DE383714C

DE383714C - Device for regulating and measuring liquids or gases flowing in closed pipes

Info

Publication number: DE383714C
Application number: DEN20275D
Authority: DE
Original assignee: NORTHERN EQUIPMENT CO
Current assignee: NORTHERN EQUIPMENT CO
Publication date: 1923-10-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln und Messen von in geschlossenen Leitungen strömenden Flüssigkeiten, z. B. dem Speisewasser eines Dampfkessels oder Gasen wobei in die Leitung ein Drosselorgan eingeschaltet ist, dessen Stellung von einer Vorrichtung geregelt wird, deren Tätigkeit von der Menge des durchströmenden Fluidums abhängt. Die Neuerung besteht im wesentlichen darin,The invention relates to a device for regulating and measuring in closed lines flowing liquids, e.g. B. the feed water of a steam boiler or gases with a throttle device switched on in the line whose position is regulated by a device whose activity is controlled by the The amount of fluid flowing through depends. The innovation essentially consists in

ίο daß vor diesem Drosselorgan ein Regelventil angeordnet ist, das den Druck auf der Eintrittsseite des Drosselorgans stets um einen bestimmten Betrag höher hält als den Enddruck des Fluidums auf der Austrittsseite des Drosselorgans. Dies hat den \⁷orteil, daß die Durchflußgeschwindigkeit für eine gegebene Stellung des Ventils stets dieselbe ist.ίο that a control valve is arranged in front of this throttle element, which always keeps the pressure on the inlet side of the throttle element higher by a certain amount than the final pressure of the fluid on the outlet side of the throttle element. This has orteil the \ ⁷ that the flow rate for a given position of the valve is always the same.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. 1 eine Speisewasserregelungsvorrich-As an embodiment of the invention, a feed water control device is shown in Fig. 1

ao tung für einen Dampfkessel in Ansicht -dargestellt. Abb. 2 zeigt in größerem Maßstab einen senkrechten Schnitt durch das .Speisewasserventil. Abb. 3 zeigt einen Querschnitt von Abb. 2. Abb. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch das den Druckabfall regelnde Ventil. Abb. 5 zeigt eine andere Ausführungsform dieses Ventils.ao tion for a steam boiler in view -shown. Fig. 2 shows, on a larger scale, a vertical section through the feedwater valve. Fig. 3 shows a cross section of Fig. 2. Fig. 4 shows a vertical section through the pressure drop regulating valve. Fig. 5 shows another embodiment of this Valve.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Speisewasserregelungsvorrichtung wirkt ein Ausdehnungsrohr 11 durch einen Hebel 12 beim Steigen oder Fallen des Wassers im Kessel auf den Schieber 13 (Abb. 2) des SpeisewasserventilsIn the case of the feed water control device shown in Fig. 1 an expansion pipe 11 acts through a lever 12 when climbing or the water in the boiler falls onto the slide 13 (Fig. 2) of the feed water valve

14 ein, der mit einem gewichtsbelasteten Hebel14 one that uses a weighted lever

15 verbunden ist. Das unter Druck befindliche Wasser wird der Speisewasserzuleitung 16 auf irgendeine geeignete Weise zugeführt.15 is connected. The water under pressure is fed to the feed water line 16 fed in any suitable manner.

Um einen grundsätzlich gleichbleibendenTo a fundamentally constant

Spannungsabfall beim Durchströmen durch das Speisewasserventil jederzeit aufrecht zu erhalten, unabhängig von der Art und Weise, in der die Speisewasserleitung mit Druckwasser versorgt wird, ist in die Speise wasserleitung 16 zwischen dem Ventil 14 und der Quelle der Wasserversorgung ein Druckregelventil 17 eingeschaltet, das zweckmäßig mit einem entlasteten Kolbenschieber 18 versehen ist (Abb. 4). Beim Durchfluß des Wassers durch die Speisewasserleitung wird der Druckabfall beim Durchströmen des Ventils 14 durch das öffnen des Regelventils 17 beeinflußt. Mit zunehmender öffnung des Regelventils nimmt der Druck auf der Eintrittsseite des Ventils 14 zu, während mit abnehmender Öffnung des Regelventils die Eintrittsspannttng im Ventil 14 abnimmt. L^Tm die öffnung des Regelventls 17 passend zu regeln, können beliebige dazu geeignete Mittel Verwendung finden. Zweckmäßig ist hierfür ein Gehäuse 38, welches auf dem Gehäuse des Ventils 17 angebracht ist und einen Kolben 39 umschließt, der auf seiner Unterseite den Wasserdruck von der Einlaßseite des Speisewasserventils 14 durch eine öffnung 40 aufnimmt und durch ein Rohr 41 auf der Oberseite den Wasserdruck der Auslaßseite des Ventils 14. Ein Gewicht 33, dessen Arm 43 an der Welle 44 eines Armes 28 befestigt ist, unterstützt den Wasserdruck auf der oberen Kolbenseite, indem es den Kolben niederzudrücken sucht. Die Welle 44 ist natürlich mittels einer Stopfbüchse durch das Gehäuse 38 geführt.To maintain voltage drop when flowing through the feedwater valve at any time, regardless of the way in which the feedwater line is supplied with pressurized water, a pressure control valve 17 is switched on in the feed water line 16 between the valve 14 and the source of the water supply, which is useful with a relieved piston valve 18 is provided (Fig. 4). When the water flows through the feedwater line, the pressure drop when flowing through the valve 14 is influenced by the opening of the control valve 17. With increasing opening of the control valve, the pressure on the inlet side of valve 14 increases, while with decreasing opening of the control valve, the inlet voltage in valve 14 decreases. L ^T m to suitably regulate the opening of the regulating valve 17, any suitable means can be used for this purpose. A housing 38, which is attached to the housing of the valve 17 and encloses a piston 39, which receives the water pressure from the inlet side of the feedwater valve 14 through an opening 40 on its underside and the water pressure of the through a pipe 41 on the upper side, is expedient for this purpose Outlet side of valve 14. A weight 33, the arm 43 of which is attached to the shaft 44 of an arm 28, assists the water pressure on the upper side of the piston by trying to depress the piston. The shaft 44 is of course guided through the housing 38 by means of a stuffing box.

Im Betriebe wirkt das Ventil 17 als Regler für den durch das Speisewasserventil 14 herbeigeführten Druckabfall. Sobald aus irgendeinem Grunde der Wasserüberdruck unterhalb des Ventils 14 über die vorausbestimmte gewollte Höhe ansteigt, wird der Kolben 39 mehr oder weniger nach oben gedrückt und die öffnung des Ventils 17 verkleinert und damit zugleich auch der Überdruck verringert, wobei aber dasIn operation, the valve 17 acts as a regulator for the one brought about by the feedwater valve 14 Pressure drop. As soon as for some reason the excess water pressure below the valve 14 exceeds the predetermined desired one Height increases, the piston 39 is pushed more or less upwards and the opening of the valve 17 and thus at the same time also the overpressure is reduced, but the

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Wasser beständig durch beide Ventile hindurch weiter dem Kessel zufließt. Sobald andererseits der Überdruck unter die gewollte Höhe herabgeht, wird der Kolben 39 niedergedrückt und der Überdruck erhöht, indem das Ventil 17 weiter geöffnet wird, wodurch dem Wasser ein leichteres Durchfließen ermöglicht wird.Water continues to flow into the boiler through both valves. Once on the other hand the overpressure falls below the desired level, the piston 39 is depressed and the overpressure is increased by opening the valve 17 further, causing the water to enter easier flow is made possible.

Aus dem Druckabfall beimDurchströmen der Öffnung und dem Querschnitt der öffnung kann die Durchflußmenge bestimmt werden. Da indessen die Form der Ventilöffnung die Menge der hindurchfließenden Flüssigkeit beeinflußt, und da insbesondere Veränderungen in der Form der öffnung oft zur Folge haben, daß die Durchflußmenge der Querschnittsfläche nicht proportional ist, so ist es zweckmäßig, in dem Speisewasserventil 14 eine besonders gestaltete öffnung vorzusehen, welche jederzeit dieselbe Form beibehält, so daß unter konstant bleibendem Druckabfall beim Ventildurchgang die hierbei durchfließende Flüssigkeitsmenge gundsätzlich proportional der Querschnittsfläche ist. Zu diesem Behufe ist in dem Ventil 14 eine Schieberplatte 13 vorgesehen, welche einen quadratisch geformten Ausschnitt 20 enthält, und ferner in dem Ventilteil 21 ein quadratisch geformter Ausschnitt 22. Beide öffnungen liegen mit derDiagonale in der Bewegungsrichtung. Durch diese Anordnung wird dieFrom the pressure drop when flowing through the opening and the cross-section of the opening the flow rate can be determined. Since, however, the shape of the valve opening the Affected amount of flowing liquid, and there in particular changes in the shape of the opening often have the consequence that the flow rate of the cross-sectional area is not proportional, it is expedient to have a specially designed one in the feedwater valve 14 To provide opening, which maintains the same shape at all times, so that under constant If there is a permanent drop in pressure during valve passage, the amount of liquid flowing through it is basically proportional to the cross-sectional area. For this purpose is in the valve 14 a slide plate 13 is provided which contains a square-shaped cutout 20, and also in the valve part 21 a square shaped cutout 22. Both openings lie with the diagonal in the direction of movement. With this arrangement, the

Größe der Öffnung durch die Platte mit ihrem Ausschnitt 20 vergrößert oder verkleinert, sowie die Platte 13 längs des Teiles 21 verschoben wird, jedoch unter steter Aufrechterhaltung ihrer quadratischen Form.Size of the opening through the plate with its cutout 20 enlarged or reduced, as well the plate 13 moved along the part 21 is, but always maintaining its square shape.

Die Stellung der Ventilplatte 13 wird, wie oben beschrieben, durch den Speisewasserregler 11 vermittels des gewichtsbelasteten Hebels 15 geregelt, dessen Drehwelle 23 durch eine Stopfbuchse in das Gehäuse 24 eintritt. An dem inneren Ende der Welle 23 ist der Arm 25 befestigt, welcher durch eine Schubstange mit der Platte 13 verbunden ist. An dem äußeren Ende des Hebelarmes 15 ist ein Zeiger 26 befestigt, welcher sich beim Auf- und Niederschwingen des Hebelarmes 15 vor einer geeigneten Skala bewegt. An dieser Skala wird die Größe der Ventilspaltöffnung oder die Größe der hindurchtretenden Flüssigkeitsmenge angezeigt. Um die Drücke auf den entgegengesetzten Seiten des Speisewasserventils anzuzeigen, können beliebige geeignete Mittel Verwendung finden. Die die Speisewasserpumpe 30 antreibende Dampfmaschine 37 kann auch durch einen beliebigen Regler 31 gesteuert werden. Dadurch wird, zusammen mit dem Regelventil 17, ein sehr konstanter Druckabfall im Ventil 14 aufrecht erhalten. Durch Verändern der Größe oder der Einstellung des Gewichtes 33 kann die Höhe des Druckabfalles im Ventil 14 geändert werden. Da der Querschnitt der Öffnung des Ventils 14 proportional dem Abstand ist, um den sich der Schieber 13 von seiner Schlußstellung entfernt, indem er den Druckabfall durch die Öffnung konstant auf einem· bekannten Werte erhält, wird auch die Menge des hindurchfließenden Wassers durch die entsprechend geeichte Skala 27 angezeigt werden, so daß der Apparat einen genauen Wasserdurchflußmesser bildet.The position of the valve plate 13 is, as described above, controlled by the feed water regulator 11 regulated by means of the weight-loaded lever 15, the rotating shaft 23 of which by a stuffing box enters the housing 24. The arm 25 is attached to the inner end of the shaft 23, which is connected to the plate 13 by a push rod. At the far end of the lever arm 15, a pointer 26 is attached, which is when swinging up and down of the lever arm 15 moved in front of a suitable scale. The size of the Valve gap opening or the size of the amount of liquid passing through is displayed. To display the pressures on opposite sides of the feed water valve, you can any suitable means can be used. The one that drives the feed water pump 30 Steam engine 37 can also be controlled by any controller 31. Through this is, together with the control valve 17, a very constant pressure drop in the valve 14 is maintained obtain. By changing the size or the setting of the weight 33, the The amount of pressure drop in valve 14 can be changed. Since the cross section of the opening of the Valve 14 is proportional to the distance by which the slide 13 is from its closed position removed by keeping the pressure drop through the opening constant at a · known Receives values, the amount of water flowing through the is also corresponding calibrated scale 27 are displayed so that the apparatus has an accurate water flow meter forms.

Abb. 5 zeigt eine abweichende Ausführungsform des Regelventils 17. Der Innenraum 48 des Gehäuses 45 steht vermittels einer Öffnung 46 mit der Speisewasserleitung 16 auf der Eintrittsseite des Speisewasserventils in Verbindung und durch eine Leitung47 mit der Speisewasserleitung auf der Austrittsseite des Speisewasserventils. Quer durch den Innenraum 48 des Gehäuses 45 erstreckt sich eine Membran 49. Diese ist durch eine Stange 50 mit dem Ventilkolben 51 verbunden; eine Feder 52 sucht die Membran niederzudrücken und unterstützt dergestalt den Druck auf die Membran, der von der Ventilaustrittsseite kommt. Auf diese Weise hängt die Öffnung des Regelventils von der Stellung der Membran ab, und diese wiederum ist abhängig von den verhältnismäßigen Wasserdrücken auf der Austritts- und Eintrittsseite des Speisewasserventils in Verbindung mit der Kraft der Feder 52.FIG. 5 shows a different embodiment of the control valve 17. The interior 48 of the housing 45 is by means of an opening 46 with the feed water line 16 on the inlet side of the feedwater valve in connection and through a line47 with the feedwater line on the outlet side of the feed water valve. A membrane extends transversely through the interior space 48 of the housing 45 49. This is connected to the valve piston 51 by a rod 50; a spring 52 tries to depress the membrane and thus supports the pressure on the membrane, coming from the valve outlet side. In this way the opening of the control valve depends on the position of the membrane, and this in turn depends on the relative Water pressures on the outlet and inlet side of the feedwater valve in connection with the force of the spring 52.

Claims

Patent Claims:

1. Device for regulating and measuring flowing in closed lines Liquids or gases with a throttle device connected to the line, whose Position is regulated by a device, the activity of which depends on the amount of fluid flowing through, thereby characterized in that a control valve (17) is arranged in front of this throttle element (13) is that the pressure on the inlet side of the throttle member is always one holds a certain amount higher than the ultimate pressure of the fluid on the outlet side of the throttle organ.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control valve (17) by a piston loaded by an adjustable weight or a spring (39) is regulated, on one side of which the pressure of the inlet side of the throttle element and on the other side of which the pressure of the outlet side of this throttle element acts.

1 sheet of drawings.