DE801871C

DE801871C - Control unit for the volume and pressure regulation of a gaseous or liquid medium in pipelines

Info

Publication number: DE801871C
Application number: DEP6822A
Authority: DE
Inventors: August Dipl-Ing Justus
Original assignee: GAKO GES fur GAS und KOHLENST
Current assignee: GAKO GES fur GAS und KOHLENST
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-01-25

Description

Steuerorgan für die Mengen- und Druckregelung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in Rohrleitungen Die Erfindung betrifft ein Steuerorgan für die Mengen- und Druckregelung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in Rohrleitungen und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung desselben zum Gegenstand, durch welche nicht nur eine sehr genaue Mengen- und Druckregelung des den Leitungsquerschnitt durchströmenden Mediums ermöglicht, sondern auch die Feineinstellung des Steuerorgans auf die jeweils gewünschte Menge oder den Druck wesentlich erleichtert wird.Control organ for the volume and pressure regulation of a gaseous or liquid medium in pipelines The invention relates to a control element for Volume and pressure control of a gaseous or liquid medium in pipelines and has a particularly expedient design of the same as the subject, by which not only a very precise volume and pressure control of the line cross-section permitting the medium flowing through, but also fine-tuning the control element to the desired amount or the pressure is made much easier.

Die bisher in Rohrleitungen fast allgemein verwandten Absperr- und Regelorgane, wie Hähne, Keilschieber und Drehklappen, sind für eine Feinregelung der Menge und des Druckes wenig geeignet, denn diese Vorrichtungen haben den Nachteil, claß erst bei einer weit vorgeschrittenen Hahn-oder Schieberöffnung der Durchfluß des betreffenden Mediums einsetzt, worauf dann die Durchflußkurve sehr schnell ansteigt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Absperrorgane besteht darin, daß beim Öffnen des Schiebers, der Klappe oder des Hahns zunächst nur eine kleine, am Rande des gesamten Anströmquerschnitts gelegene Durchflußspalte freigegeben wird. Die Folge davon ist, daß die aus dem gesamten Anströmquerschnitt auf die relativ kleine Durchflußspalte hin gerichteten und zusammengezogenen Stromfäden sich gegenseitig behindern. Hierbei verliert ein Teil der Stromfäden seine ihm in der freien Rohrleitung innewohnende Strömungsgeschwindigkeit, welche sich in Druck umsetzt und dadurch anfänglich den Durchfluß des vor dem freien Strömungsquerschnitt befindlichen Gases oder der Flüssigkeit verhindert, bis der Durchflußquersclinitt auf einen bestimmten Betrag angewachsen ist.The shut-off and Control organs such as taps, wedge valves and rotary flaps are used for fine control unsuitable for the amount and pressure, because these devices have the disadvantage Only when the tap or slide valve is well advanced does the flow rate of the medium concerned begins, whereupon the flow curve increases very quickly. Another disadvantage of this known shut-off device is that when it is opened of the slide, the flap or the tap initially only a small one, at the edge of the entire flow cross-section located flow gap is released. The consequence of which is that from the entire inflow cross-section to the relatively small flow gap directed and contracted streamlines interfere with each other. Here a part of the flow threads loses its inherent part in the free pipeline Flow velocity, which is converted into pressure and thereby initially the Flow of the before the free flow cross-section located gas or the liquid is prevented until the flow cross-section is at a certain level Amount has increased.

Die Feineinstellung des Absperrorgans wird aber auch noch durch die Wirbelbildung des den Durchflußspalt durchströmenden Mediums erschwert, welche besonders bei Drehklappen infolge ihrer ungünstigen Lage mitten im Rohrquerschnitt stark in Erscheinung tritt.The fine adjustment of the shut-off device is also still through the Eddy formation of the medium flowing through the flow gap makes it difficult, which is particularly difficult in the case of rotary flaps, due to their unfavorable position in the middle of the pipe cross-section, strongly in Appearance occurs.

Die genaue Einstellung der bekannten Absperrirgane wurde schließlich noch dadurch wesentlich erschwert, daß sie in ihrem hauptsächlichen Beriutzungsbereich völlig ungleichförmig arbeiten, so daß die Beobachtung der Spindelstellung bzw. der Lage des Drehklappenhebels einen vollständig unzureichenden Maßstab für die jeweilige Durchflußmenge bzw. Druckhöhe bildet.The exact setting of the known shut-off devices was finally made even more difficult by the fact that they are in their main area of use work completely unevenly, so that the observation of the spindle position or the position of the butterfly valve is a completely inadequate standard for the forms the respective flow rate or pressure head.

Die Benutzung der Hebelstellung des Absperr-#)rgans als Klaßstab für die Mengen- und Druckregelung ist deshalb so schwierig, weil die an sich so geringen Durchflußquerschnitte infolge ihrer Sichelforin stets wechselnde unähnliche Flächen bilden und damit strömungstechnisch sehr ungünstig sind, so daß die theoretisch ermittelten Zahlen nicht annähernd erreicht werden. Die Ungleichförmigkeit der Wirkungsweise tritt besonders deutlich bei selbsttätig gesteuerten Einrichtungen, z. B. hydraulischen Membrandruckreglern mit Drehklappen, in Erscheinung. Diese geraten bei kleineren Durchflußmengen in so starkes Pendeln, daß sie für den praktischen Gebrauch ausscheiden.The use of the lever position of the shut-off valve as a test rod for the volume and pressure control is so difficult because they are so small in themselves Flow cross-sections due to their sickle shape always changing dissimilar areas form and are therefore very unfavorable in terms of flow, so that theoretically determined numbers are not even remotely achieved. The non-uniformity of the mode of operation occurs particularly clearly in automatically controlled facilities, such. B. hydraulic Diaphragm pressure regulators with rotary flaps, in appearance. These are advisable for smaller ones Flow rates in such a strong pendulum that they are ruled out for practical use.

.Mit der Erfindung werden alle vorstehend beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten der zur .Mengen- und Druckregelung in Rohrleitungen bisher verwendeten Absperrorgane dadurch beseitigt, daß das in die Rohrleitung einzubauende Steuerorgan mit einer rechteckigen bzw. quadratischen Durchgangsöffnung versehen ist, in welcher in seitlichen, von außen gemeinsam zu bedienenden Drehzapfen gelagerte Flügelklappen derart eingebaut sind, daß beim Öffnen des Steuerorgans sich in Durchgangsmitte ein rechteckiger Spalt bildet, der allmählich nach beiden Seiten wachsend bis auf den vollen Querschnitt des rechteckigen oder quadratischen Durchgangs erweitert werden kann.The invention eliminates all of the disadvantages described above and difficulties of the .Quantity and pressure control in pipelines previously used Shut-off elements eliminated in that the control element to be installed in the pipeline is provided with a rectangular or square through opening in which wing flaps mounted in lateral pivot pins that can be operated jointly from the outside are installed in such a way that when the control member is opened it is in the middle of the passage a rectangular gap forms, which gradually grows on both sides up to expands the full cross-section of the rectangular or square passage can be.

Diese Ausführung gemäß der Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß die Durchtrittsöffnung des Steuerorgans stets genau in der Mitte des Rohrquerschnitts liegt und durch keinerlei sperrige Teile behindert ist, so daß eine Wirbelbildung weitest gehend vermieden wird. Eine gegenseitige Behinderung der Stromfäden kann nicht mehr erfolgen, da die Flügelklappen als Lenkwände dienen, durch welche die Stromfäden stets nach der Mitte zum Durchtrittsspalt hingelenkt «erden. Schon gleich im Anfangsstadium der Spalteröffnung setzt ein gleichmäßiger ungehinderter Stromdurchgang ein, wobei die jeweilige Durchflußmenge und dementsprechend auch der Druck infolge der günstigen - rechteckigen - Form der Durchtrittsspalte in jedem Augenblick durch die Stellung des Steuerliebels ermittelt werden kann. Da hierbei die Durchflußmenge in einem annähernd linearen und nicht wie bei den bekannten, oberierwähnten Steuerarganen sprunghaften und schwer kontrollierbaren Verhältnis zum Steuerweg steht, so ist es möglich, ohne weiteres die Hebelstellung auch als Maßstab für die jeweilige Durchflußmenge und den jeweiligen Druck auszunutzen.This embodiment according to the invention initially has the advantage that the passage opening of the control member always exactly in the middle of the pipe cross-section lies and is not hindered by any bulky parts, so that vortex formation is largely avoided. A mutual obstruction of the stream filaments can no longer take place, since the wing flaps serve as steering walls through which the Always “earth” the current filaments towards the middle towards the passage gap. Already in a moment In the initial stage of the opening of the gap, there is an even, unhindered passage of current a, whereby the respective flow rate and accordingly the pressure as a result the favorable - rectangular - shape of the passage gap at every moment the position of the tax lover can be determined. Since here the flow rate in an approximately linear and not as with the known, above-mentioned control organs there is an erratic and difficult to control relationship to the control path, so is it is possible to use the lever position as a yardstick for the respective flow rate and to use the respective pressure.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung, beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt :ebb. i das Steuerorgan gemäß der Erfindung in einem senkrechten Schnitt, Abb. 2 den Gegenstand der Abb. i in einem :senkrechten, um 9o° gedrehten Schnitt, Abb. 3 in einem waagerechten Mittelschnitt und Abb.4 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Abl>. i.In the drawing the object of the invention is, for example shown, namely shows: ebb. i the control member according to the invention in one vertical section, Fig. 2 the subject of Fig. i in one: vertical to 90 ° rotated section, Fig. 3 in a horizontal middle section and Fig. 4 a Top view of the subject of the ab>. i.

Wie die Abbildungen erkennen lassen, besteht das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem zylindrischen Gehäuse i, das an den beiden Stirnseiten an je einen Flansch 2, 2' angeschweißt ist, und zwar derart, daß das Gehäuse i an seiner Austrittsseite in eine entsprechende Durchgangsöffnung des Flansches 2' eingeschweißt ist, während der Flansch 2 vor der Eintrittsöffnung des Gehäuses i befestigt ist und diese bis auf eine quadratische, durch die beiden Flügelklappen 3, 4 versperrbare CSffnung abdeckt.As can be seen from the figures, there is the exemplary embodiment shown of the invention from a cylindrical housing i, which is attached to the two end faces each a flange 2, 2 'is welded, in such a way that the housing i on his The outlet side is welded into a corresponding passage opening in the flange 2 ' is, while the flange 2 is attached in front of the inlet opening of the housing i and these except for a square one, which can be locked by the two wing flaps 3, 4 C opening covers.

Die Flügelklappen 3, 4 sind mit ihren umgebogenen Randteilen 5 an den Drehzapfen 9, 9' befestigt, welche einerseits mit ihren verjüngten Enden 6 in den Stirnlagern 7, andererseits in den Lagern 8 drehbar gelagert sind. An den oberen, den Flansch 2 überragenden Enden der Drehzapfen 9, 9' sind die zu ihrer Bedienung erforderlichen Hebel i o, i i angebracht und durch aufgeschraubte Muttern 17 gesichert. Diese Hebel, welche gegen die Flügelklappen 3, 4 um 45° versetzt sind, überschneiden sich mit ihren Langlöchern 12, 13, durch welche ein für beide Hebel gemeinsamer Mitnehmerbolzen 18 hindurchgeführt ist, der auf einer in den auf den Flanschen 2, 2' angebrachten Lagern 16 verschiebbar gelagerten Führungsleiste 15 befestigt ist. Beim Verschwenken des längeren als Handgriff dienenden Hebels io wird durch die Wirkung des Mitnehmerbolzens 18 der zweite Hebel i i verschwenkt und gleichzeitig die Führungsleiste 15 axial verschoben. Dadurch, daß beim VerschNvenken des Hebels io nicht nur die Führungsleiste 15, sondern auch die Flügelklappen 3, 4 über die Drehzapfen 9, 9' zwangsläufig und im gleichen Verhältnis zueinander bewegt werden, wird es ermöglicht, die Verschiebung der Führungsleiste 15 als Maßstab für die jeweilige Stellung der Flügelklappen 3, 4 auszunutzen. Zu diesem Zwecke ist die Führungsleiste 15 mit einer Skala i9 versehen, welche mit der Itlarke 25 zusammen arbeitet und es gestattet, die tatsächlich den Durchgangsquerschnitt in der Zeiteinheit durchströmende Durchflußmenge zu bestimmen.The wing flaps 3, 4 with their bent edge parts 5 are on the pivot pins 9, 9 'attached, which on the one hand with their tapered ends 6 in the end bearings 7, on the other hand, are rotatably mounted in the bearings 8. At the top, The ends of the pivot pins 9, 9 'projecting beyond the flange 2 are used to operate them required levers i o, i i attached and secured by screwed nuts 17. These levers, which are offset by 45 ° with respect to the wing flaps 3, 4, overlap themselves with their elongated holes 12, 13, through which a common for both levers Driving pin 18 is passed through, which is on one in the on the flanges 2, 2 'attached bearings 16 slidably mounted guide bar 15 is attached. When pivoting the longer lever serving as a handle io is through the Effect of the driving pin 18, the second lever i i pivoted and at the same time the guide bar 15 is axially displaced. The fact that when the lever is pivoted io not only the guide bar 15, but also the wing flaps 3, 4 on the Trunnions 9, 9 'are moved inevitably and in the same proportion to one another, it is made possible, the displacement of the guide bar 15 as a scale for the respective Use the position of the wing flaps 3, 4. For this purpose is the guide bar 15 provided with a scale i9, which works with the Itlarke 25 and it allows the actually flowing through the passage cross-section in the unit of time To determine the flow rate.

Bei Einstellung einer bestimmten Durchflußmenge können die Flügelklappen 3, 4 in der je--,veiligen Stellung durch Anziehen der auf dem Mitnelimerbolzen 18 sitzenden Flügelschraube 14 ge- sichert werden. \\-()durch die l;edientingshebel ro, i i in ihrer Stellung festgekleinint werden. Zweckmäßig werden die Flügelklappen 3, 4 am ')beren und unteren Ende finit rechtwinklig abge- bogenen Lappen 21, 22 ausgerüstet, welche paar- weise in jeder Stellung der Flügelklappen den rechteckigen Durchgangsduersclinitt am oberen und unteren Ende der Flügelklappen begrenzen. Hier- I>ei können die Lappen so ausgeführt sein, daß sie sich beim bftnen der Türen überschneiden oder sich mit ihren abgerundeten Kanten in jeder Stellung der Türen berühren, wobei im letzteren Falle die Außenflächen der Lappen an je einem Dichtungs- blech entlanggeführt werden, damit der rechteckige 1)urchfluGquerschnitt in jeder Lappenstellung ge- \\ ahrt wird. When a certain flow rate is set, the wing flaps 3, 4 can be opened in the respective veilige position by tightening the wing screw 14 sitting on the central liner bolt 18. be secured. \\ - () through the l; operating lever ro, ii be stuck in their position. Appropriately, the wing flaps 3, 4 am ') beren and lower end finitely right-angled curved flaps 21, 22 equipped, which pair- wisely in every position of the wing flaps rectangular passage diameter at the top and limit the lower end of the wing flaps. Here- The lobes can be designed so that they overlap or each other when opening the doors with their rounded edges in every position of the doors, in the latter case the Outer surfaces of the tabs on one sealing sheet metal are guided along so that the rectangular 1) Flow cross-section in every flap position \\ age is.

Claims

PATENTA \ SI'Yt`CllE:

r. Control unit for the quantity and pressure regulation of a gaseous or liquid Medium in pipelines, thus identifiable draws that the same thing out of one at both ends with Flanges (2, 2 ') for installation in the pipe line provided housing (i), in which on the side, from the outside together operating pivot (9, cg ') attached wing flaps (3, .l) are installed in such a way that leg The control organ opens in through- in the middle forms a rectangular gap that gradually Lich growing on both sides, except for full square 1) tirclilassduerschnitt des 1, .intrittsflansclies (2) can be expanded. 2. Control member according to claim i, characterized in that indicates that the wing flaps (3, d.) on

upper and lower end each with a right , # provided with a square bent tab (2r, 22) are which in each position of the wing flaps the rectangular passage cross-section of the Limit wing flaps. 3. Control organ according to claim i and 2, there- characterized in that the pivot pin (9, 9 ') for the wing flaps (3, 4) on one side to over the mounting flanges (3, .4) extended on the outside and with at their free ends jc one against the wing flaps by 45 ° set levers (io, ii) that irl Depending on each other are four-pivoted. .4. Control organ according to claim i to 3, there- characterized by the fact that the two crossing levers (ro, ii) with elongated holes (12, 13) are provided, in which one for both Lever common, on a sliding one Guide bar (15) arranged with bolt (18) engages. 5. Control organ according to claim i to d, there- characterized in that the guide bar 1 5) on the mounting flanges (2, 2 ') lying in two bearings (16) is performed. 6. Control organ according to claim i to 5, there- by <, el; enilzeichilet that the lever (io) counter- via your other lever (ii) via its long hole (t2) is extended and finite operation handle is provided. ;. Control member according to claim i to 6, there- characterized in that the sliding Guide bar (i5) finite with a measuring scale (ig) is provided, which is attached to your fastening flange (2 ') provided mark (20) saminen works.