Vorrichtung zur Messung strömender Gasmengen. Die am meisten gebrauchte Einrichtung zum Messen von strömenden Gasmengen ist der bekannte "nasse" oder der "trockene" Gasmesser. Für sehr grosse Gasmengen kommt nur der nasse Messer in Betracht. Dieser Apparat muss, da seine stündliche Unn- drehungszahl über ein gewisses Mass nicht gesteigert werden kann, für den Durchlass grosser Gasmengen Abmessungen erhalten, die seine Anwendung erschweren und seine Beschaffung zu einer teuren machen.
Uni auf kleinere Abmessungen zri korn- m.en, hat man sogenannte Proportionalitäts- gasmesser angewendet.. Man zweigte vorn dem Ilauptgasrolir ein sehr viel kleinere ab, führte es durch einen entsprechend klei neren Gasmesser und schloss es dann wieder an die Hauptleitung an.
Man. ermittelte, so die Menge eines Teilstromes und multipli zierte das Ergebnis mit der Verhältniszahl der Rohrleitungsquerschnitte.
Die Messgenauiglceit einer solchen Ein richtung ist, wie bekannt, um so kleiner. je grössere Schwankungen die durchströ- inende Gasmenge und der Gasdruck auf- weist. Abgesehen davon, dass das Mengen- verhältnis der beiden Gasströme an und für sich nicht dein Verhältnisse der Rohrquer schnitte gleich ist und gleich bleibt,-verur- sacht der in den Teilstrom eingeschaltete Gasmesser einen mit, der durchfliessenden 1rienge wechselnden Druckverlust, ohne ()
ass ein gleich veränderlicher Widerstand in dem liaupt.gasstroine vorhanden ist. Proportiona- litätsgasinesser, bei welchen die durch den Gasmesser hervorgerufenen Druckverluste durch Regler ausgeglichen werden, sind be reits vorgeschlagen worden. Diese bekannten Messeinrichtungen machen jedoch die An von Membranen und Regelven tilen erforderlich, so dass sich die Bauart sehr verwickelt gestaltet.
Die dieser Erfindung zugrunde liegende Vorrichtung zur Messung strömender Ga.s- niengen ermöglicht, ohne auf die bequeme Anwendung eines besonders kleinen Gas messers zu verzichten. mit einfachen Ein richtungen zur Ausgleichung der durch den Gasmesser hervorgerufenen Druckverluste auszukommen.
Die neue Vorrichtung ist auf der Über legung aufgebaut, dass die Messgenauigkeit auch in dem Falle, wo durch Anwendung einer Reglereinrichtung einfacher Konstruk lion die vom Gasmesser herrührenden Druckverluste nicht vollständig ausgeglichen sind, innert zulässiger Grenzen bleibt, wenn im gesamten durch die Vorrichtung fliessen- cIen Gasstrom eine genügend grosse Druck verminderung hervorgerufen wird.
Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Vorrichtung zur Messung strömender Gasmengen, bei welcher eine von einer Hauptleitung abgezweigte Nebenleitung mit. einem Gasmesser zur Messung der durch die Nel)enleitiing strömenden Gasmenge ver sehen ist.
Gemäss deZ Erfindung ist ausser mit einer Einrichtung zur Ausgleichung des Gasdruckes hinter dem Gasmesser und in (lern nicht durch den Gasmesser hindurch gehenden Gasstrome die Vorrichtung rnit einer Druckverminderungseinrichtung ver- -ehen zur Herabminderung des Gasdrucke im Gesamtgasstrome.
Dis- Zeichnung zeigt zwei Ausführungs- beispiele des Erfindungsgegenstandes, und es zeigt Fig. 1 das erste, und Fig. 2 das zweite Ausführungsbeispiel.
Bei clean Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gelangt ein Teil des zu messenden Gas- #-trornes durch ein in die Hauptleitung c ein gebautes Drosselventil na eines eine -Glocke aufweisenden Druckreglers a hindurch in eine Kammer n eines Gehäuses c.
In dem Gehäuse c sind in ()ffnungen einer Trennungswand mehrere einander gleiche Rohrdüsen h eingesetzt, die parallel durchströmt werden. Der Regler hat die Auf gabe, den Gasdruck des in die Kammer ?i strömenden Gases um einen Betrag zu ver mindern: der gleich dem Druckverlust ist. den ein kleiner Gasmesser h hei der je-#veili, durchfliessenden Gasmenge verursacht.
Vor der Drnckherabselzung durch das Drosselventil -,in ist bei ,g ein Teilgasstrom abgezweigt, dessen Menge der Gasrnesser b feststellt und der dann in dem Gehäuse c eine einzelne abgetrennte Düse i durch fliesst, um sich hinter ihr wieder mit den durch die Düsen 1i, fliessenden Gasströmen zu vereinigen.
Ein über der Reglerglocke befindlicher Raum des Reglers ist mit dem Teilgasstron:e hinter dem Gasmesser durch eine Rohrlei- tung l; verbunden. Das Drosselventil ?n des Reglers a steht also sowohl unter dem Ein- flusse des Gasdruckes vor den Düsen 1i, als auch des Druckes vor der einzelnen Düse i.
Wuchst die Menge. des durchfliessenden (,'ases infolge grösseren Verbrauches, so will die Reglerglocke sinken und das Ventil ifi weiter öffnen. Da aber auch der Gasmesser h eine grössere Gasmenge durchlässt, steigt sein Druckverbrauch infolge erhöhter Um drehungszahl.
Der Druck hinter dem Gas messer und damit über der Reglerglocke sinkt, und die letztere, kann deshalb (las Ventil rri nur so viel weiter öffnen, bis im l1aume ii wieder der gleiche Druck herrscht als im Gasrnesserausgang und vor der Düse- i. Der umgekehrte Vorgang findet bei einer Abnah.ine des Gasverbrauches statt..
Die Reglerglocke befindet sich nur im. Gleichgewicht und in Ruhe, solange innen und aussen der gleiche Gasdruck herrscht. Wird diese angestrebte Gleichheit derDrucke durch Änderung des Gasverbrauches oder des Anfangdruckes gestört. so findet so lange eine neue Einstellung des Ventils- t>i statt. bis die Drucke vor den Düsen<B>17</B> und der einzelnen Düse i wieder gleich geworden sind.
Da der Druck hinter den Düsen h und i an und. für sich gleich ist. so lässt. die Düse 1 stets die gleiche durch den Messer t ver zeichnete Gasmenge durch, wie jede Ider fibrigen Düsen h.
Die Angabe des Gasmessers braucht nur mit. der Anzahl der angewendeten Düsen niultipliziprt, zu Urerden. um die ganze durch geflossene Gasmenge zu erhalten, die natiir- lich auch vom Zählwerke des Gasmessers unmittelbar angegeben werden kann. Die Düsen<I>h</I> und<I>i</I> dienen zur Auflösung des Gesamtstromes in Gaszweige, bilden aber gleichzeitig eine Einrichtung, durch welche im Gesamtgasstrome hinter den Düsen eine tlerabminderung des Gasdruckes hervorge rufen wird.
Dieser Druckabfall hat, die Wir kung, dass die Messgenauigkeit innert zuläs sigen Grenzen bleibt, auch wenn die Aus gleichung des Druckes durch den Druck regler keine vollkommene sein sollte.
.Je nach Art des Betriebes kann man durch entsprechende Bemessung der Düsen den Druckabfall hoch oder niedrig festlegen. Beträbt zum Beispiel der Druck vor den Düsen ja 150 mm WS und der Druck vor der, Düse i<B>149</B> mm WS infolge nicht ganz ge nauen Arbeitens der Regelvorrichtung, se wird bei einem zulässigen Druckabfall auf 100 mm hinter den Düsen das Messergebnis des Teilstrommessers im Verhältnisse vor, !9: 50, d. h. also um 2 %, ungenau sein.
Lässt der in Frage. kommende Betrieb es zu, dass grössere Druckverluste mit in Kauf genom men werden können, zum Beispiel etwa 200 Millimeter, so würden bei einem Druck- miterscliiede von 1 mm. zwischen dem Druck vor der Einzeldüse i und dem vor den übrigen Düsen h und bei einem Hinter drucke von 100 mm hinter den Düsen die Druckverluste 200 und 201 mm betragen.
cl. h. die Ungenauigkeit würde dann nur 0.5 % ausmachen. Man könnte also be-. einem hoben Druckverlust an Stelle des Reglers o einen einfachere Druckregler (zum Beispiel Drosselklappe, Schieber, Ventil etc.) anwen den. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. <B>2</B> zeigt ein solches Drosselorgan al, das durch einen Schieber gebildet ist.
Durch das Dro:;- selorgan a' soll cler Hauptgasstroin. d. b. der die Kammer n durchströmende Gasstrom von Fland auf den Druck herabgedrosseli, werden, der im Nebenstrome hinter dem Teilstrommesser b herrscht. Die Einstellung- der Drosselurig soll einmalig bei mittlerer Gasgeschwindigkeit erfolgen.
Die Vorrichtungen zum Gleichhalten der Drucke vor sämtlichen Düsen können in der verschiedensten Weise beschaffen sein. Während bei den vorbeschriebenen Ausfüh rungsbeispielen der Gasdruck vor der Mehr zahl der Düsen von den Druckänderungen vor der Einzeldüse abhängig gemacht ist, kann auch der umgekehrte Weg eingeschla gen werden.
Ebenso führt es zum Ziel, wenn die Drucke vor den beiderseitigen Düsen unabhängig voneinander durch selbsttätige Regler auf einer bestimmten, durch den höchsten Druckverlust im Gas messer gegebenen Höhe gleich gebaltei, werden.
Die Zahl der Gaszweige braucht nicht: grösser als zwei zii sein, nur muss dann dar auf geachtet werden, dass, zum Unterschiede von den bekannten Proportionalitätsgasmes- sern, beide Gaszweige Bleichgross gewählt sind. Mit steigender Zahl der Gaszweige ver ringert sich die Grösse des Gasmessers. Mit dem Mengenmesser kann auch die Gas menge gemessen werden, welche mehrere und auch sogar verschieden grosse Düsen.
d. h. Gazweige, durchfliesst, wenn nur Glas Zahlenverhältnis der einzelnen Düsengrössen im Messstrom und im übrigen Strom gleich gehalten wird. Die Anordnung von unter sich gleichen Zweigkanälen wird aber vor zuziehen sein, damit bei den verschiedenen Tlurcbgangsgeschwindigkeiten und dem herrschenden Drucke das Gas in allen Ka- nälon den gleichen Widerstand findet.
Device for measuring flowing gas quantities. The most widely used device for measuring flowing gas quantities is the well-known "wet" or "dry" gas meter. Only the wet knife can be used for very large amounts of gas. Since its hourly rotational speed cannot be increased beyond a certain level, this apparatus must have dimensions for the passage of large amounts of gas which make it difficult to use and make it expensive to procure.
So-called proportional gas meters have been used to cut the size of smaller dimensions. A much smaller one was branched off from the main gas roller, led it through a correspondingly smaller gas meter and then connected to the main line again.
Man. determined the amount of a partial flow and multiplied the result by the ratio of the pipe cross-sections.
As is known, the measurement accuracy of such a device is all the smaller. the greater the fluctuations in the amount of gas flowing through and the gas pressure. Apart from the fact that the quantitative ratio of the two gas flows in and of itself is not the same as the ratio of the pipe cross-sections and remains the same, the gas meter switched into the partial flow causes a pressure loss that changes with the flowing through, without ()
ass an equally variable resistance in the liaupt.gasstroine is present. Proportionality gas meter, in which the pressure losses caused by the gas meter are compensated for by regulators, have already been proposed. However, these known measuring devices make the type of membranes and Regelven valves necessary, so that the design is very complex.
The device on which this invention is based for measuring flowing Ga.s- niengen allows without having to forego the convenient use of a particularly small gas knife. get by with simple devices to compensate for the pressure losses caused by the gas meter.
The new device is based on the assumption that the measurement accuracy remains within permissible limits even in the case where the pressure losses resulting from the gas meter are not completely compensated for by using a control device of simple construction, if the total flow through the device Gas flow a sufficiently large pressure reduction is caused.
The subject of the invention is accordingly a device for measuring flowing gas quantities, in which a secondary line branched off from a main line with. a gas meter for measuring the amount of gas flowing through the cell line is provided.
According to the invention, in addition to a device for equalizing the gas pressure behind the gas meter and in gas flows that do not pass through the gas meter, the device is provided with a pressure reducing device for reducing the gas pressure in the total gas flow.
The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention, and FIG. 1 shows the first and FIG. 2 the second exemplary embodiment.
In the clean embodiment according to FIG. 1, part of the gas tube to be measured passes through a throttle valve na built into the main line c of a pressure regulator a having a bell into a chamber n of a housing c.
In the housing c, several identical tubular nozzles h are inserted into () openings of a partition wall, through which the flow passes in parallel. The regulator has the task of reducing the gas pressure of the gas flowing into the chamber? I by an amount equal to the pressure loss. caused by a small gas meter h depending on the amount of gas flowing through.
Before the pressure is lowered by the throttle valve -, in, a partial gas flow is branched off at, g, the amount of which is determined by the gas meter b and which then flows through a single separated nozzle i in the housing c, in order to reconnect behind it with the flow through the nozzles to combine flowing gas streams.
A space of the regulator located above the regulator bell is connected to the partial gas tron: e behind the gas meter through a pipe l; connected. The throttle valve? N of regulator a is therefore under the influence of both the gas pressure upstream of the nozzles 1i and the pressure upstream of the individual nozzle i.
The crowd grows. of the flowing through (, 'ases as a result of greater consumption, the regulator bell will decrease and the valve ifi will open further. However, since the gas meter h also allows a larger amount of gas to pass through, its pressure consumption increases as a result of the increased speed.
The pressure behind the gas meter and thus above the regulator bell drops, and the latter can therefore (read valve rri only open so much further until the same pressure prevails in l1aume ii as in the gas meter outlet and in front of the nozzle- i The process takes place when the gas consumption is accepted.
The control bell is only in the. Balance and at rest as long as the gas pressure inside and outside is the same. If this desired equality of the pressures is disturbed by a change in the gas consumption or the initial pressure. a new setting of the valve t> i takes place for this period. until the prints in front of the nozzles <B> 17 </B> and the individual nozzle i have become the same again.
Since the pressure behind the nozzles h and i is on and. is the same for itself. so lets. the nozzle 1 always through the same amount of gas recorded by the knife t, as each I of the other nozzles h.
You only need to specify the gas meter. multiplied by the number of nozzles used, to primordial earth. in order to obtain the total amount of gas that has flowed through, which of course can also be indicated directly by the gas meter's counter. The nozzles <I> h </I> and <I> i </I> serve to break up the total flow into gas branches, but at the same time form a device through which a reduction of the gas pressure in the total gas flow behind the nozzles is brought about.
The effect of this drop in pressure is that the measurement accuracy remains within permissible limits, even if the pressure regulator does not compensate for the pressure perfectly.
Depending on the type of operation, the pressure drop can be set high or low by appropriately dimensioning the nozzles. If, for example, the pressure in front of the nozzles is 150 mm WS and the pressure in front of the nozzle i <B> 149 </B> mm WS as a result of the control device not working exactly exactly, it will be at a permissible pressure drop to 100 mm behind the Nozzles the measuring result of the partial flow meter in the ratio before,! 9:50, d. H. so by 2%, be inaccurate.
Leaves that in question. Coming operation means that larger pressure losses can be accepted, for example about 200 millimeters, so with a pressure drop of 1 mm. between the pressure in front of the individual nozzle i and that in front of the other nozzles h and with a back pressure of 100 mm behind the nozzles, the pressure losses are 200 and 201 mm.
cl. h. the inaccuracy would then be only 0.5%. So you could be. a higher pressure loss in place of the regulator o use a simpler pressure regulator (e.g. throttle valve, slide, valve etc.). The exemplary embodiment according to FIG. 2 shows such a throttle element a1 which is formed by a slide.
Through the dro:; - selorgan a 'should cler the main gas troin. d. b. the gas flow from Fland flowing through the chamber n is reduced to the pressure that prevails in the secondary flow behind the partial flow meter b. The setting - the throttling should be done once at medium gas speed.
The devices for keeping the pressures equal in front of all nozzles can be designed in the most varied of ways. While in the above-described exemplary embodiments, the gas pressure in front of the majority of nozzles is made dependent on the pressure changes in front of the individual nozzle, the opposite approach can also be taken.
It also achieves the goal if the pressures in front of the nozzles on both sides are kept the same independently of one another by automatic regulators at a certain level given by the highest pressure loss in the gas meter.
The number of gas branches does not need to be greater than two zii, only then it must be ensured that, in contrast to the well-known proportionality gas meters, both gas branches are pale-sized. As the number of gas branches increases, the size of the gas meter decreases. The flow meter can also be used to measure the amount of gas that has multiple and even different sized nozzles.
d. H. Gazweige, flows through if only glass numerical ratio of the individual nozzle sizes in the measuring flow and in the rest of the flow is kept the same. The arrangement of branch ducts that are identical to one another will, however, be preferable, so that the gas in all ducts will find the same resistance at the different passage velocities and the prevailing pressure.