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Trockener Messer für Gas von erhöhtem Druck s
Die Erfindung
bezieht sich auf trockene Gasmesser mit zwei, abgesehen von der Steuerung, voneinander
getrennten Meßorganen, von denen jedes aus zwei Meßkammern mit dazwischenliegender
Membran besteht. Es ist bekannt, derartige Messer für die Messung svon Gas von erhöhtem
Druck geeignet zu machen, indem entweder die Messeraußenwände dem hohen Druck entsprechend
starkwandig ausgebildet werden Moder der Messer in einem druckfesten, mit Gas vom
Betriebsdruck gefüllten Behälter eingekapselt wird, so daß die Messeraußenwände
entlastet sind. Da die Drücke in den Meßkammern nur um den vom absoluten Druck des
durchströmenden Gases unabhängigen Druckverlust des Messers voneinander abweichen,
ist eine Verstärkung derselben gegenüber den Wänden eines Niederdruckmessers nicht
erforderlich.
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Bei derartigen Hochdruckmessern treten sogar auch bei Nichtbetrieh
hin und wieder erhebliche Beschädigungen der Meßkammerwände und der Steuerung auf,
deren Ursache bislang unbekannt war und deren Beseitigung die' der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe ist.
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An Hand der Zeichnung, in der sein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch dargestellt ist, werde zunächst die Ursache der bei bekannten Messern
beobachteten Zerstörung der Meßkammerwände und der Steuerung erklärt.
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Der Gasmesser enthält zwei Membranen i und 2, von denen jede zwei
Meßkammern 3 und q. bzw. 5 und 6 voneinander trennt, sowie acht Ventile 7 bis 14
zur Steuerung des Gasstromes in die und aus den Meßkaamnern. Jede der Meßkammern
ist mit einem Einlaßventil und mit einem Auslaßventil versehen; die Einlaßventile
sind sämtlich durch den Kanal 15 mit dem Einlaßstutzen des Messers und die
Auslaßventile durch die Kammer 16 mit dem Auslaßstutzen des Messers verbunden.
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Der Messer sei mit einer ein Ventil22 enthaltenden Umgangsleitung
21 versehen, wobei in der Zuleitung i g hinter der Abzweigung der Umgangsleitung
2 i und in der Ab-. Leitung 2o von der Wiedervereinigung der Umgangsleitung mit
derselben je ein Absperrorgan 17 bzw. 18 angeordnet ist. Die Anordnung einer solchen
Umgangsleitung 2 i und der Absperrorgane 17, 18 und 22 ist bei Meßgeräten üblich;
sie -ermöglicht, ohne U nterbrechung der Gaslieferung den Messer zwecks Reinigung,
Ausbesserung o. dgl. außer Betrieb zu setzen oder auszubauen.
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Die Steuerung der Ventile 7 bis 14 eines solchen vierkammerigen Messers
arbeitet bekanntlich in der Weise, daß jede der Meßkammern
3 bis
6 durch diese Ventile abwechselnd mit gern Einlaß und dem Auslaß verbunden wird.
Zwischen diesen beiden Phasen ist eine kurze Pause vorgesehen, uni zu vermeiden,
daß Ein- und Auslaß d&' -
Messers am Hubende einer Membran direkt miteinander
in Verbindung kommen. Diese Pause wird hervorgerufen durch die Steuerung der Ventile
oder bei Schiebergasmessern durch entsprechende Bemessung der Schieber und der Schiebemoste.
Während dieser Pause sied die zu einer Membran gehörigen lIeßkammern vollständig
abgeschlossen, und ihre -Membran steht still; der Steuermechanismus wird in der
Zwischenzeit durch die andere Membran angetrieben.
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Wenn der Messer erstmalig oder nach einer Stillegung wieder in Betrieb
gesetzt wird, so ist das Einlaßrohr i 9 bis zum Ventil 17 mit Gas von hohem Druck,
beispielsweise von mehreren Atmosphären, gefüllt, während der 'Messer und die Auslaßleitung
2o Luft oder Gas von atmosphärischem Druck enthalten. Wird nun bei geschlossenem
Ventil iü das Ventil i 7 geöitnet, so tritt das Hochdruckgas durch das offene Einlaßventil8
in die Meßkarnmer 3. Der Hochdruck in der Kammer 3 schiebt die 1-1etnbran i nach
rechts und verdichtet hierbei den Inhalt der Meßkammer .1 und der durch das offene
Auslaßventil mit ihr verbundenen Kammer 16. Der Druckanstieg i11 der Kammer .4 und
in der Kammer 16 wird um so größer sein, je kleiner das Volumen der Auslaßkammer
16 und der daran angeschlossenen Leitung ist. Dieser Druckanstieg wird auch stattfinden
in der Zeit, während welcher, wie oben ausgeführt, die Einlaß- und Auslaßventile
der Meßkammern 5 und 6 sämtlich geschlossen sind, so daß der Druck in diesen Kammern
nicht ansteigt. Der Unterschied der Drücke, die in diesen Kammern 5 und 6 einerseits
und in den Kammern 3, .1 und 16 andererseits herrschen, kann unter ungünstigen Umständen,
insbesondere wenn das Ventil 18 unmittelbar aan Messer angeordnet ist, so
hoch werden, daß die inneren ll@e;?@l:ammenvänd@e deformiert werden. Dieser Druckunterschied
wirkt außerdem auf di -- Ventile i 1, 12, 13, 14 ein und drückt dieselben so stark
auf ihre Sitze, daß der Ventilbetätigungsmechanismus nicht in der Lage ist, dieselben
anzuheben.
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"-.Derselbe Übelstand kann eintreten, wenn 'gis Ventil 17 geschlossen
und der Messer entleert wird. Dann wird der Druck in "eirein Meßkammerpaar abnehmen,
während der Druck im anderen Meßkammerpaar während der Periode, in der alle seine
Ventile geschlossen sind, aufrechterhalten bleibt. Auch in diesem Falle kann dieser
Druckunterschied zu einer Beschädigung des Messers führen.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis der Ursachen dieser Beschädigungen
und besteht darin, daß zum Ausgleich der, beim Füllen und Entleeren des Messers
auftretenden Druckunterschiede zwischen je zwei nicht zur gleichen Membran gehörigen
Meßkammern überströmventile eingebaut sind.
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In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind solche
überströmventile 23 vorgesehen in der Trennwand 21 zwischen den Meßkammern 4 und
5 und in der Trennwand 22 zwischen den Meßkammern 3 und 6. (In der Trennwand 22
ist nur ein Ventil dargestellt.) Diese Lberströmventile bestehen aus federbelasteten
Ventilplatten, die öffnungen in den Wänden 21 und 22 verschließen, aber dieselben
freigeben, sobald der Unterschied der Drücke in den Kammern 4 und 5 bzw. 3 und 6
einen bestimmten Wert überschreitet. Auf diese Weise wird eine Entlastung der Meßkammerwände
und der Steuerung mit Sicherheit vermieden.