DE527690C - Verfahren zum Regeln der Menge eines Gases, welches einem anderen Gas, das infolge seiner Erzeugungsmethode einen zeitlich sich aendernden Heizwert hat, zugesetzt wird, bei dem die Zusatzgasmenge durch einen Volumenmesser in Verbindung mit einem Regler eingestellt wird - Google Patents

Description

In Gasgewinnungsanlagen wird das Gas durch Ent- bzw. Vergasen von Kohle gewonnen. Je nach dem Fortschritt des Ent- oder Vergasungsprozesses wird der Heizwert des gewonnenen Gases verschieden groß sein, und zwar wird er von einem gewissen, je nach der Kohlenbeschaffenheit gegebenen Maximum auf ein entsprechendes Minimum zurückgehen.

Um ein Gas von gleichem Heizwert zu erhalten, wird einem derartigen Gas ein zweites zugemischt. In Gaswerken wird beispielsweise in den Kammern das sogenannte Ofen- oder Produktionsgas gewonnen. Dieses Gas hat wechselnden Heizwert, welcher nach Beschickung des Ofens zuerst Null ist, dann auf ein Maximum ansteigt und schließlich wieder auf Null zurückgeht, falls der Gasgewinnungsprozeß nicht vorher abgebrochen wird. Entsprechend dem Heizwert des Ofengases wird Wassergas ο. dgl.

ao zugesetzt. Der Zusatz muß nun so erfolgen, daß der Heizwert konstant ist, und zwar muß die Wassergas- oder Dampfzufuhr dem jeweiligen Ofenzustand automatisch angepaßt werden.

Die bisherigen bekannt gewordenen automatischen Regelvorrichtungen gehen von der Messung des Heizwertes aus, um bei Veränderung desselben ein Zusatzgas, welches berichtigend auf den Heizwert einwirkt, in größeren oder kleineren Mengen zuzusetzen. Auch sind Methoden bekannt geworden, welche durch Messing der jeweils erzeugten Gasmenge rein volumetrisch das Zusatzgas zusetzen. Diese Regelmethoden sind abhängig von der Verwendung einer teuren und komplizierten Apparatur, so z. B. muß stets ein genau zeigendes Kalorimeter verwendet werden. Fällt dieses fort, so ist die reine Gemischregelung durch Messung der Gasmenge nicht einwandfrei, da der Heizwert während des Ofenganges stark wechselt. In der Praxis wird deshalb von dem Bedienungspersonal die Menge des Zusatzgases von Zeit zu Zeit geändert, indem einige Zeit nach dem Chargieren viel Zusatzgas eingeführt wird, dessen Menge nach und nach verkleinert wird. Es liegen gewöhnlich gute Erfahrungswerte vor, nach welchen sich das Personal richtet. Die zeitlich richtige Bemessung der Gaszusatzmenge hängt natürlich von der Zuverlässigkeit des Bedienungspersonals ab, und es ist deshalb der Zweck der vorliegenden Erfindung, unabhängig von dem Bedienungspersonal bestimmte Zusatzgasmengen zu bestimmten Zeiten zuzusetzen. Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß die durch einen Volumenmesser in Verbindung mit einem Regler eingestellte Zusatzgasmenge außerdem eine Regelung entsprechend dem Garungsverlauf im Gaserzeugungsofen selbsttätig durch ein Uhrwerk oder eine sonstige mechanische Vorrichtung z. B. eine Kurvenscheibe erfährt. Als Beispiel ist eine elektrische und eine hydraulische Regelung vorgesehen. Abb. 1 zeigt die Regelung auf elektrischem und Abb. 2 auf hydraulischem Wege.

In Abb. ι ist als Regler ein normaler Zweimotorenregler, wie er in der Patentschrift 297 619 beschrieben ist, angenommen worden. Das von der Ofenanlage kommende Gas, welches schwankenden Heizwert hat, wird durch die Leitung 1 zugeführt und das Zusatzgas durch die Leitung2. Diese beiden Gase werden gemischt und dann in der gemeinsamen Leitung 3 weitergeführt. Die Menge des Zusatzgases in der Leitung 2 wird mit Hilfe einer Stauscheibe 2' und eines Volumenmessers, welcher in der Abbildung als Flüssigkeitsmesser4 mit Schwimmers gezeichnet ist, gemessen. Der Druck vor der Stauscheibe wird dem Räume 6 und der Druck nach der Stauscheibe dem Räume 7 zugeführt. Entsprechend der durch die Leitung 2 fließenden Gasmenge wird sich der Stand des Schwimmers 5 verändern. Die Schwimmerstange 8 trägt zwei Kontakte 9 und 10, zwischen denen sich ein Kontakt 11 befindet. Die Verbindung mit dem Zweimotorenregler geschieht durch elektrische Leitungen, und es kann beispielsweise die Schaltung so vorgenommen werden, daß bei Berührung der beiden Kontakte 9 und 11 der Widerstand 12 im Erregerstromkreis des rechten Motors 13 kurzgeschlossen wird, wodurch eine Drehzahländerung dieses Motors stattfindet. Das Differentialgetriebe 14 bewirkt dann eine Verstellung der Regelklappe 15 in der Leitung 2. Die Bewegung dieser Klappe findet so lange statt, bis die Berührung zwischen den beiden Kontakten 9 und 11 wieder aufgehoben, bis also die richtige Gasmenge in der Leitung 2 vorhanden ist. Falls eine Berührung der Kontakte 10 und 11 infolge sinkenden Schwimmers stattfindet, tritt eine Bewegung der Regelklappe 15 im umgekehrten Sinne ein, da jetzt der Widerstand 16 kurzgeschlossen wird, der linke Motor 17 also seine Drehzahl ändert. Erfindungsgemäß wird nun die Stellung des Kontaktes 11 und somit der Sollwert des durch die Leitung 2 gehenden Volumens dem Garungsverlauf entsprechend geändert. Der Kontakt 11 ist an einem Hebel 18 befestigt, welcher beispielsweise bei 19 gelagert ist. Der Hebel wird entsprechend dem Garungsverlauf durch ein Uhrwerk 20 verstellt, dessen Welle eine Kurbel 21 besitzt, an der unter Vermittlung der Stange 22 der Hebel 18 angelenkt ist. Die Wirkungsweise ist nun folgende:

So lange der Kontakt 11 an derselben Stelle steht, regelt der Zweimotorenregler unter Verwendung des Volumenmessers als Steuerwerk eine gleichbleibende Zusatzgasmenge ein* Sobald nun durch das Uhrwerk der Kontakt 11 gehoben oder gesenkt wird, wird der Sollwert der Durchflußmenge in der Leitung 2 entsprechend dem Garungsverlauf geändert, und der Zweimotorenregler bewirkt eine Einhaltung der neu eingestellten Gasmenge.

Abb. 2 zeigt dieses Regelverfahren auf hydraulischem Wege. Hier ist an die Schwimmerstange 8 des Volumenmessers 4 ein Steuerkolben 23 angeschlossen, welcher sich in bekannter Weise in einer Büchse 23' bewegt. Das Druckmittel tritt in die Leitung 24 ein, und bei Bewegung des Steuerkolbens nach oben wird die Leitung 25 für dasselbe freigegeben, der Kraftkolben 26 bewegt sich also nach unten und verdreht die Regelklappe 15 im gewünschten Sinne. Bei Bewegung des Steuerkolbens nach unten tritt die entgegengesetzte Bewegung des Kraftkolbens 26 ein, da jetzt die Leitung 27 für das Druckmittel freigegeben wird. Die Verstellung des Sollwertes des Volumens in der Leitung 2 wird auch hier durch ein Uhrwerk 20, eine Kurbel 21, eine Verbindungsstange 22 und einen Hebel 18 vorgenommen. Der Hebel 18 bewirkt ein Heben oder Senken der Büchse 23' und dadurch eine Veränderung der Schwimmerstellung, bei welcher die Steuerkanäle 25 und 27 geschlossen sind, also eine Verstellung des Sollwertes der Gasmenge. Die Hebelanordnung für die Verstellung der Kontakte kann nach bestimmten Kurven ausgeführt werden, welche eine Anpassung an die benötigten Zusatzgasmengen gestatten.

Selbstverständlich kann statt des gezeichneten Volumenmessers mit Flüssigkeitsfüllung auch eine Ringwaage oder ein Membraninstrument verwendet werden. Es ist auch möglich, statt der Kurbel 21 am Uhrwerk 20 eine Kurvenscheibe o. dgl. vorzusehen. Die Erfindung ist auch nicht beschränkt auf Regler der angegebenen Ausführung, das Verfahren kann sinngemäß auch bei anderen Reglern verwendet werden.

Der Vorteil dieses neuen Verfahrens ist außerordentlich groß. Es zeigt sich nämlich praktisch, daß bei anderen Regelmethoden vielfach eine einwandfreie Regelung nicht möglich ist, da zu große Verzögerungen auftreten. Bei dem neuen Verfahren wird jede Verzögerung vermieden, da das Uhrwerk so wirken kann, daß entsprechend der Produktion des Ofens die richtige Gasmenge zugesetzt wird. Es treten nur geringe Fehler auf, wenn der Ofengang nicht ganz gleichmäßig verläuft, doch sind diese Fehler so gering, daß sie in Kauf genommen werden können.

Der Kurvenverlauf für die Zusatzgasmenge geht ungefähr wie folgt vonstatten: Bei einem mittleren Gaswerk werden durchschnittlich etwa cbm Gas stündlich erzeugt. Der Heizwert beträgt 4200 bis etwa 5500 WE. Das Maximum im Heizwert des Gases tritt einige Zeit nach der Ofenfüllung ein, bleibt kurze Zeit auf der gleichen Höhe und sinkt dann allmählich ab. Verlangt wird ein Heizwert von etwa WE. Die vom Uhrwerk angetriebene Kurvenscheibe oder Kurbel wird nun so be-

messen, daß der Volumenmesser bei einer Gesamtgarungszeit von etwa 6 Stunden in den ersten beiden Stunden etwa iooo cbm Wassergas, in der 3. Stunde 700 cbm, in der 4. Stunde 500 cbm, in der 5. Stunde 300 cbm und in der 6. Stunde 200 cbm Wassergas zusetzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Regeln der Menge eines Gases, welches einem anderen Gas, das infolge seiner Erzeugungsmethode einen zeitlich sich ändernden Heizwert hat, zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Gaszusatzmenge entsprechend dem Garungsverlauf im Gaserzeugungsofen selbsttätig durch eine für die Änderung des Gasdurchgangs durch Leitungen an sich bekannte, durch Uhrwerk o. dgl. in Verbindung mit einer Kurbel, Kurvenscheibe o. dgl. bewegte Stelleinrichtung (11, 18) erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen