DE712597C

DE712597C - Manometric shut-off valve for rooms with different gas pressures

Info

Publication number: DE712597C
Application number: DES132533D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Ernst Waldschmidt
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1938-06-14
Filing date: 1938-06-14
Publication date: 1941-10-22

Description

Manometrisches Abschlußventil für Räume mit verschiedenem Gasdruck Die Erfindung betrifft ein manometrisches Abschlußventil für Räume mit verschiedenem Gasdruck, insbesondere Reduzier- oder Regulierventil für automatische Gasfülleinrichtungen, mit einem Steigrohr, in dem sich die Abschlußflüssigkeit befindet. Derartige Gasfülleinrichtungen finden z. B. im Gleichrichterbau Verwendung. Bei der Inbetriebnahme von Großgleichrichtern liegt vielfach die Aufgabe vor, eine bestimmte Menge Gas, insbesondere Argon, in das Gefäß einzufüllen und, nachdem der Gleichrichter eine Zeitlang gebrannt hat, wieder abzupumpen. In solchen Fällen ist es wünschenswert, in der Leitung Ventile zu haben, welche in der Zeitein:heit :eine ;gewisse gut beherrschbare Menge an Gas durchlassen, so daß das Abfüllen jederzeit geregelt und kontrolliert werden kann.Manometric shut-off valve for rooms with different gas pressures The invention relates to a manometric shut-off valve for rooms with various Gas pressure, especially reducing or regulating valve for automatic gas filling devices, with a riser pipe in which the final liquid is located. Such gas filling devices find z. B. use in rectifier construction. When commissioning large rectifiers the task is often a certain amount of gas, especially argon, in to fill the vessel and, after the rectifier has burned for a while, pumping again. In such cases it is desirable to have valves in the pipe to have, which in the time unit: a; certain easily controllable amount of gas let through so that the filling can be regulated and controlled at any time.

Es ist bereits ein vakuumdichter Verschluß für Vakuumgefäße bekannt, der aus einem für Gas, nicht ,aber für Quecksilber durchlässigen porösen Körper besteht, der mit Quecksilber bedeckt ist. Dieser unter dem Namen Prytzverschluß bekannte Verschluß hat den Vorzug, daß er es ermöglicht, in das Vakuumgefäß ohne besondere Schwierigkeiten Gas einzubringen. Zu diesem Zweck ist es lediglich notwendig, das einzubringende Gas unter der Quecksilberschicht mit dem porösen Körper in Verbindung zu bringen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einem manometrischen Abschlußventil mit einem Steigrohr, in dem sich die Abschlußflüssigkeit befindet, eine wesentliche Verbesserung der Wirkungsweise erzielt wird, wenn man im Steigrohr in geeigneter Weise einen porösen Körper von der Art der beim Prytzverschluß benutzten anordnet. Zur Erzielung eines vakuumdichten Abschlusses ist dieser poröse Körper bei manometrischen Abschlußventilen an sich nicht notwendig.A vacuum-tight closure for vacuum vessels is already known, made of a porous body that is permeable to gas, but not to mercury covered with mercury. This under the name Prytzverschluß known closure has the advantage that it allows it to be in the vacuum vessel without particular difficulties in bringing gas. For this purpose it is only necessary the gas to be introduced under the mercury layer in connection with the porous body bring to. The invention is based on the knowledge that in a manometric Shut-off valve with a riser pipe in which the shut-off liquid is located, a significant improvement in the mode of action is achieved if you go in the riser suitably a porous body of the type used in the Prytzverschluß arranges. This porous body is used to achieve a vacuum-tight seal not necessary per se with manometric shut-off valves.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem manometrischen Abschlußventil mit einem" Steigrohr, in dem sich die Abschlußflüssigkeit befindet, in dem Steigrohr über der Flüssigkeitssäule eine für das Gas durchlässige, für die Abschlußflüssigkeit aber undurchlässige poröse Trennwand angebracht wird, derart, daß die poröse Trennwand in der Durchlaßstellung der Säule der Abschlußflüssigkeit gerade oder beinahe von derselben berührt wird.The invention consists in that in a manometric shut-off valve with a "riser, in which the final liquid is located, in the riser above the column of liquid one permeable for the gas, for the Final liquid but impermeable porous partition is attached in such a way, that the porous partition is in the open position of the column of the final liquid is just or almost touched by the same.

Die Erfindung wird durch die Abbildungen veranschaulicht. In Abb. i bedeutet i eine Argonflasche, 2 eine Leitung, durch welche über den Ventilsatz 3 ein Vorratsgefäß d. mit der Flasche in Verbindung steht. Der Druck in diesem Vorratsgefäß, welches beispielsweise einen Rauminhalt von i o 1 besitzt, beträgt etwa i bis -2 Atmosphären. Über die Rohrleitung 5 stellt das Vorratsgefäß d. mit dein barometrischen Ventil 6, welches hier als Reduzierventil wirkt, in Verbindung. Das barometrische Ventil besteht aus dem Steigrohr 7, in welches an dem Punkt 8 nicht weit von dem unteren Ende des Steigrohres die Zuleitung 5 aus dem Vorratsbehälter d. mündet. Von dein Reduzierventil 6 führt eine Leitung g nach einem weiteren Vorratsgefäß io, in welchem sich das Gas beispiels-,veise unter einem Druck von 3oo bis 5oo mm Hg befindet. Als Absperrflüssigkeit für das Reduzierventil6 dient im vorliegenden Falle Quecksilber. Das Steigrohr 7 wird gerade mit so viel Quecksilber gefüllt, daß, wenn dieses infolge des Unterdruckes im Gefäß io gegen den Körper i i (an den Körper i i) gezogen wird, so daß es den Körper i i gerade oder beinahe berührt, gerade der Durchlaß des Gases an der Einmündungsstelle 8 des Zuleitungsrohres 5 in das Steigrohr erfolgt. Der Körper i i, welcher das Steigrohr abschließt, ist wohl für Gase, nicht aber für die Absperrflüssigkeit durchlässig. Man kann mit Vorteil ein Glasfilter oder aber auch eine Filterplatte aus einem anderen :Material verwenden. Die Anordnung des Rohres iz hat den Zweck, zu verhindern, daß sich im Manoineter hochsteigende Luftblasen im Barometerschenkel festsetzen und das Absperrorgan außer Funktion setzen, indem das gegen i i gedrückte Quecksilber in diesem Rohr in den unteren Teil des Manometers zurückfließt.The invention is illustrated by the figures. In Fig. I, i denotes an argon bottle, 2 a line through which, via the valve set 3, a storage vessel d. communicates with the bottle. The pressure in this storage vessel, which has a volume of 10 1, for example, is about 1 to -2 atmospheres. Via the pipeline 5, the storage vessel d. with your barometric valve 6, which here acts as a reducing valve. The barometric valve consists of the riser pipe 7, in which at the point 8 not far from the lower end of the riser pipe the feed line 5 from the storage container d. flows out. A line g leads from your reducing valve 6 to a further storage vessel io, in which the gas is, for example, under a pressure of 300 to 500 mm Hg. In the present case, mercury is used as the shut-off liquid for the reducing valve6. The riser pipe 7 is just filled with so much mercury that when this is pulled against the body ii (on the body ii) as a result of the negative pressure in the vessel so that it just or almost touches the body ii, the gas just passes through takes place at the junction 8 of the feed pipe 5 in the riser. The body ii, which closes the riser pipe, is permeable to gases, but not to the shut-off liquid. A glass filter or a filter plate made of a different material can be used with advantage. The arrangement of the pipe iz has the purpose of preventing air bubbles rising up in the manometer from getting stuck in the barometer leg and disabling the shut-off device, in that the mercury pressed against ii in this pipe flows back into the lower part of the manometer.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet zwei wesentliche Vorteile. Zunächst wird durch die Anwesenheit des Körpers i i verhindert, daß die Oberfläche des Quecksilberspiegels in allzu heftige Bewegung infolge der durch sie hindurchtretenden Gasblasen gerät und das Quecksilber von diesem mitgerissen wird. Wenn der Körper i i nicht vorgesehen ist, kann es auch bei nicht gerade unvorsichtiger Bedienung der Füllvorrichtung leicht vorkommen, daß Quecksilber aus dem Steigrohr in das Rohr g und von dort unter Umständen auch in das Gefäß io gelangt. Die Quecksilbersäule besitzt dann nicht mehr die richtige Höhe, und der Druck wird nicht mehr :'iii der gewünschten Weise geregelt. Zumindest aber wird selbst dann, wenn kein Ouecksllber verlorengeht, kein gleichmäßiges F)urchströmen des Gases durch das Reduzierv entil zustande kommen.The arrangement according to the invention offers two essential advantages. First is prevented by the presence of the body i i that the surface of the mercury level gets into too violent motion as a result of the gas bubbles passing through it and the mercury is carried away by it. If the body i i not provided is, it can even if the filling device is not operated carelessly It can easily happen that mercury from the riser pipe into the pipe g and from there under Under certain circumstances, it also got into the vessel. The column of mercury then does not have more the correct height, and the pressure will no longer: 'iii the way you want regulated. At least, however, even if none of the overtones is lost, there will be no uniform flow of the gas through the reducing valve.

Der Körper i i besitzt nun eine dämpfende `'Wirkung und verhindert die heftige Quecksilberbewegung, läßt aber das Gas ungehindert hindurchströmen. Es wird jedoch noch ein weiterer Vorteil erzielt. Wählt man die Hölle der Quecksilbersäule so, daß. ihre Kuppe gerade dann, wenn der Durchlaß des Gases an der Stelle 8 erfolgt, die untere Fläche des Dämpfungskörpers berührt, dann fließt in der Zeiteinheit eine sehr gleichmäßige Menge des Gases durch das Reduzierventil hindurch. Auch der Druck zeigt eine sehr gute Konstanz. Es wird also ein ruhiges, gleichmäßiges Durchströmen des Gases in einfacher Weise bewirkt.The body i i now has a dampening effect and prevents the violent movement of mercury, but allows the gas to flow through unhindered. However, another advantage is achieved. If you choose the hell of the mercury column so that. its tip just then when the passage of the gas takes place at point 8, touches the lower surface of the damping body, then one flows in the unit of time very even amount of gas through the reducing valve. The pressure too shows a very good consistency. So there will be a calm, even flow of the gas in a simple manner.

Bei automatischen Gasfülleinrichtungen wird an die beschriebene Reduzierstufe im allgemeinen noch eine Feinregulierstufe angeschlossen. Diese Feinregulierstufe besitzt ebenfalls, wie Abb. y zeigt, ein barometrisches Ventil 13, dessen Flüssigkeitssäule mit einem Dämpfungskörper 14 in gleicher Weise abgeschlossen ist wie bei dem oben beschriebenen Ventil. Bei der in Abb. 2 dargestellten Feinregulieranordnung ist jedoch noch ein zweiter Röhrenschenkel vorgesehen, 15, innerhalb dessen ein vorzugsweise zylindrisches, magnetisches Metallstück 16 angeordnet ist. Dieses Metallstück kann durch eine außerhalb des Schenkels 15 angebrachte Magnetspule 17 gehoben und gesenkt werden, so daß der Durchfluß des Gases bei gehobenem Einsatzkörper 16 in gleicher Weise wie im Falle der Abb. i erfolgen kann, bei gesenktem Einsatzkörper hingegen unterbunden ist. Der Durchfluß des Gases von dem Gefäß io, welches dem in Abb. i dargestellten entspricht, zu dem Gefäß 18 kann also unterbrochen werden. Das Gefäß 18 wird vorteilliafterweise mit einem Kontaktmanometer ig versehen. Dieses Kontaktmanometer kann das Solenoid 17 steuern, so zwar, daß bei einer bestimmten Stellung der Quecksilbersäule des Kontaktmanometers der §'tromfluß des Solenoids unterbrochen, der Schwimmkörper 16 gesenkt und damit der Quecksilberspiegel in den einzelnen Rohren gehoben und der Druckausgleich verhindert wird.In the case of automatic gas filling devices, a fine adjustment stage is generally connected to the reduction stage described. This fine regulation stage also has, as Fig. Y shows, a barometric valve 13, the liquid column of which is closed with a damping body 14 in the same way as in the valve described above. In the fine regulation arrangement shown in Fig. 2, however, a second tube limb 15 is also provided, within which a preferably cylindrical, magnetic metal piece 16 is arranged. This metal piece can be raised and lowered by a magnet coil 17 attached outside the leg 15, so that the flow of gas can take place in the same way as in the case of FIG. 1 when the insert body 16 is raised, but is prevented when the insert body is lowered. The flow of gas from the vessel io, which corresponds to that shown in Fig. I, to the vessel 18 can thus be interrupted. The vessel 18 is advantageously provided with a contact manometer. This contact manometer can control the solenoid 17 so that when the mercury column of the contact manometer is in a certain position, the flow of the solenoid is interrupted, the float 16 is lowered and the mercury level in the individual tubes is raised and pressure equalization is prevented.

Die elektrische Steuerung des Feinregulierventils erlaubt es, die Öffnung und Schließung dieses Ventils voll verschiedenen Betriebsgrößen, insbesondere z. B. von den elektrischen Belastungsgrößen des Gleichrichters oder auch der Temperatur in dessen Innerem abhängig zu machen.The electrical control of the fine adjustment valve allows the Opening and closing of this valve fully different operating sizes, in particular z. B. on the electrical load values of the rectifier or also to make the temperature inside it dependent.

Wenn es wünschenswert ist, ein ganz bestimmtes Gasvolumen in den Gleichrichter zu bringen, kann man in folgender Weise vorgehen: Man schließt das Gefäß 18 in Abb.. z durch ein Ventil gegen den Gleichrichter ab, füllt es mit der beschriebenen Anordnung auf einen bestimmten Druck auf und schließt es durch ein weiteres Ventil gegen das Feinregulierventil ab. Das Gefäß 18 wird bei der Inbetriebsetzung einmalig geöffnet, , so daß der gesamte Inhalt des Gefäßes i in den Gleichrichter gelangt. Man kann auch in der Weise vorgehen, daß man zwischen dem Gefäß 18 und dem Gleichrichter durch Wahl geeigneter Leitungen einen hohen Strömungswiderstand erzeugt. Wird das Gefäß 18 gefüllt, so bildet sich eine vorübergehende Druckstauung aus, die an dem Kontaktmanometer einen Ausschlag hervorruft. Die Schaltung ist so gewählt, daß über ein Relais die Schließung des Feinregulierventils bewirkt und zugleich der Stromkreis des Solenoids 17 unterbrochen wird, so daß nach der Ausströmung des Gases aus dem Gefäß 18 das Relais nicht wieder betätigt wird. Die Einrichtung arbeitet dann vollautomatisch, und die Betätigung besonderer Zwischenventile wird überflüssig.If it is desirable to bring a certain volume of gas into the rectifier, one can proceed in the following way: One closes the vessel 1 8 in Fig Pressure on and closes it through another valve against the fine adjustment valve. The vessel 18 is opened once when it is put into operation, so that the entire contents of the vessel i get into the rectifier. One can also proceed in such a way that a high flow resistance is generated between the vessel 18 and the rectifier by choosing suitable lines. If the vessel 18 is filled, a temporary pressure build-up forms, which causes a rash on the contact manometer. The circuit is chosen so that a relay closes the fine control valve and at the same time the circuit of the solenoid 17 is interrupted so that the relay is not actuated again after the gas has flowed out of the vessel 18. The device then works fully automatically and there is no need to operate special intermediate valves.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Manometric # 'shut-off valve for rooms with various Gas pressure, especially reducing or regulating valve for automatic gas filling devices, with a riser pipe in which the final liquid is located, characterized in that that in the riser pipe above the liquid column a gas permeable, for the final liquid but impermeable porous partition, z. B. a glass filter, is provided in such a way that the porous partition wall in the open position of the column the final liquid is just or almost touched by the same. z. Manometric Closing valve, in particular fine regulating valve, according to claim i, characterized in that that an additional manometer leg communicating with the riser is provided is, within which a magnetically movable metal body that can be raised and lowered is arranged, which is used to adjust the height of the mercury level in the riser pipe or is used to release or shut off the gas flow. 3. Automatic gas filling device, characterized in that both as a reducing valve and as a fine control valve a manometric shut-off valve according to claim i is used. q .. automatic Gas filling device with a fine regulating valve according to claim a, characterized in that that the opening and locking of the fine control valve preferably via a contact manometer takes place as a function of the gas pressure of a storage container, so that by the contact manometer, which works together with the storage vessel, actuates a relay which is on the circuit of the shut-off body (float body) of the fine control valve moving solenoid acts