DE464435C - Einrichtung zur selbsttaetigen Bestimmung des Heizwerts von Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Bestimmung des Heizwerts von Gasen mittels einer durch, eine Flüssigkeitsmenge in ein Meßgefäß abgefangenen Gasmenge, welche hierauf in dem Kalorimeter zur Verbrennung gelangt.

Von den bekannten Einrichtungen dieser Art unterscheidet sich die Erfindung dadurch., daß durch die Flüssigkeitsmenge die Verbindung zwischen dem Meßgefäß und dem Brenner mittels einer in der Brennerleitung befindlichen Vorrichtung selbsttätig unterbrochen wird, nachdem die Gasmenge aus dem Meßgefäß nach dem Brenner abgeführt worden ist. Hierauf fließt erfmdungsgemäß die während der Verbrennung des Gases im Kalorimeter am Ausfluß gehinderte Flüssigkeitsmenge ab und wird durch eine andere ersetzt.

Bei der Anordnung des Meßbehälterrohres und Heberrohres im Flüssigkeitsbehälter entsteht infolge des ständigen Wasserzuflusses in dem abgeschlossenen Raum oberhalb des Wasserspiegels ein Überdruck, welchen man erfindungsgemäß dazu benutzt, den Brenner einerseits zum Zwecke der Entzündung des Gases einer Zündflamme zu nähern, ander¹ seits selbsttätig zum Zweck der Bestimmung des Heizwerts unter das Kalorimeter zu be-

wegen.

Es ist ein wesentlicher Vorteil der neuen Einrichtung, daß die Heizwertbestimmung im Gegensatz zu der völlig kontinuierlich erfolgenden Heizwertbestimmung bei den bekannten Vorrichtungen jedesmal unter Verwendung einer genau abgemessenen Gasmenge in der Weise erfolgt, daß die einzelnen Bestimmungen des Heizwerts in periodisch wiederkehrenden Zeitabständen, aber völlig selbsttätig durch die Vorrichtung ausgeführt werden.

Die Zeichnung stellt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur praktischen Durchführung des Verfahrens dar.

Hohlkörper^ ist das Kraftwerk, mit welchem die Abmeßbürette B und die Einlauf und Hebervorrichtung C verbunden sind. Die Betätigung des Apparates erfolgt bei der vorliegenden Vorrichtung durch eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, welches bei D zugeführt wird. Das Versuchsgas strömt bei E ein und brennt im Nebenstrom auf dem Rohr/⁷, unter Atmosphärendruck ausströmend. Vor dem auf einem Nebenstutzen des Rohres/⁷, sitzenden Hahn zweigt zum Umschaltapparat G eine Kapillarleitung ab zu einer kleinen, dauernd brennenden Zündflamme.

Der Vorgang der Heizwertbestimmung gestaltet sich folgendermaßen:

Sobald das bei D einfließende Wasser in dem KörperA das Rohr/ erreicht hat, ist die Luft im Körper .4 gegen die Atmosphäre abgeschlossen. Das weiter zufließende Wasser komprimiert die im Körper ^4 befindliche

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Luft, die den größten Teil des weiter zufließenden Wassers in. den Röhren B₁ X₁ C hochdrückt.

Sobald nun das Wasser das untere Ende des Rohres F erreicht hat, kann das in der Bürette B befindliche Gas nicht mehr durch F- in die Atmosphäre austreten, sondern ist gezwungen, durch die Rohrleitung K, L₁M auszutreten, wo es durch die Zündflamme iV entzündet wird. Gleichzeitig mit diesem Abmeßvorgang bewirkt der Druck im Körper A₁ übertragen durch das Rohr O₁ eine immer stärker werdende Verschiebung des Quecksilbers in dem Rohre/³ der Umschaltvorrichtung G.

Die Umschaltvorrichtung G ist beweglich gelagert und ist so eingestellt, daß sie in dem Augenblick kippt, in dem das Wasser den Stand Q an der Meßbüretteiß erreicht. Durch, das Kippen wird die Flamme auf dem Brennerrohr M unter den Kalorimeterkörper R geschoben und brennt dort so lange, bis alles Gas aus der MeßbüretteZ? ausgedrückt ist. Die frei werdende Wärmemenge wird auf den Kalorimeterkörper R übertragen. Die in dem Hohlkörper S eingeschlossene Luft dehnt sich der Temperatursteigerung entsprechend aus, unter Verschiebung der in dem drehbar gelagerten Registxiermanoaneter T befindlichen Flüssigkeit, das sich, der Verschiebung der Flüssigkeit entsprechend dreht. An Stelle des Flüssigkeitsmanometers kann naturgemäß auch ein trockenes Manometer verwendet werden.

Sobald sich das Wasser im Heberkörper C so hoch befindet, daß es das Heberrohr überflutet, wird es rasch in den Bechert/ abgehebert und fließt durch, den Kalorimeterkörper/? unter Verdrängung des in diesem befindlichen erwärmten Wassers. Der Luftdruck im Körper A nimmt ab, und die Meßbürettef? füllt sich, wieder mit frischem Gas. Zugleich mit dieser Druckabnahme geht auch das Quecksilber in dem Rohr/³ auf den alten Stand, und die Vorrichtung G schwenkt das Brennerrohr wieder in die Anfangsstellung zurück.

Damit nicht durch die Rohrleitung M₁L₁ K während des Abheberns Luft in die Meßbürette B gesaugt werden kann, wird diese Rohrleitung während des Füllens der Bürette B automatisch, durch, die Gabelung bei L geschlossen. Diesie Gabel hat unten eine Öffnung, so daß während des Abheberns durch die im Einlauftrichter U entstehende Stauung Wasser in beide Schenkel eintritt und den Durchgang versperrt. Diese Stauung dauert nur so lange an, als Wasser aus dem Heberrohr fließt, also nur so lange, bis die Bürette B gefüllt ist. Alsdann gleichen sich die Spiegel in dem Einlauftrichter U und dem Kalorimeterkörper R wieder aus, unter Freimachung der Rohrleitung zum. Brenner.

Der Heizwert ergibt sich, gemäß der Formel: Wasserwert des Kalorimeters mal Temperaturdifferenz nach, und vor der Verbrennung, dividiert durch, die Gasmenge. Da bei der beschriebenen Vorrichtung Gasmenge und Wasserwert konstant sind, so ist die TemperaturdifEerenz nach, und vor der Erwärmung dem Heizwert proportional. Die Bestimmung dieser Temperaturdifferenz 'erfolgt mit Hilfe eines einzigen Pyrometerkörpers' auf folgende Weise:

Der Hohlzylinder S eines Luftpyrometers hat durch die Kapillare!/ !einerseits Verbindung mit dem Registriermanometer T₁ anderseits durch die Fortsetzung des Rohres· V Verbindung mit der Atmosphäre bei W. Die Rohröffnung W ragt in ein erweitertes Rohr X herein, das in den Wasserspiegel im Körper A eintaucht. Das Rohr V ist bei W so lange offen, bis das Wasser die Höhe der Marke Q erreicht hat. Es wird in demselben Augenblick geschlossen, in dem die Flamme unter den Kalorimeterkörper geschwenkt wird, und dann so lange verschlossen gehalten, bis die Registrierung zu Ende ist und das Wasser abgehebert wird. Infolge der periodischen Öffnung von W ist das Pyrometer in der Zwischenzeit zwischen zwei Messungen außer Tätigkeit.

Die periodische Analysenfolge hätte zur Wirkung, daß die Registriervorrichtung T für jede Analyse einen Strich schriebe, dessen Länge jeweils der im Kalorimeterkörper R hervorgerufenen Erwärmung ^entspräche. Die vielen Striche wurden jedoch das Bild unübersichtlich gestalten und eine große Tintenvergeudung bedeuten. Um diese zu verhindem und um das Bild einer "fortlaufenden Linie hervorzurufen, dient der Schwimmer Z in dem Körper Y und die mit ihm verbundene RegistriervO'rrichtung. Die Schreibfeder am Hebelarm des Registriermanometers ist so ausbalanciert, daß sie das Diagramm nicht berührt. Erst in dem Augenblick, in dem der Schwimmer Z von dem emporgestiegenen Wasser gehoben wird, also unmittelbar vor dem Abhebern des Wassers, drückt er mit Hilfe der Zugvorrichtung die Schreibfeder auf das Papier. Beim Abhebern fällt der Schwimmer sofort wieder in seine •ursprüngliche Lage zurück und gibt die Schreibfeder frei, so daß das Manometer auf die Ausgangsstellung zurück kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Einrichtung zur selbsttätigen Bestimmung des Heizwerts von Gasen, bei weleher durch die zur Aufnahme der Verbrennungswärme des Gases dienende Flüs-

   sigkeitsmenge zuvor die zu verbrennende Menge des Gases in einem Meßgefäß abgefangen und in den Brenner des Kalorimeters befördert worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsmenge nach der Förderung des Gases aus dem Meßgefäß (B) nach dem Brenner (M) die Verbindung zwischen Meßgefäß und Brenner an einer Stelle (Z.) der Brennerleitung (K) unterbricht und darauf die während der Verbrennung des Gases im Kalorimeter (R) am Ausfluß verhinderte und dabei erwärmte Flüssigkeitsmenge zum Ausfluß bringt und ersetzt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit in den Flüssigkeitsbehälter eintauchendem Meßbehälterrohr und Heberrohr zum Abführen der ständig zufließenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Flüssigkeitsbehälter (A) durch das Ansteigen der Flüssigkeit auftretende Druck zur Bewegung des Kalorimeterbrenners zum Zweck der Entzündung der Gasmenge und ihrer rechtzeitigen Einwirkung auf die Kalorimetereinrichtung benutzt wird, beispielsweise dadurch, daß der in dem Flüssigkeitsbehälter (A) durch das Ansteigen der Flüssigkeit auftretende Druck durch Leitung (O) an die den Brenner (M) in das Kalorimeter bringende Vorrichtung (G) übertragen wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Birne (S) des Luftthermometers durch eine Rohrleitung (V) am freien Ende (W) derselben zwischen je zwei Messungen in Verbindung mit der Atmosphäre steht und daß während der Messung diese Verbindung aufgehoben ist, 'entweder direkt durch die aus dem Sperrflüssigkeitsbehälter (A) aufsteigende Sperrflüssigkeit oder indirekt durch einen Verschluß, der von dem im Sperrflüssigkeitsbehälter (A) erzeugten Druck betätigt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen