DE4408452A1 - Durchflußregler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Regler für die Rege­ lung des Durchflusses eines Fluides. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Durchflußregler, der für die Regelung des Brennstoffzuflusses in einen Ofen oder Warmwasserbereiter geeignet ist.

Es ist bekannt, zur Regelung des Brennstoffzuflusses z. B. in einen Ofen oder einen Warmwasserbereiter handbetätigte oder au­ tomatische Ventile zu verwenden. Es hat sich herausgestellt, daß das wirtschaftlichste Regelungsverfahren in der Verwendung eines sogenannten "kompakten Gasventils" besteht, welches übli­ cherweise zwei Magnetventile und einen Federkraftregler, die alle in Reihe angeordnet sind, miteinander vereinigt. Diese An­ ordnung ist in einer einzigen Baugruppe (die oft eine "multi­ funktionale" Baugruppe genannt wird) untergebracht. Solche Bau­ gruppen werden in sehr hohen Stückzahlen hergestellt und werden üblicherweise für häusliche oder gewerbliche Zwecke verwendet.

Obwohl diese Ventilbaugruppen sehr vielfältig eingesetzt werden können, sind sie in ihrer Größe beschränkt und können normaler­ weise Durchflußraten von 6,5 m³/h bei einem Druckverlust von 2,5 mbar nicht überschreiten.

Werden höhere Durchflußraten benötigt, so muß man normalerweise auf Ventile, die für industrielle Zwecke vorgesehen sind, zurückgreifen. Diese Ventile kosten bis zu 4- bis 5 mal soviel wie die oben beschriebene Art einer kompakten Ventilbaugruppe.

Zur Lösung des Problems, auf wirtschaftliche Weise die Durch­ flußrate zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, zwei der oben be­ schriebenen kompakten Ventileinheiten parallel zueinander anzu­ ordnen. Jedoch hat sich herausgestellt, daß dies in der Praxis nicht funktioniert, weil die beiden Regler dazu neigen, gegen­ einander zu arbeiten. Als Auswirkung davon müssen unerwünscht komplizierte Überlegungen u. a. dazu angestellt werden, welcher Regler voreilen oder nacheilen soll. Dies macht das Einrichten des Systems sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Durchflußregler zur Verfügung zu stellen, der es erlaubt, größere Gasströme durch kleine, preisgünstige Ventile zu füh­ ren, wobei der Druck stromabwärts unter Kontrolle gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Durchflußregler gelöst, welcher einen Einlaß, eine erste Durchflußleitung, eine zweite Durchflußleitung, die parallel zu der ersten Durchfluß­ leitung angeordnet ist, und einen Auslaß umfaßt. Die erste Durchflußleitung weist ein Ventil und einen Regler, die in Rei­ he angeordnet sind, auf, und die zweite Durchflußleitung weist ein Ventil auf. Die Anordnung ist dergestalt, daß der Regler während des Betriebes die (Gesamt-)Durchflußrate durch beide Ventile regelt bzw. steuert.

Die Gasdurchflußrate wird geregelt bzw. gesteuert, indem der Regler so eingestellt wird, daß sich ein bestimmter Druckver­ lust an einer Austrittsöffnung des Auslasses, der stromabwärts des vom Regler geregelten Ventils angeschlossen ist, ergibt. Wenn der Druck stromaufwärts ansteigt (wodurch mehr Gas durch das ungeregelte Ventil gedrückt wird), steigt der Druck strom­ abwärts an der Austrittsöffnung an. Der Regler detektiert dies und arbeitet so, daß sich sein innerer Druckverlust erhöht.

Daher wird das geregelte Gasventil geschlossen, wodurch der ge­ samte Gasdurchfluß verringert wird, bis der richtige Druckver­ lust erreicht ist.

Vorteilhafterweise weist jede Durchflußleitung zwei Ventile auf, die in Reihe angeordnet sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Ventile und der Regler in der ersten Durchflußleitung Bestandteil einer ersten Art einer kompakten Ventilbaugruppe und die beiden Ventile in der zweiten Leitung Bestandteil einer zweiten Art einer kompak­ ten Ventilbaugruppe sind.

Die Erfindung kann für den Gebrauch mit großen, gewerblichen gasbefeuerten Warmwasserbereitern angewandt werden. Es hat sich herausgestellt, daß unter Verwendung einer Ausführungsform der Erfindung die Gesamtkosten des Regelsystems um bis zu 50% ver­ ringert werden können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Durch­ flußreglers und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Durchflußreg­ lers aus Fig. 1, der in einer Fluidversorgung angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt einen Einlaß 4 eines als Ganzes mit 2 bezeichne­ ten erfindungsgemäßen Durchflußreglers, der in Reihe mit einem Paar zueinander paralleler Durchflußleitungen 8, 10 verbunden ist. Die eine der Durchflußleitungen 8 weist eine Regler-Ven­ til-Anordnung 9 und die andere der Durchflußleitungen 10 eine Umgehungsventilanordnung 11 auf. Die Ausflüsse der beiden Ven­ tilanordnungen 9, 11 werden miteinander vereinigt und zu einem gemeinsamen Auslaß 6 geleitet.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Regler-Ventil-Anordnung 9 ein Ventil 12 und einen Regler 16, die in Reihe angeordnet sind, umfaßt. Die Umgehungsventilanordnung 11 umfaßt ein Ventil 14, aber keinen Regler. Jedes der Ventile 12, 14 ist ein Ma­ gnetventil und der Regler 16 ist ein Regler vom Federtyp. Idea­ lerweise ist jede Ventilanordnung eine kompakte Ventilbaugrup­ pe. Je nach den Umständen können auch andere Arten von Ventilen oder Reglern verwendet werden.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung ist jedes der Ventile 12, 14 in Wirklichkeit ein Paar von Absperrventi­ len, die in Reihe angeordnet sind, um maximale Sicherheit zu gewährleisten. Jedoch könnte in jedem Fall statt dessen auch ein einzelnes Ventil verwendet werden, wenn dies so gewünscht wird.

Während des Betriebes überwacht der Durchflußregler 2 den Druck stromabwärts und regelt diesen, falls irgendeine Veränderung im Druck stromaufwärts auftreten sollte.

Der Regler 16 wird versuchen, den Fluß durch ihn selbst hin­ durch zu regeln, um den Druck stromabwärts aufrechtzuerhalten. Die Leitung 10 mit der Umgehungsanordnung 11 ist nichtdyna­ misch, und jeder Anstieg des Druckes am Einlaß 4 würde norma­ lerweise einen Anstieg des Durchflusses gemäß einem Quadratge­ setz zur Folge haben. Jedoch führt ein Anstieg des Durchflusses zu einem Anstieg des Drucks stromabwärts. Der Regler 16 registriert den Anstieg im Druck stromabwärts und verringert den Durchfluß durch die Regler-Ventil-Anordnung 9, wodurch er den gesamten Fluß durch die Anordnung auf das gewünschte Niveau zurückführt.

Die Funktionsweise kann wie folgt erklärt werden. Die Gasdurch­ flußrate wird geregelt, indem der Regler 16 so eingestellt wird, daß sich ein bestimmter Druckverlust an einer Austritts­ öffnung des Auslasses 6, der stromabwärts des geregelten Ven­ tils 12 angeschlossen ist, ergibt.

Wenn der Druck stromaufwärts ansteigt (wodurch mehr Gas durch das ungeregelte Ventil 14 gedrückt wird), steigt der Druck stromabwärts an der Austrittsöffnung an. Der Regler 16 detek­ tiert dies und arbeitet so, daß sich sein innerer Druckverlust erhöht. Daher wird das geregelte Gasventil 12 geschlossen wer­ den, wodurch der gesamte Gasfluß verringert wird, bis der rich­ tige Druckverlust erreicht ist. Umgekehrt funktioniert dies entsprechend: Wenn der Druck stromaufwärts absinkt, so wird der Druck stromabwärts an der Austrittsöffnung abfallen. Dies wird den Regler 16 veranlassen, das geregelte Ventil 12 zu öffnen, bis der erforderliche Druck am Auslaß 6 erreicht wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die Regler-Ventil- Anordnung 9 einen Regler 16, der in das Ventil 12 integriert ist.

Claims (5)

1. Ein Durchflußregler mit einem Einlaß (4), einer ersten Durchflußleitung (8), einer zweiten Durchflußleitung (10), die parallel zu der ersten Durchflußleitung (8) an­ geordnet ist, und einem Auslaß (6), wobei die erste Durchflußleitung (8) ein Ventil (12) und einen Regler (16), die in Reihe angeordnet sind, und die zweite Durch­ flußleitung (10) ein Ventil (14) aufweist und wobei die Anordnung dergestalt ist, daß während des Betriebes der Regler (16) den Druck stromabwärts des Reglers (16) über­ wacht und gemäß dem überwachten Druck stromabwärts die Durchflußrate durch das Ventil (12) in der ersten Durch­ flußleitung (8) so regelt, daß ein vorgegebener Gesamt­ druck am Auslaß (6) aufrecht erhalten wird.

2. Ein Durchflußregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Durchflußleitung (8, 10) zwei Ventile, die in Reihe angeordnet sind, aufweist.

3. Ein Durchflußregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Durchflußleitung (8, 10) zumindest teilweise von jeweils einer kompakten Ventilbaugruppe be­ grenzt ist.

4. Ein Durchflußregler nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (16) ein Fe­ derkraftregler ist.

5. Ein Durchflußregler nach einem der voranstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (16) in das Ventil (12) in der ersten Leitung (8) integriert ist.