersuchungsapparates mittels eines hydraulischen Drucklufterzeugers.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch die Verbindung eines
solchen Druckerzeugers B mit einer Gaspumpe A sowie deren Verbindung mit einem mit
einer Anzeige- bzw. Registriervorrichtung D versehenen gasanalytischen Apparat C.
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Der Druckerzeuger B an sich besteht aus einem zylindrischen Gef iß
25 mit einer Decke 2.4 und einem Boden 26. Die Decke 24. wird von einem Wasserdruckrohr
27 und der Boden 26 von einem Rohre 29 durchdrungen. Das Rohr27 ragt bis nahe an
eine Ebene 11.T1 in das Gefäß 25 hinein, nach oben hin aber über die obere Mündung
des Rohes 29 hinaus, über das ein oben geschlossenes drittes Rohr 28 gestülpt ist.
Die beiden Rohre a8 und 29 bilden gemeinsam einen Heber; die Absatzkante des Rohres
28 fällt in die bereits genannte Ebene Y1. Das Rohr 27 trägt oben, etwa mittels
einer Hülse 30 und einer Kammer 31, ein Wasserdruckreguliergefäß 33, das
einen regelbaren Wasserzufluß 36 sowie einen Überlauf 3.4, 35 und einen regelbaren
Wasserabfluß 32 besitzt, und schließlich zweigt von der Decke 24 des Gefäßes 25
nach oben ein U--fürmig gebogenes Rohr 23 ab.
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Der so zusammengesetzte Druckerzeuger B ist mittels des Rohres 23
mit der Gaspumpe A verbunden, und zwar mit einer Kammer 5 eines Gefäßes i dieser
Pumpe. Die Decke 3 dieses Gefäßes i wird von einem Rohre .4 durchdrungen, das bis
nahe an den Boden 2 des Gefäßes i hinabreicht und in dessen Gasfi:rderflüssigkeit
f2 eintaucht, deren Ruheniveau N, mittels eines verschließbaren Überlaufes 6 eingestellt
werden kann. Oben mündet das Rohr ;-in den Boden 8 eines Gasfcrderraumes 7 ein,
von dessen Decke g ein Rohr =o aufsteigt, das mittels seiner oberen U förmigen
Umbiegung 2o mit einem Druckventil 17 und mittels eines Abzweiges =i mit einem Saugventil
12 der Gaspumpe A verbunden ist.
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Beide Ventile 12 und 17 enthalten eine Sperrflüssigkeit f3, deren
Niveau mittels verschließbarer Stutzen 16 bzw. 22 reguliert werden kann. Der Gaseintritt
in das Saugventil i2 erfolgt durch ein die Decke =q. dieses Ventils durchdringendes
und in die Sperrflüssigkeit f3 eintauchendes Rohr 15, der Gasaustritt hingegen durch
das den Boden 13 dieses Ventils durchdringende und die Flüssigkeit f3 überragende
Rohr =i. Beim Druckventil 17 findet der Gaseintritt durch das die Decke =g dieses
Ventils durchdringende und bis nahe zu dessen Boden 18 in die Flüssigkeit f3 eintauchende
Rohr 2o statt, und der Gasaustritt erfolgt durch ein von der Decke =g des Ventils
17 abzweigendes Rohr 21, das auch zur Verbindung der Gaspumpe A mit dem gasanalytischen
Apparat C dient, und das weiterhin mit einem Gasdruckregler verbunden sein kann.
So kann zu diesem, Zwecke z. B. ein Gaszuleitungsrohr 4.6 des gasanalytischen Apparates
C oberhalb seiner Vereinigung mit dem Gaspumpendruckrohre 21 von einem mit einer
Gasaustrittsweg 75 versehenen Raume 72 begrenzt werden, von dessen Decke aus innen
ein ein Rohr 7i umgebender Zylinder 74. in eine Sperrflüssigkeit f fihineinragt,
die vom Rohre 71 überragt wird, so daß dadurch ein hydraulisches Sperrventil entsteht,
dessen Boden 73 vom Rohre 71 durchdrungen wird.
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Unterhalb des Drucklufterzeugers B ist ein Gefäß 37 angeordnet, das
einen Überlauf 38 sowie einen regulierbaren Abfluß 39 besitzt und zur Aufnahme
des aus dem Gefäß 25 abgeheberten Betriebswassers fl sowie zu dessen M'eiterleitung
zu dem an die Gaspumpe A angeschlossenen gasanalytischenApparate C dient.
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Ein solcher Gasuntersuchungsapparat C kann z. B. folgende Zusammensetzung
haben.
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In einem topfartigen Behälter 5o einer Absorptionsflüssigkeit f4 ist
eine Gasabfangeinrichtung eingesetzt, die aus einer oberen Kammer 43 und aus zwei
von dieser Kammer aus nach unten abzweigenden Gaskanälen 44 und 4.5 besteht. Zwischen
diesen beiden Kanälen ist ein Wasserdruckrohr 40 angeordnet, das einen Heber besitzt,
der aus einem inneren Rohre 4.2 und aus einem über dieses gestülpten, oben geschlossenen
Rohre 41 besteht. Das Druckrohr q.o durchdringt den Böden 51 des Behälters 5o und
besitzt innerhalb der Gaskanäle 44 und
45 unten seitliche Kommunikationsöffnungen
48. Etwas oberhalb dieser Öffnungen liegt die Absatzebene N, für das äußere Heberohr
41. Die Ansatzebene N$ bzw. die obere Mündung des inneren Heberohres 4a hingegen
liegt in einer Höhe H3 über einer Marke M, welche die oberste Grenze des abzufangenden
und zur Analyse kommenden Gasvolumens bestimmt.
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Die Gasabfangkammer 43 ist durch ein U-förmig gebogenes Rohr 49 mit
dem Behälter 50
der Absorptiönsflüssigkeit f4 verbunden, und in die Decke
der Gasabfangkammer 43 münden von oben die Gaszuleitung 46 und die Gasableitung
47 derart ein, daß sie diese Kammer durchdringen und die Ableitung 47 bis zu einer
Ebene Na in den Kanal 45, die Zuleitung 46 aber etwas tiefer in den Kanal
44 hineinragt, die Ebene Na also die unterste Grenze der um das Druckrohr
40 und um die Leitungen 46 und 47 herum in den Kanälen 44 und 45 und in der Kammer
43 abzufangenden, zur Analyse kommenden Gasprobe darstellt.
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Der Behälter 5o hat eine seitliche Kammer 53, in die von unten ein
Überlaufrohr 55 eingesetzt ist, das unten ein Ventil 56 zur Einstellung eines bestimmten
Niveaus N,; der Absorptionsflüssigkeit f4 besitzt. Zwischen diesem Niveau N, und
der Decke 52 des Behälters 50 verbleibt in letzterem, ein freier Raum 57.
Ferner mündet in die Kammer 53 von oben ein in die Flüssigkeit f4 eintauchendes
Rohr 54 ein, das zu einem. Luftraum 58 einer Registriervorrichtung D führt, in dessen
Decke 6o von oben ein bis zu einer Ebene Nlo hinabreichendes offenes Rohr 61 eingesetzt
ist, und der eine obere Seitenkammer 59 besitzt, von der ein Rohr 62 aufsteigt,
das von einer, Sperrflüssigkeit f5 umgeben ist, die sich in einem zylindrischen
Behälter 64 befindet und in die eine über das Rohr 62 gestülpte Registrierglocke
63 eintaucht, deren Gestänge 68 ein Schreibzeug 69 trägt, das sich vor einer
Registriertronunel67 bewegt, die mitsamt ihrem Uhrwerk 66 von einem Konsol 65 getragen
wird und einen Registrierpapierstreifen 7o in langsamer Umdrehung hält.
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Die so beschriebene Gesamteinrichtung wirkt wie folgt Im Ruhezustand,
d. h. bei abgesperrtem Wasserzufluß 36, und bei ausgeheberten Druckerzeuger B sowie
bei- ausgehebertem gasanalytischen Apparat C befinden sich die im Gefäß 25 restlich
verbliebene Wassermenge f, im Ruheniveau 1V1, die im Gefäß z gleichbleibende Menge
Gasförderflüssigkeit f 2 in ihrem Ruheniveau N2, das Sperrwasser fl im Gasabfangraum
43, 44, 45 in seinem. Ruheniveau NS und die Absorptionsflüssigkeit f4 in ihrem Ruheniveau
NF.
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Bei geöffnetem Zufluß 36 fließt das Antriebswasser f, unter konstantem
Druck durch den Regulierhahn 32 aus dem, Gefäß 33 in das Rohr 27, und der Wasserüberschuß
wird vom Rohre 35 abgeleitet.
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Sobald in das Gefäß 25 eindringendes Wasser das Rohr 27 absperrt,
wird die jetzt im Gefäß 25 verbleibende sowie die im Rohre 23 und im Luftraum, des
Gefäßes x um das Rohr 4 befindliche Luft unter atmosphärischem Druck hydraulisch
abgefangen. Diese Gesamtluftmenge wird nun durch weiter in das Gefäß 25 eindringendes
Wasser verdichtet, so-daß die Gasförderflüssigkeit f2 im Gefäß z sinkt, im gleichen
Maße aber durch das Rohr 4 hindurch im Gasförderraum 7 aufsteigt.
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Hat das Wasser f1 im Gefäß 25 eine EbeneN3 erreicht, so ist die Flüssigkeit
f 2 im Gefäß z bis zu einer Ebene N4, bei der das Rohr 4 noch hydraulisch versperrt
bleibt, gesunken, im Gasförderraum 7 aber bis zu einer dessen obere Grenze bestimmenden
Marken aufgestiegen. Demnach. steht die jetzt zwischen den beiden Ebenen N, und
N4 befindliche Luftmenge unter dem, Druck einer Säule H2 der Flüssigkeit f2. Da
zugleich auch im Druckrohr 27 des Druckerzeugers B sowie im Heberrohr 28 oberhalb
der Ebene N3 eine Wasserdrucksäule Hl aufgestiegen ist, die der Flüssigkeitssäule
H2 das Gleichgewicht hält und die obere Mündung des inneren Heberrohres 29 begrenzt,
setzt der Heber 28, 29 bei vollendetem. Eintritt der Wassersäule Hl an und hebert
sodann das Gefäß r wieder bis zur Ebene N, aus, wobei das Wasser f1 dem Sammelgefäß
37 zufließt, das es sodann an das Druckrohr 4o des gasanalytischen Apparates C abgibt.
Der durch den intermittierend wirkenden Heber 28, ag betätigte Druckerzeuger B bezweckt
also das abwechselnde Füllen und Wiederentleeren des Gasförderraumes 7 'mit bzw.
von einer dem zu fördernden Gase gegenüber indifferenten Gasförderflüssigkeit f2,
deren Menge konstant erhalten wird. Dabei wirkt die Flüssigkeit f2 im Raume 7 als
flüssiger Kolben auf die flüs,-sigen Ventile 12 und =7 derart ein, daß in Pfeilrichtung
I ankommendes Gas durch das Rohr 15 sowie durch die Sperrflüssigkeit f3 und durch
das Rohr zz hindurch in den Raum 7 eingesaugt wird, wenn die Flüssigkeit f2 in diesem
Raume sinkt, und daß die so angesaugte Gasmenge beim. Ansteigen der Flüssigkeit
f2 im Raume 7 aus diesem, durch das Rohr 2o und durch dessen Sperrflüssigkeit f3
hindurch in das Rohr 21 gedrängt wird, das die so geförderte Gasmenge dem angeschlossenen
Untersuchungsapparat C zuleitet, bevor dieser sein Betriebswasser f, zugeleitet
erhält und erst hiernach an sich wie folgt wirkt.
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Das durch die unteren Öffnungen 48 des Druckrohres 4o hindurch aus
diesem, in die Kanäle 44, 45 übertretende Wasser fl übersteigt jetzt sein Ruheniveau
N5 und versperrt
zunächst die untere Mündung des Rohres .16, gleich
darauf aber auch das Rohr 47. In diesem. Augenblick wird die zur Analyse kommende
Gasprobe in der Ebene Na hydraulisch abgefangen, und das nun weiter eindringendeWasser
verdrängt jetzt diese Gasprobe, z. B. Rauchgas, durch das U-Rohr _q hindurch in
den Absorptionsraum, 5o bzw. 57, so daß in diesem der absorbierbare Teil der Gasprobe
(Kohlensäure) von der Absorptionsflüssigkeit f, (Kalilauge) aufgeschluckt wird.
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Erreicht schließlich das Wasser f 1 die Marke JI der Kammer 4.3, so
ist die Gasverdrängung aus dieser in den Absorptionsraum, 57 vollendet und zugleich
sind im, Druckrohr so sowie in den mit diesen kommunizierenden Rohren 46 und .17
Wassersäulen H; über die Marke III bis zur Ebene A', aufgestiegen, deren Druck die
Verdrängung der Gasprobe in den Absorptionsraum. 57 bewirkte. Der Heber 41, 42 setzt
jetzt an und entleert den Gasabfangraum 43, .;a, 4.5 wieder bis zum Niveau N;, so
daß dadurch dieser Raum zur Aufnahme frischer Gase wieder bereitgestellt wird, die
ihm erst beim nächsten Ansteigender Gasförderflüssigkeit f. im Raunne7 von der Gaspumpe
A zugeleitet werden. Der innere Gasförderdruck kann dabei eine bestimmte von der
Eintauchtiefe des Zylinders 7.4 in seine Sperrflüssigkeit f, abhängige Größe nicht
übersteigen, da beim, Eintritt dieser Druckgröße Gas aus dem Rohre 75 durch die
Sperrflüssigkeit f,; hindurch in Pfeilrichtung III ins Freie gelangt.
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Infolge der Verdrängung der Gasprobe in den Absorptionsraum 57 sinkt
nun die Kalilauge f,, in letzterem in einem von der Menge absorbierter Kohlensäure
abhängigen Maße, z. B. von der Ebene l ,. bis zu einer Ebene IV., so daß eine von
diesen beiden Ebenen begrenzt gewesene Laugenmenge durch das Rohr 54 hindurch im
Raume 58 der Registriervorrichtung D aufsteigt. Dadurch wird zunächst ein Teil der
Luft aus dem Rohr 58 mittels des Rohres 61 ins Freie abgeleitet. Sobald aber die
Lauge die Ebene ATIO erreicht und das Rohr 61 hydraulisch absperrt, ist in dem jetzt
um das Rohr 61 herum noch verbleibenden, oberen Teile des Raumes 58 und in dessen
Kammer 59 sowie im Rohre 62 und in der Registrierglocke 63 insgesamt eine Luftmenge
abgefangen, die nunmehr dem Registrierzvvecke dadurch dient, daß eine die Ebene
llo noch übersteigende Laugenmenge einen Teil der eingeschlossenen Luftmenge unter
die Registrierglocke 63 drängt und diese mitsamt dem Schreibzeug 69 anhebt. Hierfür
muß zunächst innerhalb der Glocke 63 ein Luftdruck hergestellt werden, der das Eigengewicht
der Glocke 63 überwindet. Dieser Überdruck stellt sich dadurch ein, daß im. Rohre
61 eine Laugensäule da bis zu einer Ebene 1',, aufsteigt, die die eingeschlossene
Luftmenge verdichtet, wobei die Glockensperrflüssigkeit f., innerhalb der Glocke
63 sinkt, außerhalb derselben aber ansteigt, so daß sich also eine Drucksäule der
Flüssigkeit f,; einstellt, die der Laugensäule la das Gleichgewicht hält, also erst
hiernach der Anhub der Registrierglocke 6; beginnt; eine von den Ebenen N7 und N,,
begrenzte Laugensäule H,, hält dabei der Wasserdrucksäule H3 das Gleichgewicht.
Die Höhen H;, und H4 verhalten sich also wie die spezifischen Gewichte des Wassers
f1 und der Lauge f i.
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Je weniger nun Gas aus der Gasprobe absorbiert wird, desto höher steigt
das Schreibzeug 69 und verzeichnet auf der Skala des Papierstreifens 7o den durch
die Analyse ermittelten Kohlensäuregehaltes der Rauchgasprobe in Volumprozenten.
Fördert die Gaspumpe A atmosphärische Luft anstatt Gas, so steigt die Schreibfeder
bis zum, Nullstrich genannter Skala, weil in diesem Falle eine Gasabsorption durch
Kalilauge überhaupt nicht oder doch nur so geringfügig erfolgt, daß für deren Ermittlung
der Apparat C zu wenig empfindlich ist.