DE740940C - Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Gehaltes eines Gas- oder Gas-Dampf-Gemisches an einem bestimmten Bestandteil - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Gehaltes eines Gas- oder Gas-Dampf-Gemisches an einem bestimmten Bestandteil

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DE740940C
DE740940C DEJ63773D DEJ0063773D DE740940C DE 740940 C DE740940 C DE 740940C DE J63773 D DEJ63773 D DE J63773D DE J0063773 D DEJ0063773 D DE J0063773D DE 740940 C DE740940 C DE 740940C
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G01N25/22Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on combustion or catalytic oxidation, e.g. of components of gas mixtures
    • G01N25/40Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on combustion or catalytic oxidation, e.g. of components of gas mixtures the heat developed being transferred to a flowing fluid
    • G01N25/42Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on combustion or catalytic oxidation, e.g. of components of gas mixtures the heat developed being transferred to a flowing fluid continuously

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Description

  • Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Gehaltes eines Gas- oder Gas-DampSGemisches an einem bestimmten Bestandteil Zur Untersuchung von Gas- oder Gas-Dampf-Gemischen auf ihren Gehalt an einem bestimmten Gemischbestandteil sind verschiedenartige Arten des Vorgehens bekannt. Beispielsweise die chemische Analyse oder die Ausscheidung des betreffenden Gemischbe-Bestandteils mittels eines Absorptionsmittels und Bestimmung der Gewichtszunahme des letzteren.
  • Diese Methoden haben den Nachteil, daß die Feststellung immer nur absatzweise erfolgen kann und die Durchführung längere Zeit in Anspruch nimmt, so daß es nicht möglich ist, etwa einen Betriebsprozeß, z. B. die Lieferung eines Gasgemisches mit einen ganz bestimmten Gehalt an einem Gemischbestandteil, auf Grund dieser Messungen zu leiten.
  • Ferner ist es bekannt, Veränderungen physikalischer Zustände des Gasgemisches oder von ihm beeinflußter Körper, die durch den betreffenden seiner Menge nach zu bestimmenuer Beetandteil verursacht werden, zur Messung der Menge dieses Bestandteils zu verwenden.
  • Hierunter fallende bekannte Verfahren sind folgende: Das auf seinen Gehalt an einem bestiirmten brennbaren .Bestandteil zu prüfende Gasgemisch (Prüfgas) wird durch eine einen elektrisch beheizten Glühdraht enthaltende Verbrennungskammer geführt und die durch die hierbei erfolgende Verbrennung des betreffenden Gemischbestandteils verursachte Temperaturerhöhung des Glühdrahtes gemessen.
  • Eine Weiterausbildung dieses Verfahrens besteht darin, gleichzeitig mit dieser Messung ein zweites, unveränderliches und unverbrennliches Vergleichsgas an einem zweiten, ebensolchen Glühdraht entlang zu fuhren und aus den verschiedenen Temperaturen beider Glühdrähte auf die Menge des betreffenden Gemischbestandteils zu schließen.
  • Gemäß einer Abänderung des letztgenannten Verfahrens werden nicht die Glühdrahttemperaturen gemessen bzw. verglichen, sondern die Temperaturen besonderer, in Röhren eingeschlossener Meßdrähte, auf welche die Glühdrähte durch Strahlung einwirken.
  • Das Prüfgas und ein Vergleichsgas werden je an einem elektrisch, jedoch nur mäßig geheizten Draht entlang geführt und die durst die Gasströmung bewirkte Abkühlung der Heizdrähte, die bei verschieden großer Wärmeleitfähigkeit der beiden Gase verschieden stark ist, festgestellt.
  • Zur Messung des Benzolgehaltes von Leuchtgas wird das benzolhaltige Gas verbrannt und die Leuchtkraft der Flamme gemessen.
  • Diese Leuchtkraft wird mit derjenigen eines Vergleichsgases verglichen, welches durch Entfernen des Benzols aus dem Prüfgas gewonnen wird.
  • Durch Messung des spezifischen Gewichts oder vom spezifischen Gewicht abhängiger Wirkungen, z. 3. von Strömungskräften, des Prüfgases, sei es für dieses allein oder im Vergleich zu dem eines Vergleichsgases, wird auf den Gehalt des Prüfgases an bestimmten Bestandteilen geschlossen.
  • Diese bekannten Methoden geben zwar Änderungen im Gehalt an dem betreffenden Gemisehbestandteil sehr schnell an, sie sind aber ihrem Wesen nach viel weniger genau als die ersterwähnten Methoden. Zunächst setzen diese Methoden eine Eichung der Meßgeräte voraus, ihre Genauigkeit ist also von der Genauigkeit dieser Eichung abhängig.
  • Im allgemeinen kann man flach diesen Me- -thoden nur den Gehalt des Prüfgases an einem ganz bestimmten Bestandteil und auch diesen nur bei im übrigen völlig unveränderlich bleibendem Prüfgas ermitteln; dagegen führen diese Methoden zu ganz falschen Ergebnissen, wenn sich im Verlaufe der Messung nicht nur der gesuchte Gehalt, sondern auch die Gehalte an anderen Bestandteilen des Prüfgases ändern. So hängt beiSpielsweise die Leuchtkraft von Leuchtgas außer vom Benzolgehalt sehr stark auch vom Gehalt an Acetylen, äthylen, Propan, Äthan, Methan, schweren Kohlenwasserstoffen und Kohlendioxyd ab. Wenn sich statt des Benzolgehaltes der Gehalt an einem oder mehreren dieser anderen Stoffe ändert, würde man aus der Leuchtkraftbestimmung fälschlicherweise auf eine Änderung des Benzolgehaltes schließens Ähnlich verhält es sich bei den anderen Methoden; mit dem wechselnden Gehalt des Prüfgases an anderen Bestandteilen ändert sich z.B. auch seine Wärmeleitfähigkeit und sein spezifisches Gewicht. Die'obenerwähnte Verbrennungsmethode versagt, wenn das Prüfgas außer dem gebaltsmäßig zu bestimmenden brennbaren Bestandteil zeitweise auch andere brennbare Bestandteile enthält.
  • Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens und von Einrichtungen, um den Gehalt eines Gas- oder Gas-Dampf-Gemisches an einem bestimmten Bestandteil schnell, genau und fortlaufend bestimmen zu können und nötigenfalls ein fortlaufendes Aufschreiben des Ergebnisses zu ermöglichen.
  • Nach der Erfindung wird der Gehalt eines Gas- oder Gas-Dampf-Gemisches (des Prüfgases) an einem bestimmten Bestandteil (Ge mischteil) auf kalorimetrischem Wege in der Weise ermittelt, daß von zwei brennbaren Gasen, von denen das eine (Meßgas genannt) das vollständige Prüfgas enthält, während das andere (Vergleichsgas genannt) sich vom ersten nur dadurch unterscheidet, daß bei ihm der Gemischteil entweder ganz fehlt oder durch eine gleiche Menge anderen Gases ersetzt ist, je bestimmte Mengen zur Verbrennung gebracht und die hierbei frei werdenden Wärmemengen gemessen werden und aus diesen Meßergebnissen der gesuchte Gehalt des Prüfgases am Gemischteil festgestellt wird.
  • Es ist bekannt, den Reinheitsgrad von Sauerstoff zu bestimmen, indem ein bestimmtes unveränderliches, brennbares Gas in ganz bestimmtem, stets gleichbleibendem Verhältnis mit dem zu prüfenden Sauerstoff gemischt und dieses Gemisch in einem Kalorimeter verbrannt wird. Die bei dieser Verbrennung entwickelte Wärme dient als Maß für die Reinheit des Sauerstoffes. Hierbei werden also nicht zwei in bestimmter Weise sich voneinan der unterscheidende Gasströme einzeln zur Verbrennung gebracht und die hierbei entwickelten Wärmemengen verglichen, sondern es wird nur ein einziger Gasstrom (das Gemisch aus Brenngas und Sauerstoff) verbrannt und demzufolge auch nur eine einzige Heizwertmessung vorgenommen. Es handelt sich also hierbei um ein anderes Vorgehen als beim Verfahren nach der Erfindung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren gibt nicht nur Vergleichswerte oder auf Grund von nachträglich im Betriebe oft nur schwer oder gar nicht nachprüfbaren Eichungen erzielte unsichere Angaben, sondern ganz exakte Meßergebnisse von hohem Genauigkeitsgrad. Dabei sind weder Eichungen näch bestimmten Normgemischen noch mit bestimmen Standardgeräten erforderlich. Anderungen in der Art oder Menge der außer dem gesuchten Gemischbestandteil vorhandenen Bestandteile bleiben ohne Einfluß auf das Meßergebnis. Das Verfahren kann auch dann Ariwendung finden, wenn der gesuchte Bestandteil prozentual nur in geringel Menge vorhanden ist. Da das erfindungsgemäße Verfahren auf unmittelbarer Messung, nicht auf bloßen Wirkungsvergleichen oder auf Eichung beruht, ergibt cs auch völlig zuverlässige Resultate.
  • Das Vertahren nach der Erfindung ist nicht allein dann anwendbar, wenn Prüfgas und Restgas gut brennbar sind, sondern auch dann, wenn ein (das Restgas) oder auch beide Gase nicht oder nur schlecht brennbar sind.
  • I. Sind sowohl das Prüfgas als auch das Restgas brennbar und hat der Gemischteil einen HeizwertHs, der vom Heizwert 111 des Prüfgases erheblich verschieden ist (er kann auch g]eich Null sein), so gestaltet sich das Verfahren besonders cinfach. Mittcls eines Kalorimeters wird der Heizwert, des Prüfgases, das hierbei zugleich Meßgas ist. und außerdem zweckmäßig mittels eines zweiten, gleichen Kalorimeters der Heizwert 112 des Restgases, daS hierbei zugleich Vergleichsgas ist, gemessen. Der Heizwert H3 des Gemischteils gilt als bekannt. Der gesuchte Gehalt des Prüfgases am Gemischtcil ergibt sich H1-H2 dann zu ß = H3-H2 ia. Diese Verfahrensart ist beispielsweise geeignet zur Bestimmung des Benzolgehaltes eines Leuchtgases. Man führt das benzotdampfhaltige Gas einem Kalorimeter zu und bestimmt dessen Heizwert 111. Einen Zweigstrom dieses Gases führt man durch eine Benzolabscheider und das diesem entströmende Restgas, dem der vom Benzoldampf gebildete Gemischteil fehlt, ebenfalls zu einem Kalorimeter und mißt damit den Heizwert H2 dieses Restgases, der infolge Fehlens des heizwertreichen Benzoldampfes kleiner ist als der Heizwert 111. Aus diesen so bestimmten Heizwerten und dem bekannten Heizwert 113 des Benzoldampfes ergibt sich nach obiger Gleichung der gesuchte Benzol gehalt des betreffenden Leuchtgases.
  • Ib. Soll dagegen der Gehaltß eines brennbaren Gasgemisches an einem nicht brennbaren Gemischteil, z. B. an Kohlendioxyd C °2, bestimmt werden, so fällt jetzt der Heizwert H2 des Restgases größer als der, Hl, des Prüfgases aus, während der Heizwert Hs des Gemischteils gleich Null ist. Sonach ergibt sich der gesuchte C 02-Gehalt des Brenn-H2 - H1 gases zu ß = H2 2. Hat der Gemischteil, dessen Anteil ß bestimmt werden soll, einen HeizwertH3, der dem Heizwert H1 des brennbaren Prüfgases nahekommt oder gleich ist, so wird als Vergleichsgas ein Gasgemisch benutzt, das sich vom Prüfgas dadurch unterscheidet, daß bei ihm der betreffende Gemischteil durch die gleiche Menge eines nicht brennbaren @Gases ersetzt ist und dessen Heizwert H4 demzufolge stets kleiner als der, H1, des Prüfgases ist.
  • H1-H4 Hi@@@@i wird @ H3 Da in dieser Formel außer der Differenz H1 - H4 nur die konstante Größe 113 vorkommt, ist bei dieser Art des Verfahrens diese Differenz H, - H4 stets ein unmittelbares Maß fiir den @ gesuchten Anteil. -Diese Verfahrensart kommt beispielsweise in Betracht zur Bestimmung des Kohlenoxyd-(CO-) oder Wasserstoff-(H2-)Anteils in einem Mischgas, dessen Heizwert dem des Kühlenoxyds oder Wasserstoffs angenähert gleich ist.
  • 3. Ist das Prüfgas oder das nach Entzug des Gemischteils verbleibende Restgas nur schlecht oder gar nicht brennbar (letzteres beispielsweise dann, wenn der brennbare G. mischteil eines aus brennbaren und nicht brennbaren Gasen zusammengesetzten Prüfgases bestimmt werden soll), so werden dem Prüfgas und dem Restgas je bestimmte Mengen eines gut brennbaren Gases (Zusatzgas hinzugefügt, so daß sich ein gut brennbares Meßgas bzw. Vergleichsgas ergibt. Je nach der Zusammensetzung des Prüfgases und der Art des Gemischteils (ob brennbar oder nicht brennbar) ergeben sich auch hier wieder verschiedene Verfahrensarten.
  • 3a. Soll beispielsweise der Gehalt, von Bergwerksluft an Grubengasen (in der Regel Methanj mit dem bekannten Heizwert H5 bestimmt werden, so wird einer Volumeinheit Bergwerksluft eine bestimmte Menge br.:nnbaren Zusatzgases hinzugefügt und die Brennwärmer, dieses so gebildeten Meßgases gemessen. Ferner wird die Breunwärme W der gleichen Menge Zusatzgas bei dessen Verbrennung in reiner Luft ermittelt. Der Gehalt der Bergwerksluft an Gruben gas ergibt sich W1 - W2 dann zu ß1 = H5 Diese Verfahrensart ist der unter 2 angeführten verwandt, denn man kann sich vor stellen, daß dort das Prüfgas aus Luft, Grubengas und Zusatzgas zusammengesetzt sei, während beim Vergleichsgas das Gruben gas durch eine gleich große Menge Luft ersetzt sei. Da aber das Vergleichsgas im vorliegenden Fall 3a außer dem Zusatzgas nur die keine Brennwärme erzeugende Luft enthält, so spielt deren Anteil am Vergleichsgas keine Rolle.
  • Ast der Heizwert 116 des Zusatzgases bekannt, so erübrigt sich die besondere Bestimmung von W2; es ist dann, wenn m die Menge des der Volumeinheit Bergwerksluft zugesetzten Zusatzgases ist: W2 = m#H6.
  • 3b. Sind das Prüfgas und der Gemischanteil unbrennbar, z.B. bei der Bestimmung des Kohlendioxyd- (CO2-) Gehaltes in Abgasen, so setzt man der Volumeinheit Prüfgas ; Volum einheiten brennbaren Zusatzgases zu und bildet so ein brennbares Meßgas. Der nach Entzug des Gemischteils ß aus einer Volumeinheit Prüfgas verbleibenden Restgasmenge setzt man ebenfalls y Volumeinheiten desselben Zusatzgases zu und bildet hierdurch ein brennbares Vergleichsgas. Man bestimmt nun sowohl den Heizwert 11 des Meßgases als auch den größeren Heizwert 118 des Vergleichsgases und erhält daraus den gesuchten Gehalt des Prüfgases am Gemischteil zu HY H; @ @@ @@@@ H8 3c. Bei sehr kleinen Gemischteilgehalten ß des Prüfgases kann man die Genauigkeit der Verfahrensart 3b steigern, indem man den aus dem Prüfgas ausgeschiedenen unbrennbaren Gemischteil beider Vergleichsgas durch die gleiche Menge eines Gases von bekanntem, möglichst hohem Heizvert 119 ersetzt. Ist dabei wieder Hi der Heizwert des Meßgases, Hio der größere Heizwert des Vergleichsgases, H10 - H7 so wird jetzt ß = (1+γ) H9 3d. Die Verfahrensart nach 3c läßt sich noch etwas vereinfachen, indem man den aus dem Prüfgas ausgeschiedenen unbrennbaren Gemischanteil ß durch die gleiche Menge des Zusatzgases ersetzt, so daß das Vergleichsgas aus dem Restgas von einer Volumeinheit Prüfgas und aus ß @ y Volumeinheiten des Zusatzgases besteht. Der Heizwert dieses Vergleichs.
  • H11 - H7 gases sei H11. Dann ist ß=γ# H7 .
  • Werden die Heizwerte bzw. Brennwärmemengen des Meßgases und des Vergleichsgases je in einem besonderen Kalorimeter bestimmt, so kann der gesuchte Gehaltß des Prüfgases am Gemischteil bei entsprechender Ausgestaltung der Meßgeräte unmittelbar angezeigt und erwünschtenfalls in Form einer Diagrammlinie aufgeschrieben werden. Da eine solche kalorimetrische Bestimmung fortlaufend durchgeführt werden kann und das Meßergebnis sehr bald nach dem Einleiten des Gases in das Kalorimeter zustandekommt, vermag diese Art der Bestimmung etwaigen Veränderungen des Gehaltes des Prüfgases an einem bestimmten Gemischteil sehr schnell zu folgen. Es kann also beispielsweise der Betrieb der Gaserzeugungsanlage nach dieser Anzeige so geleitet werden, daß der betreffende Gemischteil, z. B. Benzol, Kohlendioxyd u. dgl. m., immer in bestimmter Menge oder auch in bestimmter Mindert. oder Höchstmenge im Prüfgas enthalten ist. Andererseits kann auch das Vorhandensein eines nicht erwünschten bestimmten Gemischteils, z. B. Grubengas, Kohlenoxyd o. dgl., schnell festgestellt und dessen Beseitigung oder Unschädlichmachung sogleich in die Wege geleitet werden Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Beispiele von Einrichtungen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.
  • Übereinstimmende Teile sind in den Zeichnungen gleich bezeichnet, und zwar bedeuten: 1 Kalorimeter, z Gasfördervorrichtungen (Gasmesser), 3 Wasserfördervorrichtungen (Wassermesser), 4 Druckregler, 5 Prüfgaszuleitung, 6 Gasleitung zum Gasmesser, 7 Gasleitung vom Gasmesser zum Kalorimeterbrenner, 8 Wasserzuleitung, g Niveaugefäß für Wassermesser, 10 Wasserleitung vom Niveaugefäß zum Wassermesser, 11 Wasserleitung vcm Wassermesser zum Kalorimeter, 12 Kalorimeterauslauf, 13 Wasserabführung vom Kalorimeter, 14 bis 17 Geräte zum Messen der Temperaturdifferenz in dem das Kalorimeter durchfließenden Wasser, 18 Gasbrenner, 19 Kettenräder auf den Wellen der Gas- und Wassermesser, 20 Kette zur zwangsläufigen Kupplung der Gas- und Wassermesser, 21 Abscheidegefäß für den Gemischbestandteil, dessen Anteil bestimmt werden soll, 22 Gerät zum Messen des Unterschiedes der Temperaturdifferenzen.
  • Die Abb. 1 bis 3 teigen Einrichtungen zur Durchführung der Verfahrensarten 1a und ib.
  • Bei der Einrichtung nach Abb. 1 sind zwei an sich bekannte, in allen Teilen gleiche, selbsttätig arbeitende Kalorimeter 1' bis 20' und 1" bis 20" vorgesehen, denen das Brenngas mittels der Gasmesser 2, 2' pnd das Wasser, auf welches die Brennwärme des Gases übertragen wird, mittels der mit den Gasmessern gekuppelten Wassermesser 3', 3" zugeführt wird, so daß bei jedem Kalorimeter das Verhältnis Gasmenge: Wassermenge stets gleich bleibt und daß demzufolge die Temperaturerhöhung welche das Wasser in jedem Kalorimeter erfährt, unmittelbar ein Maß für den Heizwert des in dem betreffenden Kalori meter zur Verbrennung gelangenden Gases ist. Diese Temperaturdifferenz kann entweder mittels der im ein- und austretenden Wasserstrom angeordneten üblichen Thermometer 14', 14", 15', 15" oder aber mit Hilfe von Thermoelementen 16', 16" und elektrischen Anzeigegeräten 17', 17" gemessen werden.
  • Dem Kalorimeter 1' wird unmittelba- das durch die Leitung 5 und die Zweigleitung 6' zuströmende Prüfgas zugeführt. Dem Kalorimeter 1" wird das Gas zugeführt, das aus der Prüfgaszuleitung 5 entnommen und durch einen in die Zweigleitung 6" eingeschalteten Abscheider 21 hindurchgeleitet wird. Dieser Abscheider entzieht dem Prüfgas den seiner relativen Menge nach zu bestimmenden Gemischteil, so daß dem Brenner dieses Kalorimeters 1" ein Gas zugeführt wird, das diesen Gemischteil nicht enthält, das aber im übrigen genau- dem Gas entspricht, das dem Brenner des Kalorimeters I' zugeführt wird.
  • Der Unterschied der in den beiden Kalorimetern gemessenen Heizwerte bzw. der diesen Heizwerten verhältnisgleichen Temperaturerhöhungen des Wasserstromes, welcher ein Maß für den gesuchten Gehalt des Prüfgases am Gemischteil ist, kann entweder aus den Angaben der Thermometer 14', 14", 15', 15" rechnerisch bestimmt oder durch entsprechende Schaltung der Thermoelemente I6', 16" am Gerät 22 unmittelbar gemessen werden.
  • Sofern es sich immer um die Bestimmung der relativen Menge ein und desselben Gemischbestandteils bei sonst gleichbleibendem Prüfgas handelt, kann dieses Gerät 22 so geeic'ht werden, daß es diese relative Menge (den Gehalt) unmittelbar anzeigt. In die Zweigleitungen 6', 6" sind Durchflußregelglieder 23', 23" eingebaut, mittels welcher man die Gas- und mithin auch die Wasserzufuhr zu jedem Kalorimeter so einregeln kann, daß eine möglichst große Meßgenauigkeit erzielt wird.
  • Abb 2 zeigt eine Sonderanordnung der Gas- und Wassermesser der beiden Kalorimeter 1', I", und zwar sind alle Gas- und Wassermesser zwangsläufig untereinander gekuppelt, so daß beide Kalorimeter stets mit genau gleicher Gas- und Wasscrzufuhr arbeiten, wodurch die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung weiterhin erhöht wird Alle übrigen Einrichtungen können, wie in Abb. I dargestellt, vorgesehen sein.
  • Während die Einrichtung nach Abb. 1 den jederzeitigen sofortigen Vergleich der Heizwert des Prüfgases und des Vergleichsgases und dadurch die sofortige Bestimmung der relativen Menge eines bestimmten Gemischteils ermöglicht, dafür aber zwei automatische Kalorimeter crfordert, zeigt Abb. 3 eine vereinfachte Ausführungsform mit nur einem automatischen Kaiprimeter. In die Prüfgaszuleitung 5 ist hierbei ein Vierwegehahn 24 eingeschaltet, dessen Hahnküken derart mit Kanäieff versehen ist, daß bei der einen gestrichelt gezeichneten Stellung 1 des Verstcllhebels 25 das Gas durch die Leitung 6 unmittelbar zum Gasmesser 2 und von dort durch Leitung 7 zum Kalorimeterbrenner 18 strömen kann. Das Kalorimeter X mißt also dann den Heizwert des Prüfgases, der beispielsweise von einem schreibenden elektrischen Anzeigegerät 26 aufgezeichnet wird. Wird der Hebel 25 des Vierwegehahnes 24 in die voll gezeichnete Stellung II gebracht, so strömt jetzt das Prüfgas aus der Leitung 5 zunächst -durch den Abscheider 2I uild- dann erst zum (;asmesser 2 und weiter zum Kalorimeter 1.
  • Es wir-d ilim also ' der Gemischteil, dessen relative Menge bestimmt werden soll, entzogen. Gleichzeitig mit der Umschåltung des Hahnes 24 wird auch ein elektrischer Schalter 27 verstellt, so daß jetzt ein anderes schreibendes Anzeigegerät 28 eingeschaltet ist, das nunmehr den Heizwert des Vergleichsgases aufschreibt. Beide Heizwerte könnten auch nacheinander von einem Anæigegerät aufgezeichnet werden. Der elektrische Umschalter 27 fällt dann fort. Aus dem Unterschied dieser beiden Aufschreibungen kann auf die Größe des Anteils des im Abscheider 21 ausgeschiedenen Bestandteils geschlossen werden.
  • Da nach jeder Umschaltung das vom vorhergehenden Meßvorgang in den Leitungen, in den Druckreglern und im Gasmesser noch vorhandene Gas erst verdrängt werden muß, ehe das Kalorimeter richtig anzeigt, muß von jeder Aufschreibung ein versuchsmäßig zu bestimmender Teilx unberücksichtigt bleiben.
  • Die Umschaltung des Vierwegehahnes 24 und des elektrischen Schalters 27 kann entweder von Hand oder auch selbsttätig mittels einer Hilfskraft geschehen, die von einem Uhrwerk gesteuert wird und die Umschaltung selbsttätig in bestimmten Zeitabschnitten vornimmt.
  • Eine noch größere Meßsicherheit unter gleichzeitiger wesentlicher Verkürzung der Strecken läßt sich erreichen, wenn man für jede Gasart je eine besondere Leitung zwischen dem Hahn 24 und dem Kalorimeterbrenner 18 je mit besonderen Druckreglern und Gasmessern sowie einen weiteren Umschaltehahn in der Nähe dieses Brenners vorsieht, weil dann nach dem Umschalten nicht erst das eine Gas das andere aus den Leitungen und den darin eingebauten Geräten zu verdrängen braucht Abb. 4 zeigt eine Gas- und Wassermesseranordnung zur Durchführung der Verfahrensart 2. Sie unterscheidet sich von der nach Abb. 1 dadurch, daß auf der Vergleichsgasseite an Stelle eines Gasmessers drei - Gasmesser 2b, 2c und 2" vorgesehen sind. Der Gasmesser 2b wird von dem durch die Zweigleitung 6" zuströmenden Prüfgas durchströmt.
  • Dieses Gas strömt weiter zum Ausscheidew behälter2l; 1; das verbleibende Restgas durchströmt den Gasmesser 2". Der Gasmesser 2L ist in eine mit der Leitung 7" sich vereinigende Zuleitung 68 für ein nicht brennbares Gas eingebaut. Die Gasmesser 2a und 2" sind über ein Differentialgetriebe, gebildet von den mit den Gasmesserwellen verbundenen Sonnenrädern62, 63 und dem im Planetengehäuse 65 gelagerten Planetenrad 64, miteinander verbunden. Die Welle des dritten Gasmessers 2 ist mittels Kegelradgetnebes 66, 67 so - an das Planetengehäuse64 allgeschlossen, daß dieser Gasmesser 2e gerade die Differenz der die Gasmesser2a und 2" durchströmenden Gasmengen, d.h. eine der im Benälter 21 ausgeschiedenen Gemischteiltnenge gleiche Menge nicht brennbaren Gases fördert. Die durch die Leitung 7" zum Kalorimeter strömende Gasmenge ist sonach gleich der durch den Gasmesser 2b strömenden Gasmenge; dieser Gasmesser 2s ist mittels Kettentriebes 19", 20" mit dem Wassermesser 3" zwangsläufig gekuppelt, so daß das an die Leitung 7" angeschlossene Kalorimeter den Heizwert des ihm zuströmenden Gasgemisches mißt..Im übrigen gleicht die Einrichtung derjenigen nach Abb. 1.
  • Abb. 5 zeigt eine Einrichtung mit zwei automatischen Kalorimetern zur Durchführung der Verfahrensart 3a, also 'beispielsweise zur Feststellung eines Grubengasgehaltes im ausziehenden Wetterstrom eines Bergwerks. Aus dem den Schacht 31 durchziehenden Wetterstrom wird mittels eines vom Motor 33 angetriebenen Gebläses 32 ein kleiner Teil angesaugt und über einen Luftmengenmesser 34 und Leitung 35' der geschlossenen Verbrennungskammer36' des Kalorimeters 1' zugeführt. Der Brennkammer 36" des anderen Ealorimeters Itt wird durch die Leitung 35" reine Luft zugeführt Den Brennern 18', 18" beider Kalorimeter 1', 1" wird aus der gemeinsamen Zuleitung 5 über die Zweigleitungen 6', 6", die Gasmessei2', 2" und die Leitungen7', 7" irgendein brennbares Gas (Zusatzgas), dessen Heizwert nicht bekannt zu sein braucht, zugeführt. Damit der Zustand der Luft hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit bei beiden Kalorimetern genau gleich ist, sind in die Luftzuleitungen 35', 35" Luftbefeuchter 37', 37" eingebaut, in welchen die durchströmende Luft mittels Wasserstrahlen mit Feuchtigkeit gesättigt und auf eine bestimmte Temperatur gebracht wird. Hierzu dient zwecksmäßig das von den Niveaugefäßen 9', 9" abfließende Wasser. Der Luftmesser 34 wird mit dem Gasmesser 2' beispielsweise mittels einer Kette 38 zwangsläufig so gekuppelt, daß das Verhältnis der dem Kalorimeter 1' zugeführten Zusatzgasmenge zu der ihm zngeführtenWetterluftmenge einen ganz bestimmten, konstant bleibenden Wert aufweist. Enthält die Wetterluft einen brennbaren Bestandteil, so wird das Kalorimeter I' einen höheren (scheinbaren) Heizwert des Zusatzgases anzeigen als das Kalorimeter 1", das den wahren Heiiwert des Zusatzgases mißt. Der Unterschied dieser Heizwerte, der am Gerät 22 abgelesen oder von diesem aufgeschrieben werden kann, ist sonach ein Maß für den Gehalt der Wetterluft an brennbaren Bestandteilen (Grubengas). bb. 6 zeigt eine dem gleichen Zweck wie Abb. 4 dienende Einrichtung, die aber vereinfacht ist und nur ein einziges automatisches Kalorimeter aufweist. Der dem Kalorimeter 1 zuzuführende Wetterluftstrom wird von einem zwangsläufig fördernden Gebläse 40 aus dem Schacht 31 angesaugt und durch die Leitung 35 der geschlossenen Brennkammer 36 des Kalorimeters I zugeführt. Das Gebläse 40 wird von einem Motor 33 angetrieben und steht mittels einer von Ketten und Kettenrädern gebildeten Untersetzung 41 mit dem Gas- und Wassermesser2, 3 des Kalorimeters so in zwangsläufiger Verbindung, daß Zusatzgas-und Wetterluftmenge wiederum in einem ganz bestimmten, konstant bleibenden Verhältnis zueinander stehen. Als Zusatzgac wird hierbei ein Gas von bekanntem Heizwert benutzt. z. B. reiner Wasserstoff, reines Kohlenoxyd o.dgl., so daß man auf die Bestimmung dieses Heizwertes in einem zweiten Kalorimettr verzichten kann. Die Abweichung des vom Gerät I7 angezeigten (scheinbaren) Heizwertes von dem bekannten Heizwert des Zusatzgases ist sonach ein Maß für den Gehalt der Wetterluft an brennbaren Bestandteilen.
  • Steht ein Gas won bekanntem Heizwert nicht zur Verfügung, so kann man auch bei dieser Einrichtung ein beliebiges brennbares Gas benutzen, indem man die Einrichtung, ähnlich wie an Hand der Abb. 3 beschrieben, absatzweise so betreibt, daß das eine Mal dem Kalorimeter die Wetterluft, das andere Mal reine Luft zugeführt wird. Hicrzu braucht nur, wie in Abb. 7 gezeigt, in die Luftzuführungsleitung 35 ein Dreiwegehahn 42 eingeschaltet werden. der je nach seiner'Einstellung entweder bei der mit vollen Linien gezeichneten Stellung 1 des Handhebel§ 43 den WetterschachtgI oder bei der gestrichelt gezeichneten Stellung II des Handhebels 43 die Luft der Umgebung über den Stutzen 44 mit der Verbrennungskammer 36 des Kalorimeters 1 verbindet. Ein Luftbefeuchter 37 sorgt auch hier dafür, daß die Luft in beiden Fällen immer genau gleiche Temperatur und gleiche r,euchtigkeit aufweist. Aus dem Unterschied der Meßangaben des Kalorimeters vor und nach Umschaltung des Haimes 43 kann auf den Gehalt der Wetterluft an brennbaren Bestandteilen geschlossen werden.
  • Abb. 8 zeigt eine Einrichtung zur Durchführung der Verfahrensart 3b. Auf der Meßgasseite (links) sind zwei Gasmesser 2' und 2" und ein Wassermesser 3' angeordnet und durch Kettengetriebe 20' 50' zwangsläufig miteinander gekuppelt, daß das Verhältnis der die Gasmesser durchströmenden Gasmengen zueinander und das Verhältnis der Wassermenge zur Summe dieser Gasmengen konstant bleibt.
  • Auf der Vergleichsgasseite (rechts) sind drei Gasmesser 2a, 2a" und 2" und ein Wassermesser 3" angeordnet. Die Gnsmesser2» und 2a" sind durch ein Kettengetriebe 70, der Gasmesser 2" und der Wassermesser 3" durch ein Kettengetriebe 20" zwangsläufig verbunden.
  • Das (unbrennbare) Prüfgas strömt durch Leitung 5 und die Zweigleitungen 6' und 6" zu den Gasmessern 2' und 2b. Vom Gasmesser 26 strömt das Gas zum Abscheider 21 und weiter zum Gasmesser 2". Durch die Leitung 75 und die Verzweigungen 76', 76" wird den Gasmessern 2a' und 2a1, brennbares Zusatzgas zugeführt. Dieses Zusatzgas vereinigt sich auf der Meßgasseite mit dem vom Gasmesser 2' kommenden Prüfgas zum Meßgas, aus der Vergleichsgasseite mit dem vom Ausscheider 21 kommenden Restgas zum Vergleichsgas, das den Gasmesser 2" durchströmt.
  • Dem Vergleichsgas fehlt also gegenüber dem Meßgas der im Abscheider 21 ausgeschiedene Gemischteil. Meßgas und Vergleichsgas werden durch die Leitungen 7' bzw.
  • 7" zu den Kalorimetern geführt, die wie im Beispiel nach Abb. 1 angeordnet sein können.
  • Abb. 9 zeigt die Vergleichsgasseite einer Einrichtung zur Durchführung der Verfahrensart 3c; die Meßgasseite ist dabei ebenso wie im Beispiel nach Abb. 8 ausgestaltet. Es sind vier Gasmesser 2a", 2b, 2c und 2" und ein Wassermesser 3" vorgesehen. Das durch die Leitungen 5 und 6" zuströmende Prüfgas durchströmt zunächst den Gasmesser 21" sodann den Ausscheider 21 und dann den Gasmesser 2". Das durch die Leitungen 75 und 76" zuströmende Zusatzgas vereinigt sich nach Durchströmung des Gasmessers 2a" mit dem vom Gasmesser 2" kommenden Restgas. Der Gasmesser 2 ist an eine Zufuhrleitung 68 für ein zweites, vorzugsweise besonders heizwertreiches Zusatzgas angeschlossen; das ihn verlassende Gas wird ebenfalls dem vom Gasmesser 2" kommenden Restgas beigefügt. Das Restgas und beide Zusatzgase bilden das Vergleichsgas und strömen durch die Leitung 7" zum Kalorimeter. Die Gasmesser 2b, 2c und 2" sind in der -an Hand- der Abb. 4 beschriebenen Weise über ein Differentialge. triebe 62 bis 67 so miteinander verbunden, daß der Gasmesser2c die Differenz der die Gasmesser 2b und 2" durchströmenden Gasmengen fördert, so daß die durch die Leitung 7" zum Kalorimeter strömende Gasmenge gleic'h der Summe der die Gasmesser 2b und 2att durchströmenden Gasmengen ist. Der Wassermesser ist mittels der Kettengetriebe 20" so mit den letztgenannten Gasmessern zwangsläufig verbunden, daß seine Wasserförderung dieser Summe beider Gasmengen und mithin auch der durch Leitung 7" abströmenden Gasmenge verhältnisgleich ist.
  • Zur Durchführung der Verfahrensart 3d -braucnt bei der Einrichtung nach Abb. 9 nur der Gasmesser 2c an die Zufuhrleitung 75 für das Zusatzgas angeschlossen zu werden.
  • An Stelle der bei den bisher beschrieenen Einrichtungen vorgesehenen Einzelgeräte (Stromkalorimeter und mit umlaufenden Abmeßgliedern ausgestattete Gas- und Wassermeßgeräte) können zur Durchführung des neuen Verfahrens auch andere Einzelgeräte benutzt werden. Beispiele hierfür, und zwar in einer zur Durchführung der Verfahrensarten pa oder ib geeigneten Anordnung zeigen die Abb. 10 und 11.
  • Beim Beispiel nach Abb. 10 werden die Stromkalorimeter durch einfachere, auf dem Prinzip der Wärmedehnung beruhende Geräte ersetzt. Das Prüfgas wird dem Gasmesser 2', das Vergleichsgas, welches durch Ausscheiden des Gemischteils aus dem Prüfgas gebildet ist, dem Gasmesser 2" zugeführt. Beide Gasmesser sind mittels einer Kupplungseinrichtung 20 zu genau gleicher Gasabgabe je Zeiteinheit gc zwungen. Von dort strömt das Gas zu den Brennern 18', 18". Diese Brenner sind am unteren Ende je eines langen Rohres 45', 45" angeordnet, derart, daß die Brenngase diese Rohre durchziehen und - erhitzen. Die Rohre sind durch Schutzmäntel 46', 46" gegen Wärmeabgabe nach außen möglichst weitgehend geschützt. An die oberen Enden der Rohre sind die oberen Enden von in der freien Luft liegenden Stäben 47', 47" angeschlossen, die parallel zu den Rohren ver-]aufen und die mit ihren unteren Enden an Schwinghebeln 48', 48" angreifen. Die Schwinghebel sind an den unteren Enden der Rohre 45', 45" gelagert und tragen Zalmbögen, die in Verzahnungen je einer Stange 49'. 49" eingreifen. Diese Stangen sind in Führungen So, 51 parallel zueinander und zu den Rohren 45', 45" geführt: eine der Stangen trägt ein Zahnrad ei mit Zeiger 52 und eine Kreisskala 53, die andere Stange greift mit einer Verzahnung in das Zahnrad 51 ein.
  • Der Zeiger 52 zeigt also auf der Kreisskala 53 die relative gegenseitige Verschiebung der Zahnstangen 49', 49" an. Die Einrichtung wirkt derart, daß dasienige Rohr 45' bzw. 45", dem in der Zeiteinheit mehr Brennwarme zugeführt wird, sich stärker ausdehnt als das andere, so daß der Zeiger 52 dann einen entsprechenden Ausschlag macht. Dicser Ausschlag ist sonach ein Maß für den Gehalt der Gasmischung an einem bestimmten Ge mischbestandteil, der im Abscheider 21 ausge schieden wurde.
  • Bei dem Beispiel nach Abb. 11 sind die üblichen, mit ständig umlaufenden Abmeßgliedern ausgestatteten Gas- und Wassermesser durch andere, ebenfalls selbsttätig, aber, absatzwcise arbeitende Geräte ersetzt. Das vom Niveaugefäß g kommende Wasser fließt einem Einlaufrohr 55 zu und verteilt sich dort auf die Rohre 11', 11", die zu den Kalorimetern 1', t" führen, und auf die Rohre 56', 56", an welche Gefäße 57', 57" mit ihren unteren Enden angeschlossen sind. Die oberen Enden dieser letztgenannten Gefäße sind mittels Gasleitungen 7', 7" mit den Kalorimeterbrennern 18', 18" verbunden und führen außerdem je zu einem als Rückschlagventil wirkenden Flüssigkeitsverschluß 58', 58". An diese Verschlüsse sind die Gaszuleitungen 6', 6" angcschlossen, die beide aus der Prüfgaszuleitung 5 gespeist werden: in die Zuleitung 6" ist ein Abscheider 2 für den Gemischteil, dessen relative Menge bestimmt werden soll, eingeschaltet. Die das erwärmte Wasser vom Ka-Kalorimeter fortführenden Leitungen 12', 1,2" sind an Gefäße 59'. 59" angeschlossen, welche mit den Leitungen 56', 56" je über einen Quecksilberverschluß 60', 60" verbunden sind.
  • An das Einlaufgefäß 55 ist ferner ein Heber 61 angeschlossen. Die Gefäße 57', 57" tragen an beiden Enden Hähne, so daß sie nach Belieben an die Leitungen 56', 56" und 7'. 7" angeschlossen oder davon abgeschaltet werden könnten. Es kann natürlich eine beliebige Anzahl solcher Gefäße 57', 57" vorgesehen sein.
  • Die Einrichtung wirkt wie folgt: Es sei angenommen, daß der Heber 61 das Wasser aus den Gefäßen 55, 57 59 abgesaügt hat; die Gefäße 57 sind demzufolge mit dem durch die Leitungen 6', 7' und 6", 7" zugeführten Gas gefüllt. Das dauernd zuströmende Wasser steigt in den Gefäßen an und verdrängt jetzt das Gas aus den Gefäßen 57 durch die Leitungen 7'. 7" zu den Kalorimeterbrennern 18', 18" Dic Verschlüsse 58'. 58" sind hierbei abgeschlossen. so daß alles verdrängte Gas den Kalorimetern zuströmen muß. Gleichzeitig strömt das Wasser durch die Kalorimeter und stcigt in den Gefäßen 59', 59" an, und zwar in genau gleichem Maße wie in den Gefäßen 57, da diese Gefäße rniteinander kommunizieren. Die Gaszufuhr zu den Kalorimetern ist sonach der Wasserzufuhr genau verhältnisgleich. Dieses Verhältnis kann durch Zu- und Abschalten einzelner Gefäße 57 jc nach Bcdarf verändert werden. Hat das Wasser das obere Ende der Gefäße 59 erreicht, so tritt der Heber 61 in Wirkung und saugt das Wasser aus allen Gefäßen so lange ab. bis der Wasserspiegel an der Hebereinmündung angelangt ist. Während dieses Wasserabsaugens strömt frischcs Gas in die Gefäße 57 nach, und auch die Kalorimeterbrenner 18', 18" bleiben weiter in Tätigkeit. Dann wie derholt sich, das Spiel von neuem. Die Mes-Sung der Temperaturdii't'erenzen kann hierbei nur in den Zeiträumen erf'>lgen. in denen das Gas aus den Behältern 57 verdrängt wird

Claims (21)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes eines Gas- oder Gas-Dampf-Gemisches (Prüfgas) an einem bestimmten Bestandteil (Gemischteil), bei dem das Prüfgas und ein diesen Bestandteil nicht enthaltendes Vergleichsgas je einem gleichartigen, im Ergebnis durch den gehaltsmäßig zu ermittelnden Bestandteil beeinflußbaren Meßvorgang unterworfen und durch Vergleich der beiden Meßergebnisse auf den gesuchten Gehalt geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei brennbaren Gasen, von denen das eine (das Meßgas) das vollständige Prüfgas enthält. während das andere (das Vergleichsgas) sich vom ersten nur dadurch unterscheidet, daß bei ihm der Gemisch teil fehlt oder durch eine gleiche Menge anderen Gases ersetzt ist, je bestimmte Mengen zur Verbrennung gebracht und die hierbei frei werdenden Wärmemengen gemessen werden und aus diesen Meßergebnissen der gesuchte Gehalt des Prüfgases am Gemischteil festgestellt wird.
  2. 2. ?erfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dan. sofern Prüfgas und Restgas brennbar sind und der Gemischteil einen Heizwert aufweist. der vom Heizwert des Prüfgases verschieden. gegebeebenfalls auch gleich Null ist. das Prüfgas und das Restgas je einer Heizwertbestimmung unterworfen werden. und daß aus dem Unterschied dieser Heizwerte der Gehalt des Prüfgases am Gemischteil bestirnt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß, sofern Prüfgas und Restgas brennbar sind und der Gemischteil den gleichen oder angenähert gleichen Heizwert wie das I'rüfgas aufweist. dem Restgas eine der Gemischteilmenge gleiche Menge nicht brennbaren Gases zugefügt und das so gebildete Vergleichsgas sowie das Prüfgas je einer Heizwertbestimmung unterworfen werden, und daß aus dem Unterschied dieser Heizwerte der Gehalt des Prüfgases am Gemischteil bestimmt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, sofcrn das Prüfgas oder das Restgas schlecht oder nicht brennbar ist. dem l>rüfgas und dem Hrst gas je bestimmte Mengen eines gut brennbaren Gases (Zusatzgas) hinzugefügt und dadurch ein brennbares Meßgas bzw. Vergleichsgas geschaffen werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4 zur Bestimmung des Brenngasanteils in einem nicht brennbaren Luft-Brenngas@Gemisch, dadurch gekennzeichnet. daß dein Gemisch eine bestimmte Menge brennbaren Zusatzgases zugefügt wird. und daß die Brennwärme dieses neuen Gemisches (des Meßgases) und der Heizwert des Zusatzgases allein bestimmt werden. und daß daraus der gesuchte Gehalt des erstgenannten Luft-Brenngas-Gcmisches an diesem Brenngas ermittelt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 und j. dadurch gekennzeichnet@ daß als Zusatzgas ein soldhes bekannten Heizwertes benutzt wird, so daß dessen besondere Feststellung entfällt.
  7. 7. Verfahren 'nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht brennbarem Gemisch teil das Vergleichsgas aus dem Restgas, dem Zusatzgas und einer der Gemischteilmenge gleichen Menge eines zweiten, vorzugsweise besonders heizwertreichen Zusatzgases gebildet wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch I, 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichsgas aus dem Restgas, dem Zusatzgas und einer weiteren der Gemischteilmenge gleichen Menge des gleichen Zusatzgases gebildet wird.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche I -;bis 8, dadurch gekennzeichnet. daß die Messung der Brennwärme des Meßgases und des Vergleichsgases gleich zeitig erfolgt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung beider Brennwärmen und die Feststellung ihres Unterschiedes fortlaufend erfolgt.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüfgasstrom in zwei Teilströme geteilt und der eine Tcilstrom unverändert. der andere nach Ausscheidung des Gemischteils der Brennwärmemessung untrrworfen wird.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 mit Übertragung der Brennwärme sowohl des Meßgases wie auch des Vergleichsgases an jc einen Flüssigkeitsstrom, also mittels zweier Stromkalorimeter, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Kalorimetern die Gasmenge und die Flüssigkeitsmenge jc im gleichen Verhältnis zugeführt und dieses Verhältnis konstant gehalten wird, und daß aus dem Unterschied der sich so ergebenden Temperaturerhöhungen der beiden Flüssigkeits@ ströme der Gehalt des Prüfgases am Gemischteil ermittelt wird.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Bestimmung der Brennwärme des Meßgases und des Verglcichsgascs abwechselnd nacheinander erfolgt.
  14. 14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis, 12, dadurch gekennzeichnet, dalj sie zwei im wesentlichen gleiche, gleichzeitig zu betreibende Geräte enthält; von denen eines mit dem Meßgas das andere mit dem Vcrgleichsgas beschickt wird, und die zur Feststellung der von diesen Gasen entwickelten Brcnnwärmc je Volumeinheit oder einer davon abhängigen Größe (Temperaturerhöhung einer Flüssigkeit, Wärmedehnung. u. dgl.) geeignet sind, und daß sie Mittel (14 bis 17, 22,' 48 bis 52) zur' Ermittlung bzw. Keuntlichmachung des Unterschiedes dieser Größen aufweist (Abb. 1, 5- 10, II).
  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14. da durch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Feststellung der Brennwärmen des Meßgases und ,des Vergleichsgases zwei an sich bekannte, fortlaufend wirksame, automatische Durchflußkalorimeter (1', 1") dienen.
  16. I6. Einrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturerhöhungen der die beiden Kalorimeter durchfließenden Wasserströme auf temperaturempfindliche elektrische Fühlglieder ( 1 6'. 16") übertragen werden, und daß diese so auf ein Anzeigegerät (22) schaltbar sind, daß dieses den Unterschied dieser Temperaturerhöhungen unmittelbar anzeigt (Abb. 1).
  17. 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmesser (2', 2") und Wassermesser (3', 3") beider automatischer Ka-Kalorimeter untereinander zwangsläufig verbunden sind (Abb. 2).
  18. 18. Einrichtung nach Anspruch 14 zur Ermittlung des Gehaltes eines aus Luft und einem brennbaren Gas bestehenden Gasgemisches an diesem brennbaren Gemischteil, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kalorimeter (1', 1") mit Einriclltungen (2', 2") zur Zuführung des gleichen Zusatzgases, das eine (1') außerdem mit Förder- bzw. Abmeßeinrichtungen (32 bis 34, 38) zur Zufuhr des Gemisches an Stelle der ßremuluft in bestimmtem Verhältnis zur Zusatzgaszufuhr, das andere (1") nur mit einer üblichen Brennluftzufuhreinrichtung ausgestattet ist (Abb. 5
  19. 19. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Gerät (1 zur Feststellung der vom Meßgas bzw. vom Vergleichsgas entwickelten Brennwärme oder einer davon abhängigen Größe vorgesehen ist. und daß in die die beide Gasarten (Meßgas bzw. Vergleichsgas) zum Kalorimeterbrenuraum führenden Leitungen (5, 6 bzw. 35) Umschalteglleder (24, 25 bzw. 42, 43) eingebaut sind, welche es je nach ihrer Einstellung ermöglichen, das Kalorimeter (i) mit der einen oder anderen Gasart zu beschicken (Abb. 3, 6, 7).
  20. 20. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem das Prüfgas zum Kalorimeter fördernden Gasmesser (2') und mit einem zweiten, Prüfgas zum Gemischteilabscheider (21) fördernden Gasmesser (2b) je ein weiterer brennbares Zusatzgas fördernder Gasmesser (2a', 2a") derart verbunden ist, daß sowohl beim Meßgas (Prüfgas + Zusatzgas) als auch beim Vergleichsgas (Restgas 4- Zusatzgas) auf jede Volumeinheit Prüfgas je gleiche Mengen Zusatzgas gefördert werden (Abb. 8).
  21. 21. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Gasmesser (2b, 2") zur Messung des zur Bildung des Vergleichsgases dienenden Prüfgases und des nach Abscheiden des Gemischteils verbliebenen Restgases vorgesehen sind, und daß mit diesen ein dritter, ein brennbares Zusatzgas fördernder Gasmesser (2c) über ein Differentialgetriebe (62 bis 67) so verbunden ist, daß er eine der Menge des ausgeschiedenen Gemisch teils gleiche Menge dieses Zusatzgases fördert (Abb. 4 und 9).
    Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Ertei lungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 283 677, 323 974, 657 897; französische Patentschrift .. Nr. 757 034; amerikanische .. - @ 321 o64.
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DE657897C (de) * 1935-10-22 1938-03-16 Antonio Ratti Dr Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Benzolgehaltes von Leuchtgas

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