DE812972C - Vorrichtung zur selbsttaetigen Druckreglung von Gasen und Daempfen in Rohrleitungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur selbsttätigen Druckreglung von Gasen und Dämpfen in Rohrleitungen Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur selbsttätigen Druckregelung von Gasen und Dämpfen in Rohrleitungen, in welchen es beispielsweise darauf ankommt, den Hinterdruck des Gases oder Dampfes in der Leitung während des Betriebes konstant zu halten.
• Bisher erfolgte die Druckregelung von Gasen und Dämpfen bei kleinen Gas- oder Dampfdurchsätzen vermittels direkt wirkender Membranregler, während bei großen Durchsätzen indirekt wirkende Regler angewendet werden mußten. Die ersteren sind im Verwendungsbereich sehr stark begrenzt, weil die für die Verstellung großer, d. h. schwerer Drosselorgane erforderlichen Verstellkräfte nicht mehr durch Membrankräfte aufgebracht werden können. Aber auch in kleinen Leistungsbereichen haben die direkt wirkenden Membranregler bei hohen Hinterdrücken (Gebrauchsdrücken) den Nachteil, daß die Membranen hoch beansprucht werden und schnell verschleißen, so daß auch von dieser Seite der Verwendungsbereich stark eingeschränkt ist. Auch sind die Membranen der bekannten Regler ein stets sehr gefährdetes Element, das leicht unbrauchbar werden kann.
• Infolge dieser Nachteile der direkt wirkenden Membranregler werden in der Praxis indirekt wirkende Regler, d. h. solche mit Servomotoren, immer mehr bevorzugt. Derartige hydraulische Regler haben den Nachteil, daß sie sehr teuer sind, da sie einer Drucköl- und Druckwasserpumpstation und zusätzlicher, durchweg teurer elektrischer Energie bedürfen, um das Drucköl .bzw. Druckwasser zu erzeugen, und da sie schließlich mit einer verwickelten Drucköl- oder Druckwassersteuerung ausgerüstet werden müssen. Ferner bedürfen diese Regler einer besonders guten Wartung durch geübte Feinmechaniker, da sie naturgemäß viele empfindliche Konstruktionselemente haben.
• Alle diese Nachteile und Schwierigkeiten der bekannten direkt oder indirekt wirkenden Regelvorrichtungen werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß der Druckregelvorgang in einer oder mehreren Stufen durch den jeweiligen Differenzdruck zwischen Vor- und Hinterdruck jeder Stufe unmittelbar bewirkt wird.
• Die Wirkung der Druckregelung kann erfindungsgemäß weiterhin noch durch eine Druckvorabstufung des jeweiligen Vordruckes zusätzlich erhöht werden.
• Die Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß sie eine Anwendung für jeden beliebigen Durchsatz und jeden beliebigen Druck gestattet. Die Erfindung vermeidet sowohl die Benutzung von Membrankräften mit ihren geschilderten Nachteilen als auch die Benutzung von teuren Hilfskräften. Die Erfindung benutzt die im ungedrosselten Gas oder Dampf vorhandene Energie zur Verstellung der Drosselorgane.
• Weiterhin wird gemäß der Erfindung nicht nur die Aufbringung zusätzlicher teurer Energie erspart, sondern die bisher ungenutzte, in dem zu regelnden Gas oder Dampf vorhandene Energie ausgenutzt.
• Mit der Erfindung wird auch der Vorteil erreicht, daß gegenüber den bekannten Reglern der fallende oder steigende Hinterdruck das Druckregelorgan unmittelbar beeinflußt, wodurch ein schnelles Ansprechen desselben gewährleistet ist.
• Auch besteht keine Gefahr des Überregelns, da der Anstieg des Hinterdruckes sofort den gegenläufigen Regelvorgang einleitet. Weiterhin gestattet die Erfindung eine Anwendung in beliebig vielen hintereinander folgenden Druckstufen, ohne in jeder Stufe die bekannten einseitig hohen Membrandrücke durch Gegengewichte bzw. die Momente der einseitigen hohen Membrandrücke durch entsprechende Gegenmomente ausgleichen zu müssen, was bei den bekannten mehrstufigen Regelvorrichtungen die getrennte Hintereinanderschaltung der Reglergehäuse und eine stufenweise Absicherung, z. B. des Hochdruckreglers gegen den nachfolgenden Mitteldruckregler und des letzteren gegen den Niederdruckregler, durch Sicherheitsventile bedingt, was bei der Erfindung nicht erforderlich ist, weil sie nicht von Verstellkräfte bildenden, druckbegrenzten Membranen abhängig ist.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat schließlich den Vorteil, daß sie- die Ausnutzung von Membranverstellkräften nicht auszuschließen braucht, sondern diese gegebenenfalls zusätzlich ausnutzen kann, und zwar durch die gleichzeitige Anwendung der Vorschriften nach Anspruch i und 2, wobei die Membranen entgegen den bekannten Ausführungen auf beiden Seiten von dem zu regelnden Gas oder Dampf beaufschlagt werden, so daß Überbeanspruchungen der Membranen in jedem Falle ausgeschlossen sind.
• Eine Regelvorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung in Form zweier Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigt Ab'b. i die schematische Darstellung einer mehrstufigen Regelvorrichtung mit an Federn aufgehängten Ventilen und Abb.2 eine einstufige Regelvorrichtung gemäß der Erfindung mit Druckvorabstufung ebenfalls in schematischer Darstellung.
• Bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit i das Reglergebäuse bezeichnet, daß einen runden oder eckigen Querschnitt aufweisen kann. Dasselbe ist durch zwei Querwände 2, 3 in drei Kammern 4 bis 6 unterteilt, von welchen die Kammer ,4 als Eintrittskammer -und die Kammer 6 als Austrittskammer für das zu regelnde Medium, Gas oder Dampf, dient. 7 ist der Eintritts- und 8 der Austrittsstutzen, welche seitlich angeordnet sind; aber auch an irgendeiner anderen Stelle, beispielsweise im Boden 9 bzw. im Deckel io des Gehäuses, angebracht sein können. Die Einrichtung kann im letzten Falle so getroffen sein, daß die Regelvorrichtung im Bedarfsfalle unmittelbar in eine senkrechte Rohrleitung eingebaut werden kann.
• Die -Querwände 2 und 3 sind mit mittleren Bohrungen 11, 12 versehen, welche von den-Ventiltellern 13, 14 überlagert werden. Unterhalb der Ventilteller 13, 14 ist je ein rohrförmiger, nach unten offener Stutzen 15, 16 angebracht, von welchen jeder durch drei Federn 17, 18 in Stellung gehalten wird.
• Die Ventilkörper i3, 15 und 14, 16 sind von unterschiedlicher Größe, und zwar derart, daß der nachgeschaltete Ventilkörper größere Ausmaße als der vorgeschaltete aufweist.
• Durch die Anordnung von zwei hintereinandergeschalteten Ventilkörpern entstehen zwei Regelstufen. Statt dessen könnte die Regelvorrichtung mit einem oder auch mehr als zwei Ventilkörpern ausgestattet werden, wodurch ein ein- oder mehrstufiges Regelorgan erhalten wird.
• Die Betätigung der Ventilkörper erfolgt bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich, d. h. unmittelbar durch den vor und hinter dem Ventilkörper sich ergebenden Differenzdruck, wobei dem Druckabfall in jeder nachfolgenden Stufe beim Ausführungsbeispiel in der Mittelkammer 5 durch entsprechend größere Ventileinheiten Rechnung getragen wird.
• Das Ausführungsbeispiel läßt ohne weiteres erkennen, daß im Gegensatz zu den bekannten Reglern mit nicht vorher abgedrosseltem Vordruck gearbeitet wird.
• Das in Abb.2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorgeschriebenen wesentlich dadurch, daß die Vorkammer durch eine den ganzen Querschnitt ausfüllende Membran icg unterteilt ist, in welche federnd der Ventilstutzen 2o, der durch Federn 21 gehalten wird, mit Ventilteller 22 eingebunden ist.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in dem Ventilstutzen 20 zwischen Membran i9 und Querwand 23 .Durchlässe 24 vorgesehen, die so bemessen sind, daß eine Druckvorabstufung in dem Raum unterhalb der Querwand 23 entsteht. Hierdurch wird es ermöglicht, sich von einem unerwünscht hohen Vordruck freizumachen.
• Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 zeigt einen einstufigen Regler. Derselbe kann aber auch gewünschtenfalls als zwei- oder mehrstufiger Regler ausgebildet sein, xvobei entweder sämtliche Stufen oder auch nur einzelne mit einer Vorabstufung versehen sein können.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Druckregelung von Gasen und Dämpfen in Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregelvorgang in einer oder mehreren Stufen durch den jeweiligen Differenzdruck zwischen Vor- und Hinterdruck jeder Stufe unmittelbar bewirkt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregelwirkung durch eine Druckvorabstufung des jeweiligen Vordruckes zusätzlich erhöht wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan aus einem Ventilteller (13, 14, 22) mit unterhalb desselben angebrachtem, am unteren Ende offenem Hohlzylinder (15, 16, 2o) besteht, welcher am Ventilteller gasdicht angeschlossen und im Reglergehäuse(i) durch spannbare Federn (17, 18, 21) aufgehängt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (20) in der Nähe des Ventiltellers (22) auf dem ganzen Umfang mit durch die Hohlzylinderwandung führenden Durchtrittsöffnungen (24) versehen und zwischen diesen Öffnungen und dem offenen Ende von einer bis zur Gehäusewand reichenden Membran (i9) gasdicht umfaßt ist.