Gemischregler für strömende Medien mit Haupt- und Nebendrossel
Zur
hydraulischen Regelung eines Mediums, das einem anderen, unter Druck stehenden Medium
proportional zugegeben werden soll, ist es üblich, Membranregler zu verwenden, die
durch die Differenzdrücke einer Haupt- und Nebendrossel gesteuert werden. Diese
Membranregler besitzen Stopfbuchsen, Federn u. dgl., die im Betrieb immer die Ursache
von Fehlern sind. Auch muß die Nebendrossel für eine bestimmte Druckditterenz geeicht
werden. Bei anderen Ausführungen lassen sich Druckschwankungen im Hauptrohr nur
durch komplizierte Vorrichtungen ausgleichen, um die Proportionalität zu wahren.Mixture regulator for flowing media with main and secondary throttle
To the
hydraulic control of one medium, that of another, pressurized medium
should be added proportionally, it is common to use membrane regulators that
can be controlled by the differential pressures of a main and secondary throttle. These
Diaphragm regulators have stuffing boxes, springs and the like, which are always the cause during operation
of mistakes. The secondary throttle must also be calibrated for a specific pressure ditterence
will. With other designs, pressure fluctuations in the main pipe can only be observed
Compensate with complicated fixtures to maintain proportionality.
Die Erfindung betrifft einen Gemischregler für strömende Medien mit
Haupt- und Nebendrossel und einen den Druck vor der Nebendrossel regelnden Membran
regler, welcher für die mengenverhältnismäßig gleiche Zugabe eines Mediums zu einem
unter Druck stehenden zweiten Medium bestimmt ist und bei dem die geschilderten
Schwierigkeiten im wesentlichen dadurch vermieden werden, daß der Regler zwei miteinander
gekuppelte Membranen hat, von denen die eine unter dem Differenzdruck an der Hauptdrossel
und die andere auf der einen Seite unter dem verminderten Druck an der Hauptdrossel,
auf der anderen Seite unter dem geregelten Druck vor der Nebendrossel in der Weise
steht, daß der geregelte Druck der Verstellkraft der ersten Membran entgegenwirkt. The invention relates to a mixture regulator for flowing media with
Main and secondary throttle and a membrane regulating the pressure in front of the secondary throttle
controller, which for the proportionally equal addition of a medium to a
pressurized second medium is determined and in which the described
Difficulties are essentially avoided in that the controller two together
Has coupled diaphragms, one of which is under the differential pressure at the main throttle
and the other on one side under the reduced pressure at the main throttle,
on the other hand under the regulated pressure in front of the secondary throttle in the way
stands that the regulated pressure counteracts the adjustment force of the first membrane.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel in
Schnittdarstellung erläutert. The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment in FIG
Sectional illustration explained.
Zu einem in der Hauptleitung I in Pfeilrichtung fließenden Medium
wird durch die Leitung 2 ein zweites Medium hinter den Impulsgeber, hier das Venturirdhr
3, dosiert, dessen Menge porportional von dem in die Hauptleitung I eingebauten
Ven-
turirohr 3 durch ein Ventil 4 o. dgl. geregelt wird. To a medium flowing in the main line I in the direction of the arrow
a second medium is created behind the pulse generator through line 2, here the Venturirdhr
3, dosed, the amount of which is proportional to that built into the main line I.
Ven-
turirohr 3 is regulated by a valve 4 or the like.
Das unter einem höheren Druck stehende zu dosierende Medium tritt
in das Ventil 4 in Pfeilrichtung ein. Die Kegelspindel 5 ist nach oben verlängert
und mit zwei miteinander gekuppelten Membranen, einer oberen, 6, und einer unteren,
7,, verbunden, so daß, abgegrenzt durch das Reglergehäuse 8, Ventilgehäuse g und
Blende I5, drei Kammern, eine obere, I0, eine mittlere, II, und eine untere, I2,
gebildet werden. Die Kammer 10 ist durch eine Leitung I3 mit der Plusdruckseite
des Venturirohres 3 verbunden, die Kammer II durch eine Leitung 14 mit der Minusdruckseite
des Venturirohres 3. Die Membran 6 steht unter dem Differenzdruck an der Hauptdrossel
3 und die Membran 7 auf der einen Seite unter dem verminderten Druck an der Hauptdrossel
3, auf der anderen Seite unter dem geregelten Druck vor der Nebendrossel 15 in der
Weise, daß der geregelte Druck der Verstellkraft der Membran 6 entgegenwirkt. Der
Druck im Nebenstrom wird also in Abhängigkeit von der Druckdifferenz an der Hauptdrossel
3 gesteuert, ebenso übertragen sich Druckschwankungen im Hauptstrom auf den Nebenstrom
und werden über die Membranen 6 und 7 ausgeglichen, so daß sie keinen Einfluß auf
die Mengenregelung haben. Die Öffnung der Blende 15 ist so bemessen, daß bei maximaler
Menge des zu dosierenden Mediums in der Kammer 12 ein Druck herrscht, der um so
viel über dem Druck in der Hauptleitung 1 liegt, wie der maximale Differenzdruck
des Venturirohres 3 beträgt. Ist z. B. der Druck in der Hauptleitung I a atü und
Differenzdruck des Venturirohres 3 b atü, so herrschen in den einzelnen Kammern
nachstehende Drücke: In Kammer I0: a atü, in Kammer II: a - b atü, in Kammer 12:
a+b atü.The medium to be dosed, which is under a higher pressure, occurs
in the valve 4 in the direction of the arrow. The conical spindle 5 is extended upwards
and with two membranes coupled together, an upper, 6, and a lower,
7 ,, connected so that, delimited by the controller housing 8, valve housing g and
Aperture I5, three chambers, an upper, I0, a middle, II, and a lower, I2,
are formed. The chamber 10 is through a line I3 with the positive pressure side
of the Venturi tube 3 connected, the chamber II through a line 14 with the negative pressure side
of the Venturi tube 3. The membrane 6 is under the differential pressure at the main throttle
3 and the diaphragm 7 on the one hand under the reduced pressure at the main throttle
3, on the other hand, under the regulated pressure in front of the secondary throttle 15 in the
Way that the regulated pressure of the adjusting force of the membrane 6 counteracts. Of the
The pressure in the bypass flow is therefore dependent on the pressure difference at the main throttle
3 controlled, pressure fluctuations in the main flow are also transferred to the secondary flow
and are balanced across the membranes 6 and 7 so that they do not affect
have the volume control. The opening of the aperture 15 is dimensioned so that at maximum
Amount of the medium to be dosed in the chamber 12, there is a pressure which is so
much above the pressure in the main line 1, like the maximum differential pressure
of the venturi 3 is. Is z. B. the pressure in the main line I a atü and
Differential pressure of the Venturi tube 3 b atü, so prevail in the individual chambers
the following pressures: In chamber I0: a atü, in chamber II: a - b atü, in chamber 12:
a + b atü.
Hat nun die Membran 6 eine wirksame Fläche von c cm2 und die Membran
7 eine solche von - cm2, so wirken auf die einzelnen.Seiten der Membranen nachstehende
Kräfte: obere Seite der Membran 6: a Xc kg nach unten, untere Seite der Membran
6: (a - b) X c kg nach oben, obere Seite der Membran 7: (a - b) X c kg nach unten,
untere Seite der Membran7: (a + b) XL kg nach oben. 2 Die auf das gesamte Membransystem
wirkende Kraft, also die Kraft, die den Kegel 16 des Ventils 3 bewegt, sei G. Sie
wird gebildet aus der Summe aller auf die beiden Membranen 6 und 7 wirkenden Kräfte.
Es ist also: G=aXc-(a-b) Xc+ (a-b) Xffl-(a+ b) XL - 0. The membrane 6 now has an effective area of c cm2 and the membrane
7 one of - cm2, the following act on the individual sides of the membranes
Forces: upper side of the membrane 6: a Xc kg down, lower side of the membrane
6: (a - b) X c kg up, upper side of the membrane 7: (a - b) X c kg down,
lower side of the membrane7: (a + b) XL kg upwards. 2 The on the entire membrane system
acting force, that is, the force that moves the cone 16 of the valve 3, be G. You
is formed from the sum of all forces acting on the two membranes 6 and 7.
So it is: G = aXc- (a-b) Xc + (a-b) Xffl- (a + b) XL - 0.
Das System ist also im Gleichgewicht. Aus obiger Berechnung geht
klar hervor, daß wechselnde Drücke in der Hauptrohrleitung I keinen Einfluß auf
die Funktion des Reglers haben, da der Druck von a atü in der Hauptleitung I auf
alle Seiten der beiden Membranen 6 und 7 lastet und somit keine Kräfteänderung verursacht. So the system is in equilibrium. From the above calculation goes
clearly shows that changing pressures in the main pipeline I have no effect
have the function of the regulator, since the pressure of a atü in the main line I on
loads on all sides of the two membranes 6 and 7 and thus does not cause any change in force.
Durch geeignete Wahl der wirksamen Flächen der Membranen 6 und 7
zueinander wird bestimmt, um wieviel der Druck im Nebenstrom über dem Druck im Hauptstrom
liegen soll. Wird die Membran 7 im Verhältnis zu Membran 6 sehr klein gehalten,
so muß, um das System im Gleichgewicht zu halten, der Druck vor der Nebendrossel
größer sein, als wenn sich die Größe der Membran 7 der der Membran 6 nähert. Es
lassen sich dadurch auch Druckverluste in längeren Leitungen zwischen Regelventil
und Zusatzstelle ausgleichen. By suitable choice of the effective areas of the membranes 6 and 7
to each other is determined by how much the pressure in the secondary flow over the pressure in the main flow
should lie. If the membrane 7 is kept very small in relation to the membrane 6,
so, in order to keep the system in equilibrium, the pressure upstream of the secondary throttle must be applied
be larger than when the size of the membrane 7 approaches that of the membrane 6. It
This also allows pressure losses in longer lines between the control valve
and compensate additional point.