DE666598C - Heizwertmesser fuer Gase - Google Patents

Description

• Heizwertmesser für Gase Bei selbsttätigen Heizwertmessern, bei denen ein ständig fließender Wasserstrom die von einer Gasflamme erzeugte Wärme aufnimmt, soll die Wassermenge in gleichbleibendem Verhältnis zur Gasmenge stehen, damit die Temperaturerhöhung des Wassers unmittelbar dem Heizwert des Gases entspricht. Größere Schwankungen in der Dichte des Gases führen dabei zu Fehlern in der Heizwertanzeige, denn bei dem üblichen unveränderlichen Gasausströmquerschnitt des Brenners bewirkt eine Änderung der Gasdichte entweder - bei Gleichhaltung der Gasmenge - eine Änderung des Druckabfalles vor und hinter einem Strömungswiderstand, oder -bei Gleichhaltung der Druckunterschiede -eine Änderung der ausströmenden Gasmenge. In der Praxis liegt der Fall in der Regel so, daß die Trommel des mit einem Wassermessec zwangsläufig gekuppelten nassen Gasmessers von diesem Wassermesser getrieben wird, wenn der Gasstrom (bei einer Erhöhung der Gasdichte) sich verringern will., während sie gebremst wird, wenn der Gasstrom (bei einer Erniedrigung der Gasdichte) sich verstärken will. Der Wassermesser wirkt also je nach der Dichte des Gases bald fördernd, bald hemmend auf den Gasdurchfluß durch den Gasmesser ein, mit der Folge, daß der Flüssigkeitsspiegelunterschied im Gasmessier stark schwankt. Da aber die Winkeldrehung der Gasmessertrommel der durchströmienden Gasmenge nur bei stets gleichem Flüssigkeitsspiegelunterschied genau verhältnisgleich ist, entsprechen bei Schwankungen dieses Spiegelunterschiedes einer Winkeldrehung der Gasmessertrommel verschieden große Gasmengen, und die Anzeige des Heizwertmessers wird falsch.
• Bei Heizwertmessern ohne Kupplung des Gasmessers und Wassermessers ist @es bekannt, die Gasdichte zu berücksichtigen, indem ein Gebläse im Sinne ,eines Verbrauchsreglers immer die gleiche Gewichtsmenge Gas je Zeiteinheit fördert. Dies ist aber hier wegen der notwendigen Kupplung mit dem Wassermesser nicht anwendbar. Auch Ausgleichung der aus wechselnder Gasdichte :entstehenden Fehler durch Einführung von Berichtigungsgliedern für das Meßergebnis ist unbefriedigend, weil derartige Ausgleiche nur auf Grund von Eichungen nach Erfahrungssätzen möglich und in ihrer Richtigkeit und deren dauernder Aufrechterhaltung nicht nachprüfbar sind.
• Die vorliegende Erfindung geht von einem Heizwertmesser für Gase mit Übertragung der zu messenden Wärme an einen ständig fließenden Flüssigkeitsstrom und mit zwangsläufig gekuppelten Abmeßgeräten für das zu prüfende Gas und die Flüssigkeit aus. Sie besteht darin, daß bei einem solchen Heizweitmesser ein in die zum Brenner führende Leitung eingeschalteter Strömungswiderstand; ein druckempfindliches, mit einer veränder;S, lichen bran, Glocke Kraft (Feder) o. dgl.), belastetes auf das Glied die vor (Mert@j undl' hinter dem Strömungswiderstand herrsc den Drücke von verschiedenen Seiten herk wirken und ein Durchflußglied in der Gaszuleitung angeordnet sind, das vom druckempfindlichen Glied in der Weise gesteuert wird, daß der am Strömungswiderstand auftretende Druckunterschied stets gleich bleibt.
• Dadurch wird der Durchflußwiderstand des Gasmessers (d. h. bei einem nassen Gasmesser der Flüssigkeitsspiegelunterschied) auch bei Änderungen der Dichte des auf seinen Heizwert zu untersuchenden Gases möglichst unverändert erhalten. Da Zähigkeitseinflüsse infolge des Fehlens kapillarenähnlich enger Querschnitte fortfallen, ist damit zugleich auch im Gasmesser der Durchflußwiderstand gleichgehalten. Dabei wird hier in rein strömungstechnischer und völlig vorausberechenbarer Art das Entstehen des Meßfehlers von vornherein ausgeschlossen.
• Als Strömungswiderstand kann gemäß weiterer Erfindung der Gasmesser selbst dienen, indem sein Druckgefälle einen Durchströmquerschnitt der Gasleitung, z. B. den Querschnitt der Brennerdüse regelt. Diesergibt eine sehr einfache Regelung, wobei allerdings der bei den üblichen Gasmessern sehr kleine Spiegelunterschied schwer die erforderlichen Verstellkräfte aufbringt.
• Als Durchflußregelglied kann ferner erfindungsgemäß in allen Fällen die mit einer Einrichtung zur Veränderung des AusströmqueTschnittes versehene Brennerdüse dienen, da dann die gleichmäßigste Flamme entsteht.
• Ferner wird die vorliegende Erfindung dadurch weiter ausgestaltet, daß die Brennerdüse sowohl den Strömungswiderstand als auch das Durchflußregelglied bildet und daß demzufolge die eine Seite des druckempfindlichen Gliedes dem Druck der Atmosphäre und einer zusätzlichen veränderlichen Kraft (Feder), die andere Seite dem vor der Brennerdüse herrschenden Gasdruck ausgesetzt ist und das druckempfindliche Glied den veränderlichen Gasausströmquerschnitt des Brenners so steuert, daß der Gasdruck vor. .
• dieser Ausströmöffnung im wesentlichen ,gleich bleibt. Dabei ist dann das druckempfindliche Glied starkwirkend, und es ist einerseits nur mit Außenluftdruck belastet, also nicht einmal völliger Einschließung bedürftig.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
• Durch eine Gaszuleitung i strömt das hinsichtlich seines Heizwertes zu untersuchende Gas zum nassen Gasmesser 2 und setzt -dessen Trommel in Umdrehung. Vom Gasmesser strömt das Gas durch Leitung 3 zu einem .Druckregler q. üblicher Bauart, von diesem ;durch eine Dämpfungsverengung 5 und schließlich zum Brenner 7, der in einem Märmeaustauscher 8 angeordnet ist. Das Wasser, auf das die Verbrennungswärme des Gases übertragen wird, strömt durch eine Zuleitung i o zu einem Trommelwassermesser i i und von dort durch eine Leitung 12 zu den Wasserräumen des Wärm.eaustauschers 8, um diesen nach erfolgter Wärmeaufnahme durch einen Ausflußstutzen 13, überlauf 1 q. und Abflußleitung i 5 zu verlassen. Der Temperaturunterschied des zulaufenden und ablaufenden Wassers wird beispielsweise mittels einer Thermosäule 16 und eines Galvanometers 1 7 gemessen. Die Gasmessertromniel und die Wassermessertrommel sind durch Kettenräder 21, 22 und eine endlose Kette 23 zwangsläufig miteinander gekuppelt, so daß die Um drehungszahlen beider Trommeln stets in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Solche Heizwertmiesser sind an sich bekannt und bilden nicht den Gegenstand der Erfindung. In dem Behälter 6 ist gemäß der Erfindung eine Membran 25 so angeordnet, daß sie einerseits dem Druck des den Behälter durchströmenden Gases, andererseits dem Druck der Außenluft und einer Belastungsfeder 26 ausgesetzt ist. Das Widerlager 27 der Feder ist als übe.rwurfmutter eines hohlen Schraubstutzens 28 ausgebildet, so daß durch Verschrauben der überwurfmutter die Federspannung nach Bedarf ein-,gestellt werden kann. Die Verstellb@ewegung der Membran wird mittels eines doppelarmigen, im Punkt 29 gelagerten Hebels 3o auf eine Ventilspindel 31 übertragen, die mit ihrer Spitze 32 in die Brennerdüse 33 hineinragt und so deren Ausströmquerschnitt bestimmt.
• Nimmt die Gasdichte zu, so steigt zunächst auch der Druck im Behälter 6, die Membran verstellt sich in Richtung nach außen und vergrößert den Ausströmquerschnitt der Düse 33- Umgekehrt hat ein Sinken der Gasdichte zunächst eine Verringerung des Druckes im Behälter 6 zur Folge; die Membran 25 bewegt sich nach innen, und der Ausströmquerschnitt der Düse 33 wird verkleinert. An Stelle der Membran könnte auch eine Glocke mit Flüssigkeitsabschluß, ein Kolben o. dgl. vorgesehen sein.

Claims (3)

1. PATRNTANSPRÜCHr i. Heizwertmesser für Gase finit übertragung der zu messenden Wärme an einen ständig fließenden Flüssigkeitsstrom und mit zwangsläufig gekuppelten Abmeßgeräten für das zu prüfende Gas und die Flüssigkeit, gekennzeichnet durch einen in die zum Brenner des Heizwertmessexs führende Leitung eingeschalteten Strömungswiderstand, durch ein druckempfind'=@ liches, mit einer veränderlichen K (Feder) belastetes Glied (Membran, Glocke, o. dgl.), auf das die vor und hinter dem Strömungswiderstand herrschenden Drücke von verschiedenen Seiten her einwirken, und durch ein Durchflußregelglied in der Gaszuleitung, das vom druckempfindlichen Glied in der Weise- gesteuert wird, daß der amStrömungswiderstandauftretende D ruckunterschied stets gleich bleibt.
2. 2. Heizwertmesser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungswiderstand der Gasmesser dient und das druckempfindliche, das Durchflußregelglied steuernde Glied von dem vom Gasmesser hervorgerufenen Druckunterschied beeinflußt wird.
3. 3. Heizwertmesser nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchflußregelglied die mit einer Einrichtung(34322) zur Veränderung des Ausströmquerschnittes versehene Brennerdüse (33) Cent. q.. Heizwertmesser nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerdüse sowohl den Strömungswiderstand als auch das Durchflußregelglied bildet und daß demzufolge die eine Seite des druckempfindlichen Gliedes (25) dem Druck der Atmosphäre und einer zusätzlichen veränderlichen Kraft (Feder 26), die andere Seite dem vor der Brennerdüse herrschenden Gasdruck ausgesetzt ist und das druckempfindliche Glied den veränderlichen Gasausströmquerschnitt des Brenners so steuert, daß der Gasdruck vor dieser Ausströmöffnung im wesentlichen gleich bleibt.