DE938783C

DE938783C - Pressure wave transmitter and pressure wave amplifier for gas distribution networks

Info

Publication number: DE938783C
Application number: DEK19805A
Authority: DE
Original assignee: G Kromschroeder AG
Current assignee: Elster Kromschroeder GmbH
Priority date: 1953-10-16
Filing date: 1953-10-16
Publication date: 1956-02-09

Description

Druckwellengeber und Druckwellenverstärker für Gasverteilungsnetze In Gasverteilungsnetzen werden bekanntlich die Zündeinrichtungen für die Straßenbeleuchtung durch. Druckwellen ausgelöst, die von einer zentralen Stelle, meist vom Gaswerk aus, gesteuert werden. Wenn solche Netze eine große örtliche Ausdehnung haben und vor allem stellenweise starke Gasentnahmen erfolgen oder Netzteile mit unzureichendem Querschnitt angeschlossen sind, tritt der Nachteil auf, daß der Druck im Netz örtlich schwankt und vor allem die Druckwellen nicht überall reit der nötigen Impulsstärke eintreffen und die Auslösung der Zündverstärker daher versagt. Dies wirkt sich besonders störend im Winter aus, wo die Auslösung der Zündverstärkung in die Hauptverbr.auchszeit fällt. Da die Ortsnetze sowieso nicht entsprechend dem zunehmenden Gasverbrauch verstärkt -werden konnten, ist man dazu übergegangen, zu einzelnen Bezirksspeisepunkten eigene Hochdruckleitungen zu legen oder diese Speisepunkte durch eine in der Nähe liegende Gasfernleitung speisen zu lassen. An solchen Speisepunkten sind dann sogenannte Bezirksregler angeordnet, die nicht, nur den Druck in ihrem Netzbezirk konstant halten, sondern auch die von der Zentralstelle in das Ortsnetz gegebenen Druckwellen aufnehmen und durch verstärkten Druck auf den Netzbezirk weitergeben müssen.Pressure wave transmitters and pressure wave amplifiers for gas distribution networks It is known that the ignition devices for street lighting are used in gas distribution networks by. Pressure waves triggered from a central point, mostly from the gasworks off, controlled. If such networks have a large local area and Above all, there are strong gas withdrawals in places or power supplies with insufficient Cross-section are connected, the disadvantage arises that the pressure in the network is local fluctuates and especially the pressure waves not riding everywhere the necessary impulse strength arrive and the triggering of the ignition amplifier therefore fails. This affects especially annoying in winter, where the ignition amplification is triggered in the main consumption period falls. Since the local networks do not correspond to the increasing gas consumption anyway could be strengthened, they went over to individual district feeding points to lay their own high-pressure lines or these feed points through one in the vicinity to feed the lying gas pipeline. At such feeding points there are so-called District regulator arranged, which does not, only the pressure in their network district constant hold, but also the pressure waves given by the central office in the local network and have to pass it on through increased pressure on the network district.

Neben der Fernauslösung der Bezirksregler durch elektrische Impulse oder auch Uhrwerke ist es bekannt, die Auslösung der Bezirksregler durch einen Druckwellenimpuls von d=er Zentrale aus vorzunehmen. Diese Druckwelle ist so bemessen, daß die nur zur Betätigung der Bezirksdruckregler, nicht aber zur Betätigung der Zündeinrichtungen ausreicht. Letztere erfolgt, wie bereits erwähnt, durch eine verstärkte Druckgabe der Bezirksregler selbst.In addition to remote triggering of the district regulator through electrical impulses or clockworks, it is known that the district regulator is triggered by a pressure wave pulse to be carried out from the headquarters. This pressure wave is dimensioned so that the only to operate the district pressure regulator, but not to operate the ignition devices sufficient. As already mentioned, the latter takes place through increased pressure from the district regulators self.

Durch die Erfindung sollen derartige Anlagen dahingehend verbessert werden, daß ein überaus schnelles Ansprechen des Reglers und eine einfache Anordnung zur wahlweisen Einstellung verschiedener Netzdrücke erreicht wird, ferner bewegliche Schaltmechanismen vermieden werden und der Aufbau durch Verbindung serienmäßiger Bauteile vereinfacht und verbilligt wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sowohl die Druckwellengebereinrichtung wie auch die an den Bezirksreglern angeordneten Druckwellenverstärkereinrichtungen als gemeinsames Gerät ausgestaltet und durch wahlweise Umschaltung einiger weniger Absperrorgane wahlweise für beide Zwecke verwendet werden können.The invention is intended to improve such systems that a very fast response of the controller and a simple arrangement for the optional setting of different network pressures is achieved, furthermore movable Switching mechanisms are avoided and the structure by connecting series Components is simplified and cheaper. Another advantage of the invention is in the fact that both the pressure wave generator device as well as the one on the district regulators arranged pressure wave amplifier devices designed as a common device and by optionally switching a few shut-off devices optionally for both Purposes can be used.

Erfindungsgemäß wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Steuerung des Hauptreglers durch einen Unterdruck unter der Arbeitsmembran erfolgt und dieser dadurch erzeugt wird, daß durch die Druckminderung an einem Hilfsrelais oder durch die Saugwirkung einer Venturidüse Gas aus der Arbeitskammer des Hauptreglers abgesaugt wird. In weiterer Ausgestaltung der -Erfindung kann die Anordnung durch die Einfügung einer oder mehrerer Schaltuhren so erweitert werden, daß nicht nur die Druckwellengabe für Steuerzwecke, sondern auch die Druckerhöhung für verschiedene, längere und vorausbestimmte Zeiten und für verschiedene Drücke für einzelne Bezirksteile wahlweise erhöht werden kann.According to the invention this is achieved essentially in that the The main regulator is controlled by a negative pressure under the working diaphragm and this is generated by the pressure reduction on an auxiliary relay or gas from the working chamber of the main regulator through the suction of a Venturi nozzle is sucked off. In a further embodiment of the invention, the arrangement can by the insertion of one or more time switches can be extended so that not only the pressure wave output for control purposes, but also the pressure increase for various, longer and predetermined times and for different pressures for individual districts can optionally be increased.

Auf weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung noch näher hingewiesen werden.Further features and advantages of the invention are discussed below Description should be pointed out in more detail.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, es zeigt Fig. i das erfindungsgemäße Gerät, und zwar in der Schaltung als Druckwellengeber, der an einen in der Zentrale angeordneten Hauptdruckregler angeschlossen ist, Fig. 2 das gleiche Gerät, jedoch in der Schaltung als Druckwellenverstärker, der bei einem Bezirksdruckregler angeordnet und mit einem uhrwerkgesteuerten Impulsgeber für eine längere Schaltzeit außerhalb der normalen Druckwellenstöße versehen ist.An embodiment of the subject matter of the invention is in Drawing shown, it shows Fig. I the device according to the invention, in the Circuit as a pressure wave transmitter connected to a main pressure regulator located in the control center is connected, Fig. 2 the same device, but in the circuit as a pressure wave amplifier, which is arranged at a district pressure regulator and with a clockwork-controlled pulse generator is provided for a longer switching time outside the normal pressure wave surges.

Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: In der Fig. i ist mit i die Hauptspeiseleitung, mit 2 ein Hauptdruckregler bekannter Bauart und mit 3 der Anschluß des Niederdruckortsnetzes bezeichnet. Das durch die gestrichelte Linie umrandete Regel- oder Verstärkergerät gemäß der Erfindung ist mit 4 bezeichnet und wird mittels der Leitung 22 an die Hauptspeiseleitung i, mittels der Leitung 21 an den Regler :2 und mittels der Leitung 2o an das Ortsnetz 3 angeschlossen. Die Druckwellensteuerung erfolgt entweder von Hand durch Betätigung eines an die Kammer 7' eines Hilfsreglers 8 von normaler Bauart angeschlossenen Ventils 6 oder zumeist durch eine mit dem Ventil verbundene Schaltuhr 5 oder auch durch eine Fotozellensteuerüng. In allen dargestellten Reglern, die eine Arbeits- und Ausgleichsmembran besitzen, ist die obere Membran die Arbeitsmembran. Bei Öffnen des Ventils 6 läßt der Druck unter der Arbeitsinembran des Hilfsreglers schnell nach und das Gas entweicht durch die Auspuffleitung 23 ins Freie. Da sich vor der Kammer 7' des Hilfsreglers 8 eine einstellbare Drossel 9 mit einem sehr kleinen Querschnitt befindet, kann nicht so schnell Gas aus der Leitung 22 nachströmen, so daß sich- die Arbeitsmembran senkt und der Hilfsregler öffnet, wodurch über die Leitungen 21 und 24 etwas Gas über den geöffneten Hilfsregler ins Freie entströmen kann. Dadurch strömt aus der Kammer 7 unter der Arbeitsmembran des Hauptreglers Gas ab, der Hauptregler erhält Unterdrück und gibt aus der Speiseleitung i einen erhöhten Druck auf das Ortsnetz 3. Dieser sich sehr schnell abspielende Vorgang hat weiter zur Folge, daß sich jetzt in der Leitung 2o der Druck erhöht und über die Venturidüse io und ein regelbares Drosselventil i i in die Leitung 21 und damit unter die Arbeitsmembran des Hauptreglers als Gegenwirkung gelangt. Durch den engen Querschnitt der Regeldüse i i kann sich dieser Druckausgleich aber nicht sofort vollziehen, weil die geringe Gasmenge über die Leitung 24 und den noch geöffneten Hilfsregler 8 über die Auspuffleitung 23 abfließt. Der Druckausgleich unter der Arbeitsmembran des Hauptreglers :2 ist also im voraus festlegbar und wird erst dann durch den erhöhten Druck im Ortsnetz beeinflußt, wenn dieser ein gewisses durch die Querschnitte der Regeldüse i i und der Arbeitsmembran des Hilfsreglers 8 festgelegtes Maß übersteigt, bis ein Schwebezustand entsprechend der vorübergehend gewünschten Netzdruckerhöhung erreicht ist. Das Arbeitsspiel wird erst in-den ursprünglichen Zustand zurückgeführt, wenn durch die Steueruhr 5 das Ventil 6 wieder geschlossen und damit der Druck unter der Arbeitsmembran des Hauptreglers erhöht wird, so daß dieser in Schließrichtung bis zu seiner ursprünglichen Einstellung geht und in dieser weiterarbeitet.The mode of operation of the system is as follows: In FIG the main feed line, with 2 a main pressure regulator of known design and with 3 the Connection of the low-pressure local network called. That by the dashed line bordered control or amplifier device according to the invention is denoted by 4 and is by means of the line 22 to the main feed line i, by means of the line 21 to the controller: 2 and connected to the local network 3 by means of line 2o. the Pressure wave control is done either manually by actuating a on the chamber 7 'of an auxiliary regulator 8 of normal design connected valve 6 or mostly by a timer 5 connected to the valve or by a photocell control. In all the controllers shown, which have a working and compensating diaphragm, the upper diaphragm is the working diaphragm. When the valve 6 is opened, the pressure drops quickly under the working membrane of the auxiliary regulator and the gas escapes the exhaust line 23 to the outside. Since before the chamber 7 'of the auxiliary controller 8 a adjustable throttle 9 is located with a very small cross-section, so can not quickly flow in gas from the line 22, so that the working diaphragm lowers and the auxiliary regulator opens, whereby some gas over the lines 21 and 24 the open auxiliary regulator can flow into the open air. This causes it to flow out of the chamber 7 gas is released under the working diaphragm of the main regulator, the main regulator receives negative pressure and gives an increased pressure on the local network 3 from the feed line i A process that takes place very quickly also means that the Line 2o the pressure increases and via the Venturi nozzle and an adjustable throttle valve i i in the line 21 and thus under the working diaphragm of the main regulator as a counteraction got. This pressure equalization can be achieved through the narrow cross section of the control nozzle i i but do not take place immediately because the small amount of gas through line 24 and the auxiliary regulator 8, which is still open, flows off via the exhaust line 23. The pressure equalization under the working diaphragm of the main regulator: 2 can therefore be set in advance and will be only then influenced by the increased pressure in the local network, if this a certain through the cross-sections of the control nozzle i i and the working diaphragm of the auxiliary regulator 8 exceeds a specified level until a state of limbo corresponding to the temporary desired network pressure increase has been reached. The working cycle is only in the original State returned when the valve 6 is closed again by the control clock 5 and thus the pressure under the working diaphragm of the main regulator is increased so that this goes in the closing direction up to its original setting and in this continues to work.

Um mittels dieses Gerätes auch außerhalb der Druckwellensteuerung zu verschiedener Zeit für längere Zeitintervalle verschiedene Druckerhöhungen vornehmen zu können, ist ein an die Leitung 22 angeschlossener Verteiler 25, 26, 27, 28 vorgesehen, an den verschiedene, von Uhren. 5', 5' . . . usw. mit verschiedenen Schaltzeiten gesteuerte Einschaltventile 6', 6" . . . usw. angeschlossen werden können, wobei letztere eine Venturidüse io in Wirkung setzen.. Im dargestellten Beispiel sind zwei Schaltuhren 5' und 5" für verschiedene Schaltzeiten zur Steuerung verschiedener Drücke vorgesehen. Hierbei ist die Arbeitsweise folgende: Der Hauptdruckregler 2 arbeitet normal und steuert im Netz 3 einen konstanten Druck. Wenn z. B. die Schaltuhr $' das Ventil 6' öffnet, gelangt über die Leitung, 22 und 25 der erhöhte Vordruck der Speiseleitung i über die Regeldrossel 12 und die Leitung 29 in die Venturidüse io, wodurch in der Leitung 21 ein Unterdruck erzeugt wird. Das aus der Venturidüse i o ausströmende Gas gelangt über die Leitung 2o in das Ortsnetz, während der Unterdruck in der Leitung2i wiederum bewirkt, daß die Arbeitsmembran des Hauptreglers den Durchlaß öffnet, wodurch der Netzdruck erhöht wird. Das Maß für die Druckerhöhung im Netz kann durch die Einstellung der Regeldüse 12 festgelegt werden. Diese durch die Regeldüse 12 festgelegte Druckerhöhung bleibt- so lange aufrechterhalten, bis die Schaltuhr 5' das Ventil 6' wieder schließt. Die- Schaltuhr 5" in dem Leitungskreis 22-26 und 29 kann nun zu ein-er anderen Zeit schalten, wobei durch eine andere Einstellung der Regeldüse 13 auch eine andere Druckerhöhung vorgenommen werden kann.In order to be able to make different pressure increases at different times for longer time intervals outside of the pressure wave control by means of this device, a distributor 25, 26, 27, 28 connected to the line 22 is provided, to which various clocks. 5 ', 5'. . . etc. with different switching times controlled on-off valves 6 ', 6 "... etc. can be connected, the latter activating a Venturi nozzle io .. In the example shown, two time switches 5' and 5" are provided for different switching times to control different pressures . The mode of operation is as follows: The main pressure regulator 2 works normally and controls a constant pressure in the network 3. If z. B. the timer $ 'opens the valve 6', the increased pre-pressure of the feed line i passes via the line 22 and 25 via the control throttle 12 and the line 29 into the Venturi nozzle io, whereby a negative pressure is generated in the line 21. The gas flowing out of the Venturi nozzle i o reaches the local network via the line 2o, while the negative pressure in the line 2i in turn causes the working diaphragm of the main regulator to open the passage, which increases the network pressure. The amount of pressure increase in the network can be determined by setting the control nozzle 12. This pressure increase determined by the control nozzle 12 is maintained until the timer 5 'closes the valve 6' again. The timer 5 ″ in the line circuit 22-26 and 29 can now switch at a different time, with a different pressure increase can also be made by setting the control nozzle 13 differently.

Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt das gleiche Gerät mit einigen Änderungen, so daß es als Druckwellenverstärker bei den Bezirksreglern Verwendung finden kann. Hierbei ist die Wirkungsweise folgende: Wenn von der Zentrale aus auf das Ortsnetz ein Druckwellenimpuls gegeben wird, gelangt dieser erhöhte Druck aus dem Netz 3 über die Leitung 2o, den geöffneten, beispielsweise durch Gewichtsbelastung auf die gewünschte Druckwellenhöhe abgestimmten Hilfsregler 8' und die Venturidüse io in die Leitung 21, wodurch der Bezirksregler 2' geschlossen wird. Außerdem wird gleichzeitig durch den membrangesteuerten Impulsgeber 3o die Schaltuhr 5 in Gang gesetzt, die ihrerseits sofort das Ventil 6 öffnet, wodurch das unter der Arbeitsmembran 7' des Hilfsreglers 8 unter Druck stehende Gas durch die Auspuffleitung 23 abströmt. Hierdurch sinkt der Druck unter der Arbeitsmembran des Hilfsreglers 8, da durch den engen Querschnitt des Drosselventils 9 nicht genügend schnell Gas nachströmen kann und der Hilfsregler somit öffnet. Dies hat zur Folge, daß aus der Leitung 22 Gas höheren Drucks über die Leitung 27 und 29 zur Venturidüse io strömt. Hierdurch wird wiederum ein Druckabfall in der Leitung 21 und damit ein Öffnen des Bezirksreglers 2' und eine Druckerhöhung im Netz 3 bewirkt. Das aus der Venturidüse ausströmende Gas gelangt über den Hilfsregler 8' und die Leitung 2o wieder in das Ortsnetz. Durch die Bemessung der Hilfs- und Ausgleichsmembran des Hilfsreglers 8', über den das Gas der Venturidüse abströmt, läßt sich der Schwebezustand und damit die konstante Druckerhöhung im Ortsnetz einstellen. Schaltet die Schaltuhr 5 wieder ab, so wird durch Schließung des Ventils 6 der ursprüngliche Arbeitszustand wieder hergestellt, wobei der Bezirksregler 2' das Regelspiel wieder aufnimmt und der Hilfsregler 8 ganz geöffnet bleibt. Die Schaltuhr 5 schaltet also, wie beachtet werden muß, nicht den Zeitpunkt der Druckwellengabe ein, sondern löst diese nur aus und bestimmt nun die Dauer des Druckstoßes, die verhältnismäßig kurz ist.Fig. 2 of the drawing shows the same device with some changes, so that it can be used as a pressure wave amplifier in the district regulators. The mode of operation is as follows: If from the control center to the local network a pressure wave pulse is given, this increased pressure comes out of the network 3 via the line 2o, the open, for example by weight loading the desired pressure wave height coordinated auxiliary regulator 8 'and the Venturi nozzle io into line 21, whereby the district regulator 2 'is closed. Also will at the same time the timer 5 is activated by the diaphragm-controlled pulse generator 3o set, which in turn immediately opens the valve 6, whereby the under the working diaphragm 7 'of the auxiliary regulator 8, gas under pressure flows off through the exhaust line 23. This causes the pressure under the working diaphragm of the auxiliary regulator 8 to drop, as it does the narrow cross section of the throttle valve 9 does not allow gas to flow quickly enough can and the auxiliary regulator opens. As a result, the line 22 Higher pressure gas flows through lines 27 and 29 to the Venturi nozzle io. Through this is in turn a pressure drop in line 21 and thus an opening of the district regulator 2 'and causes a pressure increase in the network 3. The one flowing out of the Venturi nozzle Gas is returned to the local network via the auxiliary regulator 8 'and the line 2o. By the dimensioning of the auxiliary and compensating diaphragm of the auxiliary regulator 8 ', via which the Gas flows off the Venturi nozzle, the state of suspension and thus the constant Set the pressure increase in the local network. If the timer 5 switches off again, then the original working condition is restored by closing valve 6, the district controller 2 'resumes the control cycle and the auxiliary controller 8 remains fully open. The timer 5 does not switch, as must be observed the point in time of the pressure wave output, but only triggers it and now determines the duration of the pressure surge, which is relatively short.

Die beim Druckwellenverstärker angeordnete Schaltuhr 5' schaltet ebenso wie beim Druckwellengeber nach Fig. i zu einem beliebigen Zeitpunkt eine Netzdruckerhöhung von einer bestimmten Größe, die durch die Regeldrossel 12 festgelegt ist. " Wie bereits erwähnt, lassen sich für eine Serienherstellung beide Geräte zu einem Gerät kombinieren, wobei beim wahlweisen Öffnen und Schließen bestimmter Leitungskreise das Gerät für den einen oder anderen Zweck verwendet werden kann. Neben den bereits erwähnten Vorteilen ist noch darauf hinzuweisen, daß im Gegensatz zu den bekannten Anlagen, bei denen die Auslösung der Vorgänge durch Druckimpulse über der Arbeitsmembran erfolgt, im vorliegenden Falle die Auslösung durch die Ejektorwirkung der Venturidüse erfolgt und das infolgedessen die durch den Auspuff ins Freie strömende Gasmenge sehr gering ist.The timer 5 'arranged at the pressure wave booster switches in the same way As with the pressure wave transmitter according to FIG. i, a network pressure increase at any point in time of a certain size, which is determined by the regulating throttle 12. " As already mentioned, both devices can be combined into one device for series production combine, with the optional opening and closing of certain line circuits the device can be used for one purpose or another. In addition to the already mentioned advantages should be noted that in contrast to the known Systems in which the processes are triggered by pressure pulses across the working diaphragm takes place, in the present case the triggering by the ejector effect of the Venturi nozzle takes place and as a result the amount of gas flowing through the exhaust into the open air is very low.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pressure wave transmitter and amplifier device for Control of pressure wave impulses or different in terms of time and height Network pressure increases, characterized in that the control of the main regulator (2) by a negative pressure under the working diaphragm, which is done by hand or automatically actuated switching means (5, 6) is triggered.

2. Set up according to Claim i, characterized in that the triggering of the pressure reduction via a Auxiliary regulator (8) takes place, the working chamber by opening an exhaust line (23) of the main controller is connected to the open atmosphere via an auxiliary line (21, 2q.) and thereby creates a negative pressure.

3. Arrangement according to claim i and 2, characterized by an adjustable throttle (9), which allows the rapid filling of the under pressure standing working chamber (7 ') of the auxiliary regulator (8) prevented. q ..

Arrangement according to Claim i, characterized in that the negative pressure in the working chamber (7) of the main controller is generated by a Venturi nozzle (io).

5. Device according to claim i and q., characterized in that the Venturi nozzle is a pre-pressure from the feed line via an auxiliary line (22), which by one or more switching means (5 ', 5 ", 6 ', 6") to different. Points in time and of various duration a gas flow receives, the strength of this gas flow and thus the degree of pressure increase in Local network (3) can be changed by regulating nozzles (12 to 15) connected to the auxiliary line is.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that the switching the Venturi nozzle (io) is carried out by an auxiliary regulator (8), the pressure chamber of which is through a switching valve (5, 6) is vented.

7. Arrangement according to claim i and 6, characterized characterized in that the switching means (5) by a responsive to a pressure wave surge mernbrang-controlled pulse generator (30) is switched on and only the switching duration of the triggered impulse is determined. B. Arrangement according to claim i and 7, characterized in that the working gas flows out of the Venturi nozzle (io) takes place via a further auxiliary controller (8 '), which is determined by the dimensioning of its The working membrane and the passage cross-section are a measure of the pressure increase in the network (3) sets. G. Arrangement according to claim i, characterized in that in the -Suction line (21) of the Venturi nozzle (io) a Regeldiise (i i) is arranged. ok Arrangement according to Claim i, characterized by a distributor carrying the form (25 to 27 and 12 to 15) with any number of connections, in any number Switching elements (5 ', 5 ", 6', 6", 12 to 15) for actuating the Venturi nozzle (io) can be switched on. i i. Arrangement according to claim i, characterized by shut-off means and bypass lines through which the device can be used either as a pressure wave transducer or can be used as a pressure wave amplifier.