DE7126861U

DE7126861U - Vorrichtung zur Regelung eines Gasstroms

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Publication number: DE7126861U
Application number: DE7126861U
Authority: DE
Original assignee: UNION APPARATEBAUGESMBH
Current assignee: UNION APPARATEBAUGESMBH
Publication date: 1972-10-12

Description

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UNION Apparatebaugesellschaft :^· 75 Karlsruhe

Vorrichtung zur Regelung eines Gas stroms

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung eines Gasstroms von schwankender Dichte, um diesen konstant zu halten« Sie eignet sich beispielsweise für Kalorimeter, Messvorrichtungen für die Leuchtdichte von Flammen oder andere Einrichtungen bei denen ein konstanter Gasstrom von Bedeutung ist«

Eine derartige Vorrichtung, bei welcher die mit einem Druckregler versehene Hauptleitung in eine unter Atmosphärendruck stehende Kammor einmündet, und von welcher die mit einer Kompensationsdüse versehene Ausgleich sleitung und die keinerlei Strömungswiderstand aufweisende, zum Kalorimeter /ührende Messleitung abzweigt, ist bereits aus der deutschen Patentschrift 6k5 3°5 bekannt geworden.

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Diese Vorrichtung hat zwar bis in die jüngste Zeit hinein die an öle Böötäiiteü Äufords^rurigsU voll und ganz erfüllt, und zwar deshalb, weil für die Heizwertbestimmung fast ausschließlich nur Kohlendestillationsgase in Betracht kamen. Die vorbekannte Vorrichtung ist jedoch nur für Gase mit einer relativen Dichte bis etwa 0*8 verglichen mit Luft, deren Dichte 1.0 beträgt, geeignet. Durch Fortfall der Gaswerke und eines großen Teils der Kokereien kommen jetzt als Brenngase praktisch nur noch Erdgas und aus Raffinerien . und anderen ähnlichen Anlagen stammende Gase für Untersuchungen in Frage, vor allem aber Flüssiggas aus Propan und Butan, deren Dichte in der Nähe der d«r Luft, und zwar zum Teil etwas darunter, zum größeren Teil aber darüber liegt· Für Gase dieser Art bzw. Gasgemische hat sich die vorbekannte Vorrichtung als nicht brauchbar erwiesen, da sie nur dann einwandfrei funktioniert, wenn die Gase leichter als Luft, also bis zu einem Dichteverhältnis von etwa 0.8 und darunter sind. Hit dem verstärkten Einsatz der Benzinsynthese fielen große Mengen an Flüssiggas an, die bisher zumeist gespalten und aufkarburiert wurden, um sie als stadtgasähnliches Gasgemisch mit ähnlichem Heizwert, ähnlicher Dichte und auch poetisch gleicher Zündgeschwindigkeit zu verwenden. Statt der pyrogenen Spaltung ging man schließlich immer mehr zur unmittelbaren Verteilung von Flüssiggas im Gasgemisch mit Luft über, d,h. also zu einem Gasgemisch, dessen Dichte etwa der der Luft entspricht; aber auch Raffineriegase haben eine sehr stark wechselnde Dichte bis über 1.0.

Um sich zunächst zu behelfen, nützte man die Viskosität der Gase aus. Propan und Butan haben fast dieselbe

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Viskosität wie Wasserstoff, untersdie iden sich aber im Dichteverhältnis von über 2.0 über 1.56 bis unter 0.08. Mischungen von Flüssiggas mit Luft haben somit, je nach ihrer Zusammensetzung» auch eine unterschiedliche Viskosität; daher bereiten Heizwertbestimmungen wegen der stark schwankenden Mischungsverhältnisse erhebliphe Schwierigkeiten·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung eines Gasstrome von schwankender Dichte zu sohaffen, die einen möglichst einfachen, zweckmäßigen Aufbau aufweisen soll und völlig automatisch jegliche Dichteänderungtaller in Betracht S kommenden Gasarten kompensiert, um einen konstanten

Gasstrom zu liefern, wie er beispielsweise für die kalorimetrische Heizwertbestimmung benötigt wird, oder aber auch für verschiedenste andere Zwecke·

Es wurde nunmehr bei verschiedenen Versuchen und Experimenten gefunden, daß das erstrebte Ziel in praktisch idealer Weise dadurch erreicht werden kann, daß man die zuvor erläuterte, vorbekannte Vorrichtung in der Weise abändert und verbessert, daß die Ausgleichsleitung auch über eine von der Hauptleitung hinter dem Druckregler abzweigende, mit einer Düse versehene Verbindungsleitung mit Gas versorgt wird. Die Vorrichtung, und insbesondere die in ihr angeordneten Düsen, sind so zu dimensionieren, daß alle Dichteänderungen innerhalb gewisser Grenzen kompensiert werden· Bei den Versuchen hat sich gezeigt, daß das Querschnittsverhältnis der Kompensationsdüse zu der Hauptdüse von etwa 2.6 bis etwa kf\ als das günstigste anzusehen ist, us: alls in Betracht kommenden Dichte Schwankungen in dor gewünschte«. Weise

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auszugleichen bzw. eine vollständige Kompensation zu erreichen.

In der 2'>eichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt«

Das Gas bzw. Gasgemisch strömt der Vorrichtung über den Vordruckregler 11 durch die Hauptleitung 12 zu, in der sich die Hauptleitungsdüse 13 befindet. Durch diese Düse strömt das Gas überdrucklos in das Brennermischrohr 14. Das Brennermischrohr 14 ist über eine Kompensationsdüse 15 mit einer Kammer 16 am unteren Ende der Ausgleicheleitung b?w· des Flammrohrs 17 verbunden^ in die über die Düse 18 die von der Hauptleitung 12 abzweigende Verb*· r dungs leitung "\y elüuündet. Am Fuße des Ausgleichs- b^w. Flammrohrs 17 bzw. in der Kammer 16 entstsht, wenn das Gas bzw. das Gasgemisch leichter als Luft ist, ein gewisser Auftrieb, durch den, je nach der Dichte des Gases, mehr oder weniger Gas aus dem Brennermischrohr "ik über die kalibrierte Kompensationsdüse 15 in die Kammer abgesaugt wird. Je weiter sich das Gas dem Dichteverhältnis der Luft angleicht, desto weniger Gas tritt durch die Kompensationsdüse 15 in die Kammer 16 bzw. das Ausgleichs- bzw. Flammrohr 17 über, so daß der Auftrieb unwirksam wird.

Bei der erfindungsgemäßen ausgebildeten Vorrichtung spielt es nun keine Rolle mehr, ob das Gas eine höhere oder niedrigere Dichte als Luft hat* Bei dieser wird das Flamm- bzw« Ausgleichsrohr 17 nunmehr ständig mit Gas versorgt, das über die Verbindungsleitung 19 und die

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Flammrohrdüse 18 in die Kammer 16 einströmt und

u damit in das Flammrohr 17 gelangt. Durch den Auf

trieb «ui Fuße des Flasüsroiirs 17 »ss, lsi der" Kan-ser 16 wird durch die Kompensationsdüse 15 zusätzlich Gas in das Brennermischrohr abgegeben, wenn das Gas schwerer als Luft ist; ist das Gas leichter als Luft, so tritt Gas aus dem Brennermischrohr 14 durch die Kompensationsdüse 15 in die Kammer 16 bzw, in das Flammrohr 17 über·

Die Dimensionierung der Düse 15 ist so gewählt, daß eine vollkommene Kompensation für alle praktisch vorkommenden Dichteverhältnisse erreicht wird. Es hat sich bei Versuchen herausgestellt, daß dies der Fall ist, wenn das Quersc-hnittsverhältnis der Kompensationsdüse 15 zu der Hauptdüse 13 in etwa 2.6 bis 4:1 beträgt, und zwar auch dann, wenn die Gaszusammensetzung außergewöhnlich verschieden ist. Wesent lich ist hierbei, daß das Flammrohr ι7 stets mit Gas gefüllt ist. In der Praxis ist die Anpassung der Düse 18 dann befriedigend, wenn am freien Ende ies Flammrohres 17 eine nicht rußende Flamme 20 brennt.

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Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Regelung eines Gasstroms von schwankender Dichte, bei welcher die mit einem Druckregler versehene Hauptleitung in eine unter Atmosphärendruck stehende Kammer einmündet, von welcher die mit einer Kompensationsdüse versehene Ausgleichsleitung und die keinerlei Strömungswiderstand aufweisende Meßleitung abzweigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsleitung (17) bzw· das Flammrohr auch über eine von der Hauptleitung (12) hinter dem Druckregler (11) abzweigende, mit einer Düse (18) versehene Verbindungsleitung (19) mit Gas versorgt wird»

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsverhältnij der Kompensationsdüse 05) zu der Hauptdüse (18) etwa 2.6 bis kil beträgt.

W/Ro/Νθ