DE896567C

DE896567C - Einrichtung zur Regelung des Gasmengenstromes

Info

Publication number: DE896567C
Application number: DEK8916A
Authority: DE
Inventors: Adolf Weissenborn
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1951-02-06
Filing date: 1951-02-06
Publication date: 1953-11-12

Description

Einrichtung zur Regelung des Gasmengenstroiies Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung eines Heizgasstromes für Industrieöfen, wie z. B. Verkokungsöfen, und insbesondere auf eine Einrichtung zur Mengenstromregelung eines heizwertgeregelten Gasgemisches mit schwankendem spezifischem Gewicht.
Für die Beheizung von Industrieöfen, wie Verkokungsöfen od. dgl., steht häufig ein Heizgas mit stark schwankendem Heizwert zur Verfügung. Bei der Verwendung von beispielsweise Restgas aus der Stickstoff- oder Benzinsynthese kann der Heizwert in weiten Grenzen, etwa zwischen 3000 und 6000 WE/Nm3 schwanken. Die Einregelung des Heizwertes auf einen gewünschten Wert erfolgt gewöhnlich durch Zumischung eines Gases mit geringem, aber verhältnismäßig konstantem Heizwert, wie z. B. Gichtgas (etwa I000 WE/Nm3). Das dabei entstehende heizwertgeregelte Mischgas zeigt jedoch je nach dem Mischungsverhältnis Restgas zu Gichtgas ein unter Umständen stark schwankendes spezifisches Gewicht. Eine einfache Druckregelung des Mischgases würde demnach eine der Änderung des spezifischen Gewichtes entsprechend veränderte Gasmenge zu den Ofen bringen, da die den Gasmengenstrom regelnden Organe (Druckrgeler) bekanntlich auf Schwankungen des spezifischen Gewichtes des Gasstromes ansprechen.
Die Erfindung löst die Aufgabe, eine vergleichsweise einfach zu bedienende Einrichtung zu schaffen, bei der eine Gasmengen, stromregelung trotz eines innerhalb weiter Grenzen schwankenden spezifischen Gewichtes des Gases durchgeführt werden kann.
Die Ein, richtuntg zur Gasmengenstromregelung eines heizwertgeregelten Gasgemisches mit schwankendem spezifischem Gewicht des Gases besteht aus einem an sich bekannten Doppelmembranregler, der über einen Steuerzylinder auf ein Drosselorgan in der Hauptgasleitung einwirkt und auf dessen eine Membran der an einer Normbiende (Staurand) in der Hauptgasleitung auftretende, vom spezifischen Gasgewicht abhängige Differenzdruck einwirkt.
Gemäß der Erfindung wird der auf die andere Membran des Doppelmembranreglers wirkende Gegendruck, der nur vom spezifischen Gewicht des mengenstrommäßig geregelten Gases abhängen soll, durch ein mit gleichmäßiger Geschwindigkeit laufendes Gebläse erzeugt, welches fortwährend Gas aus dem geregelten Hauptgasstrom entnimmt.
Bekanntlich gilt für den Gasmengenstrom V folgende Gleichung: Darin bedeutet h den vom spezifischen Gasgewicht proportional abhängigen Differenzdruck an einer Normblende (Staurand), y das spezifische Gewicht des Gases, k eine Apparatekonstante, die u. a. vom Rohrdurchmesser und der Normblendengröme abhängt. Der Gasmengenstrom V bleibt also gemäß der obigen Gleichung konstant, wenn das Verhältnis h/γ konstant bleibt. Das gemäß der Erfindung vorgesehene Gebläse erzeugt einen Gasdruck, der, eine konstantere Drehzahl des Gebläses vorausgesetzt, ebenfalls proportional zum spezifischen Gewicht des Gases ist. Je konstanter die Tourenzahl des Gebläses ist, um so besser bleibt auch das Verhältnis hly, d. h. der Gasmengenstrom- konstant.
Soll der absolute Wert von V geändert werden, so kana-dieses gemäß der Erfindung in vergleichsweise einfacher Weise dadurch geschehen, daß die Tourenzahl des Gebläses und damit der absolute Betrag des Gegendruckes bei konstantem Differenzdruck h geändert wird. Der Tourenzahlregler des Gebläses wird zu diesem Zweck in Gasmengenstromwerten geeicht.
Eine andere Möglichkeit der Änderung des absoluten Wertes von V besteht gemäß der Erfindung darin, daß das Doppelmembransystem auf einen an sich bekannten Verhältnisregler (Patentschrift 352 960) einwirkt. Die Tourenzahl des Gebläses kann dann ein für allemal konstant gehalten werden (Synchronmotor). Die willkürliche Veränderung des Verhältnisses zur und damit des absoluten Wertes von Verfolgt dann durch eine entsprechende Einstellung am Verhältnisschieber, Die Erfindung soll an einem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Das heizwertgeregelte, ein schwankendes spezifisches Gewicht zeigende Mischgas strömt durch die Hauptgasleitung I in Pfeilrichtung. In der Hauptgasleitung befinden. sich eine Normblende (Staurand) 2 und eine den Gasmengenstrom re gelnde Drosselklappe 3, die ihrerseits durch einen Steuerzylinder 4 über ein Hebelsystem 5 beeinflußt wird. Der am Staurand 2 entstehende Differenzdruck h wird über die Druckleitungen 6 und 7 der Membran, 8 eines Doppelmembranreglers zugeführt.
Das von dem mit konstanter Touren, zahl laufenden Motor g angetriebene Gebläse 10 saugt über den Vordruckregler 11 durch die Leitung 12 fortlaufend einen Gasstrom aus der Hauptgasleitung 1 und erzeugt über die Leitung I3 einen vom spezifischen Gewicht des Mischgebläses abhängigen. Druck p an der Membran 14 des Doppelmembran, reglers.
Die Membranen 8 und 14 beeinflussen die Stellung des Strahlrohres I6 des in bekannter Weise als Verhältnis regler ausgebildeten Doppelmembranreglers I5, derart, daß, je nachdem, ob der vom Gebläse erzeugte Druck p oder der Differenzdruck h der größere ist, das Strahlrohr I6 über die Öldruckleitung I7 Drucköl entweder in die linke oder rechte Hälfte des Steuerzylinders 4 eindrückt.
Der absolute Wert des Gasmengenstromes V, d. h. die mittlere Stellung der Drosselklappe 3 bei konstantem spezifischem Gasgewicht, wird in bekannter Weise dadurch geändert, daß die Drehpunkte des Hebel systems des Verhältnisreglers durch Drehung der Stellschraube 18 nach oben oder unten verschoben werden können.
Statt des Verhältnisreglers mit mehrfacher Hebelübersetzung kann man auch einen einfachen Doppelmembranregler vgerwenden, bei dem die beiden Membranen ohne einstellbare Hebelübersetzung unmittelbar auf das Strahlrohr einwirken.
Der Absolutwert des Gasmengenstromes V wird in diesem Falle durch Änderung der Drehzahl des Gebläses eingestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Regelung des Gasmengenstromes aus geizwertgeregeleten Gasgemischen mit schwankendem spezifischem Gewicht, bei welcher der an einer Normblende (St, aurand) in der Hauptgasleitung auftretende, vom sptezifischen Gasgewicht proportional abhängige Differenzdruck der einen Membran eines ein Drosselorgan für die Hauptgasleitung beeinflussenden Doppeimembranreglers zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der der anderen Membran des Doppelemntbranreglers zugeführte Gegendruck von einem mit gleichmäßiger Geschwindigkeit laufenden Gebläse dadurch erzeugt wird, daß das Gebläse laufend Gas aus dem wärmemengenstromgeregelten Hauptgasstrom entnimmt und dieses unter einem ebenfalls proportional vom spezifischen Gasgewicht abhängigen Druck der zugehörigen Membran zuführt.
2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Sollwertes des Gasmengenstiomes- durch Drehzahlregelung des Gebläses erfolgt.
3. Einrichtung geniäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelmembranregler in an. sich bekannter Weise als Verhältnisregler ausgebildet ist, dessen Regelbereich bei konstanter Drehzahl-des Gebläses durch eine Stellschraube veränderlich, ist.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 174753, 416513, 432520,458173, 712735, 747 881, 608 583; USA.-Patentschrift Nr. 2 222 55I ; französische Patentschrift Nr. 83I o89.