DE418716C - Method and device for automatic regulation of the outflow speed of gases and liquids - Google Patents

Method and device for automatic regulation of the outflow speed of gases and liquids

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DE418716C DER60354D DER0060354D DE418716C DE 418716 C DE418716 C DE 418716C DE R60354 D DER60354 D DE R60354D DE R0060354 D DER0060354 D DE R0060354D DE 418716 C DE418716 C DE 418716C
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Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
U. SEPTEMBER 1925ISSUED ON
U. SEPTEMBER 1925

REICHS PATENTAMTREICH'S PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 418716 KLASSE 12 f GRUPPE- M 418716 CLASS 12 f GROUP

(R 60354 IVIi2f)(R 60354 IVIi2f)

Dr. Hermann Rabe in Charlottenburg.Dr. Hermann Rabe in Charlottenburg.

Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der AusströmungsgeschwindigkeitMethod and device for automatic control of the outflow velocity

von Gasen und Flüssigkeiten.of gases and liquids.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Februar 1924 ab.Patented in the German Empire on February 19, 1924.

Bekanntlich hängt die Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase und Flüssigkeiten von dem Druck des Behälters ab, in dem sie aufgespeichert sind. Die Regelung erfolgt gewöhnlich durch Drosselung der Entnahmeleitung und richtet sich die Drosselung nach dem jeweiligen Druck, muß also, da dieser sich mit der Entnahme ändert, ständig beaufsichtigt und nachgestellt werden. Bei der selbsttätigen Regelung wird die DrosselungIt is well known that the outflow speed of gases and liquids depends on the pressure of the container in which they are stored. The regulation takes place usually by throttling the extraction line and the throttling is based on the respective pressure must, since this changes with the removal, constantly monitored and be adjusted. With the automatic regulation the throttling

durch manometerartige Apparate, Membranen oder Schwimmer vermittels Stangen oder Hebel verstellt, doch wird diese Regelung um so komplizierter und empfindlicher, je feiner die Einstellung erfolgen soll. Die hierdurch bedingten unvermeidlichen Reibungen und Hemmungen, besonders bei nicht ganz reinen Medien, wie sie in der Technik vielfach vorkommen, führen zu unangenehmen ίο Störungen und Versagungen.by means of manometer-like devices, membranes or floats by means of rods or Lever adjusted, but this regulation becomes more complicated and sensitive ever the setting should be made finer. The inevitable friction caused by this and inhibitions, especially with media that are not entirely pure, as they are often found in technology occur, lead to unpleasant ίο malfunctions and failures.

Das vorliegende selbsttätige Regelungsverfahren sieht von mechanischen Vorrichtungen vollkommen ab und beruht darauf, daß das gasförmige oder flüssige Medium auf dem Wege vom Behälter zur Verwendungsstelle einen Einschalteraum zu passieren hat, fler auf einem gegenüber dem Behälterdruck genau einstellbaren Minderdruck dauernd gehalten wird. Infolgedessen strömt das zu regelnde Medium unter einem stets gleichbleibenden Differenzdruck, also mit stets gleichbleibender Geschwindigkeit, aus. Nimmt der Druck im Behälter zu, so steigt um die gleiche Größe auch der Gegendruck im Einschalteraum und umgekehrt, der Differenzdruck bleibt konstant.The present automatic control method sees mechanical devices completely from and is based on the fact that the gaseous or liquid medium on the way from the container to the point of use a switch room has to pass, fler on one opposite the tank pressure precisely adjustable reduced pressure is maintained permanently. As a result, the medium to be controlled flows under a constant one Differential pressure, i.e. at a constant speed. If the pressure in the container increases, it increases by the same size is the counter pressure in the switch room and vice versa, the differential pressure stay constant.

Das vorliegende Regelungsverfahren ist gleich anwendbar für Gase wie für Flüssigkeiten. Es mag daher zunächst an einem Beispiel für Flüssigkeiten erläutert werden. The present control method is equally applicable to gases and liquids. It may therefore first be explained using an example for liquids.

In Abb. ι stellt A einen Behälter beliebiger Form dar, der durch Rohr B mit Flüssigkeit gespeist wird. Der Ablaufhahn C mündet in den Raum D, der in den Ablaufheber Il übergeht. Der höchste Punkt des Raumes D steht mit dem Gabelrohr F in Verbindung, dessen andere Seite in den Behälter A eintaucht. Das Gabelrohr F wird durch Stut-4.0 zen G mit so viel Druckgas oder Luft gespeist, daß diese in feinen Bläschen in der Flüssigkeit 1 aufsteigt. Infolgedessen stellt sich in F und D ein Druck her, der der Eintauchtiefe des j Gabelrohres F entspricht, er mag /21 genannt I werden, während der Gesamtflüssigkeitsdruck j bei D Ii ist. Die Flüssigkeit strömt daher ; unter dem Druck Iu Λ1 in den Einschalteraum D und von dort weiter in den Heber E ' ab, dessen Niveauunterschied sich entsprechend einstellt. Fällt das Flüssigkeitsniveau im ' Behälter A z. B. um 50 cm, so wird um die gleiche Größe auch der Flüssigkeitsdruck Ii ; und die Eintauchtiefe Λ1 kleiner, die Druckdifferenz /;, h1 bleibt also unter allen Umständen gleich, mag fler Inhalt des Behälters sich . vermehren oder vermindern, und daher bleibt auch die Ausströmungsgeschwindigkeit oder Ausflußmenge konstant. Sie entspricht, wie ; man sieht, dem Niveauunterschied des unteren j Endes des Eintauchrohres und des Über- : laufniveaus des Einschalteraumes D und wird !In Fig. Ι A represents a container of any shape, which is fed through tube B with liquid. The drain cock C opens into the space D, which merges into the drain lifter II. The highest point of the space D is connected to the fork tube F , the other side of which is immersed in the container A. The fork tube F is fed by Stut-4.0 zen G with so much compressed gas or air that it rises in the liquid 1 in fine bubbles. As a result, a pressure is produced in F and D which corresponds to the immersion depth of the fork tube F, it may be called I / 2 1 , while the total liquid pressure j is at D Ii . The liquid therefore flows ; under the pressure Iu Λ 1 into the switch-on room D and from there further into the lifter E ', the level difference of which is adjusted accordingly. If the liquid level falls in the 'container A z. B. by 50 cm, the liquid pressure Ii ; and the immersion depth Λ 1 is smaller, the pressure difference / ;, h 1 remains the same under all circumstances, regardless of the contents of the container. increase or decrease, and therefore the rate of outflow or outflow remains constant. She corresponds to how ; you can see the difference in level of the lower end of the j immersion tube and the excess: run levels of Einschalteraumes D. It is!

im übrigen durch die Reibung der Entnahmeleitung, vor allen Dingen der künstlichen Drosselung C, beeinflußt. Für viele Zwecke empfiehlt es sich, von der Regelung durch die Reibung vollkommen abzusehen und die Drosselung C allein zum Abschluß zu benutzen. Man regelt dann mittels Veränderung des Niveauunterschiedes zwischen dem unteren Eintauchende und dem Raum D, sei es, indem man diesen hebt oder senkt oder indem man das Eintauchrohr verstellt. Letzteres ist leichter zu bewirken, da es mit dem Druckgas durch eine biegsame Leitung verbunden werden kann, während die Entnahmeleitung der Flüssigkeit meist starr ist. Durch \*crstellung des Eintauchrohres kann man eine beträchtlich feinere Regelung erreichen als durch Veränderung der Drosselung, da bekanntlich die Ablaufmenge mit der Quadratwurzel des Niveaus sich ändert, also z. B. zwecks Verdopplung der Menge um das Vierfache gehoben werden muß.otherwise by the friction of the extraction line, especially the artificial throttling C, influenced. For many purposes it is advisable to completely refrain from regulating through the friction and to use throttling C alone at the end. It is then regulated by changing the level difference between the lower immersion end and the room D, be it by raising or lowering it or by adjusting the immersion tube. The latter is easier to achieve because it can be connected to the pressurized gas by a flexible line, while the line for extracting the liquid is usually rigid. By adjusting the immersion tube, you can achieve a considerably finer regulation than by changing the throttling, since it is known that the flow rate changes with the square root of the level, e.g. B. to double the amount must be increased by four times.

Die beschriebene Abflußregelung wirkt unabhängig von der Füllung des Behälters A; dieser kann ständig oder periodisch gespeist oder evtl. auch noch für andere Zwecke benutzt werden. Solange das Gabelrohr in die Flüssigkeit eintaucht und Luftbläschen in die Flüssigkeit übertreten läßt, arbeitet die selbsttätige Regelung. Es empfiehlt sich daher, das Eintauchrohr in das Standrohr des Behälters zu verlegen, worin es nur wenig Platz beansprucht, da es sehr dünn gehalten werden kann, doch ist es vorteilhaft, das Standrohr mit einer Erweiterung oben zu versehen, damit etwaige Spritzer aufgefangen werden. Das Druckgasventil wird am besten zwangläufig derart mit dem Flüssigkeitsablaufhahn verbunden, daß dieser erst nach Öffnung des Druckgases geöffnet werden kann, also wenn sich Bläschen am Eintauchrohr zeigen, die durch Verengung des Eintauchendes sich beliebig klein herstellen lassen. Man kann auch die Bläschen selbsttätig regeln, wenn man eine feine Öffnung in der Druckgasleitung für den Betrieb vorsieht, während für den Betriebsbeginn natürlich schnellere Einstellung erwünscht ist. Durch einen Hahn mit zwei Bohrungen, einer gewöhnlichen und einer feinen, kann dies erreicht werden.The outflow control described works independently of the filling of the container A; this can be fed continuously or periodically or possibly also used for other purposes. As long as the fork tube is immersed in the liquid and allows air bubbles to pass into the liquid, the automatic control works. It is therefore advisable to lay the immersion tube in the standpipe of the container, in which it takes up little space since it can be kept very thin, but it is advantageous to provide the standpipe with an extension at the top so that any splashes are caught. The pressure gas valve is best connected to the liquid drain cock in such a way that it can only be opened after the pressure gas has been opened, i.e. when bubbles appear on the immersion tube which can be made as small as desired by narrowing the immersion end. You can also regulate the bubbles automatically if you provide a fine opening in the compressed gas line for operation, while faster setting is naturally desired for the start of operation. This can be achieved with a tap with two bores, one ordinary and one fine.

Für die Regelung nimmt man gewöhnlich Druckluft; sollte Luft aber die Flüssigkeit schädlich beeinflussen, ein anderes geeignetes Gas.Compressed air is usually used for regulation; but air should be the liquid harmful affect another suitable gas.

Die beschriebene Vorrichtung zur Regelung von Flüssigkeiten besitzt eine gewisse Ähnlichkeit mit der Mariotteschen Flasche, unterscheidet sich aber ganz wesentlich von ihr, da sie offene Behälter benutzt, die während des Betriebes beliebig nachgefüllt oderThe device described for regulating liquids has a certain Similar to the Mariotte bottle, but differs significantly from her, as she uses open containers that are refilled or refilled at will during operation

Claims (8)

geleert werden können, also keine Umstellung und Umschaltung wie die Mariotteschen Flaschen im kontinuierlichen Betrieb erfordert. can be emptied, so no switching and switching like the Mariotteschen Requires bottles in continuous operation. Abb. 2 zeigt die vorliegende selbsttätige Regelung für Gase. Der durch Rohr B gefüllte Gasometer A steht unter dem Druck der TrichterfHissigkeit // . Vollständig mit Gas gefüllt, ist der Niveauunterschied heträchtlich größer als fast geleert und damit die bei gleichbleibender Hahnstellung C entnommene Gasmenge. Das aus dem Hahn C austretende Gas überträgt seine ι Druck /ι auf das Manometer /, dessen Rohr E also den Gasometerdruck Ii anzeigt. Im Rohr E ist die eine Seite des Gabelrohres /·" untergebracht, die andere Seite mit dem Manometer K verbunden, in dessen schmalen Schenkel II das Gasrohr eintaucht. Wird durch (7 Druckgas eingeführt, daß es in Bläschen im Schenkel E aufsteigt, so wird der dem Manometer / entsprechende Druck // auf das Manometer K übertragen, jedoch kommt im Schenkel H nicht der volle Druck zur Anzeige, sondern nur der dem Raum D entsprechende Druck. Dieser ist von der Eintauchtiefe des Gasrohres im Schenkel II abhängig. Beträgt z. B. der der Eintauchtiefe entsprechende Druck Λ1, so besitzt das Gas im Raum D den Druck Ii, Ii1. Die Flüssigkeitssäule im Schenkel H ist direkt abhängig vom Druck im Gasometer A. Sie nimmt in genau gleicher Weise zu oder ab. Mithin ist die Druckdifferenz /;, /11 stets konstant rnd clie Gasgeschwindigkeit gleich, mag der Gasometerdruck steigen oder fallen. Natürlich muß die Eintauchtiefe von vornherein so : bemessen werden, daß auch bei dem im Gasometer vorkommenden geringsten Druck das ' Gasrohr noch etwas eintaucht. Im übrigen hat man es ganz in der Hand, die Gasgeschwindigkeit oder — was dasselbe ist— die ■ Gasmenge durch die Eintauchtiefe zu regeln, also den Hahn C nur zum Schließen oder Öffnen zu benutzen.Fig. 2 shows the present automatic control for gases. The gasometer A filled through tube B is under the pressure of the funnel liquid //. Completely filled with gas, the difference in level is considerably greater than it is almost empty, and thus the amount of gas withdrawn when the tap position C remains the same. The gas emerging from the tap C transmits its ι pressure / ι to the manometer /, the tube E of which shows the gasometer pressure Ii . In the pipe E, the one side of the fork tube / · "is housed, connected to the other side with the pressure gauge K, immersing the gas pipe in the narrow leg II. When inserted through (7-pressure gas, that it rises in bubbles in the leg E, then the pressure corresponding to the manometer / // transferred to manometer K , however, not the full pressure is displayed in leg H , but only the pressure corresponding to space D. This depends on the immersion depth of the gas pipe in leg II. If, for example, the pressure Λ 1 corresponding to the immersion depth, the gas in space D has the pressure Ii, Ii 1. The liquid column in leg H is directly dependent on the pressure in gasometer A. It increases or decreases in exactly the same way the pressure difference / ;, / 1 1 always constant rnd clie gas velocity equal to, may rise or fall of the gasometer pressure course the immersion depth must from the outset so. are sized to occur also in the in the gasometer Geri The gas pipe is still immersed a little bit more pressure. In addition, it is entirely up to you to regulate the gas speed or - which is the same - the amount of gas through the immersion depth, ie to use the tap C only for closing or opening. Die für die Flüssigkeitsregelung angegebenen Modifikationen finden auch für Gase sinngemäße Anwendung.The modifications given for the liquid control also apply to gases analogous application. Die Abb. 1 und 2 stellen nur schematische Formen der Vorrichtungen für die selbsttätige Regelung der Gase und Flüssigkeiten dar, sie können durch andere Ausführungen ersetzt werden, die dem Wesen der Erfindung entsprechen.Figs. 1 and 2 represent only schematic forms of the devices for the automatic Regulation of gases and liquids, they can be through other designs be replaced, which correspond to the essence of the invention. Pa τ ext- Ansprüche: "*5Pa τ ext- claims: "* 5 ι. Verfahren zur selbsttätigen Regelung der Ausströmungsgeschwindigkeit von Gasen und Flüssigkeiten aus Behältern mit wechselnder Füllung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Behälter und der A'erbrauchsstelle ein Raum eingeschaltet wird, der ständig unter einem genau einstellbaren Minderdruck gegenüber dem Behälterdruck gehalten wird.ι. Process for the automatic regulation of the outflow velocity of gases and liquids from containers with changing filling, characterized in that between the Container and the point of use a room is switched on, which is constantly kept under a precisely adjustable reduced pressure compared to the container pressure will. 2. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Minderdruck gegenüber dem Behälterdruck vermittels eines Gabelrohres bewirkt wird, dessen eine Seite in die dem Behälterdruck entsprechende Flüssigkeitssäule eintaucht und dessen andere Seite mit dem Einschalteraum in Verbindung· steht.2. Device for the method according to claim 1, characterized in that that the constant reduced pressure compared to the container pressure by means of a fork tube is effected, one side of which is immersed in the liquid column corresponding to the container pressure and whose the other side is connected to the switch-on room. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschalteraum mit einem Eintauchrohr in \*erbindung steht, das den Flüssigkeitsdruck des Behälters auf den Einschalteraum überträgt.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the switch room is connected to an immersion tube, which determines the fluid pressure of the container to the switch room. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 für Gase, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterdruck auf ein Manometer übertragen wird, durch dessen Flüssigkeitssäule das Gas aus dem Behälter hindurchtritt.4. Apparatus according to claim 2 for gases, characterized in that the container pressure is transferred to a manometer, through whose liquid column the gas from the container passes. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgasventil und das Entnahmeventil des Behälters derart miteinander gekuppelt werden, daß das letztere erst nach Öffnung Jes ersteren geöffnet werden kann.5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the compressed gas valve and the extraction valve of the container are coupled to one another in such a way that the latter only after opening Jes the former can be opened. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgasventil mit einer größeren Bohrung für die Inbetriebsetzung und einer kleineren für den Betrieb selbst versehen wird.6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the compressed gas valve is provided with a larger hole for the commissioning and a smaller one for the operation itself. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Ablaufmenge durch Verstellung der Eintauchtiefe des Gabelrohres oder durch Verstellung der Höhenlage des Einschalteraumes bewirkt wird.7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the control the flow rate by adjusting the immersion depth of the fork tube or by adjusting the height of the switch room is effected. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintauchrohr in das Flüssigkeitsstandrohr des Behälters verlegt wird, das vorteilhaft mit einer Erweiterung oben versehen wird, um Verspritzung zu verhüten.8. Apparatus according to claim 2, characterized in that the immersion tube is laid in the liquid standpipe of the container, which is advantageously provided with an extension at the top, to prevent splashing. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.
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