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Verfahren und Einrichtung zur Verstellung von Vorrichtungen zur Regelung
der Mischung von Gasen.
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Es ist bekannt, zur Verstellung von Vorrichtungen zur Regelung der
Mischung von Gasen aus dem Mischraum einen Hilfsgasstrom zu entnehmen und die Regelungsvorrichtungen
selbsttätig durch die Druckveränderungverstellen zu lassen, diederHilfsgasstrom
durch Absorption eines Gemengteiles erfährt. Es ist ferner bekannt, den Hilfsgasstrom
in zwei Teile zu teilen und die Regelungsvorrichtungen nach dem Unterschied der
Umlaufgeschwindigkeit zweier Gasuhren zu verstellen, von denen die eine den unveränderten,
die andere den durch Absorption eines Gemengteiles veränderten Teil des Hilfsgas
stromes mißt. Nach der Erfindung wird gleichfalls ein aus dem Mischraum entnomnlener,
aber geteilter Hilfsgasstrom teilweise durch Absorption eines oder mellrerer Gase
verändert Die Teile versteilen die Vorrichtungen zur Regelung der Gasmischung durch
ihren Druckunterschied und wirken dabei ununterbrochen aufeinander ein. Vor der
Teilung können sie dabei unter einen für die Absorption geeigneten höheren Druck
gesetzt werden. Die Erhöhung des Druckes bewirkt zugleich eine Erhöhung des Druckunterschiedes,
so daß die zur Verstellung der Regelungsvorrichtung verfügbaren Kräfte in erwünschter
Weise vergrößert werden. Die beiden Teile des Hilfsgasstromes werden auf die beiden
Seiten eines in einem Zylinder beweg lichen Kolbens geleitet, dessen Kolbenstange
die Regelungsvorrichtungen, unmittelbar oder mittelbar beeinflußt. In den Zu- und
Ableitungen zu den beiden Seiten des Zylinders werden Flüssigkeitswiderstände angebracht,
die einen zu raschen Ausgleich des Druckes der beiden Teile des I-Iilfsgasstromes
verhindern.
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Das Verfahren wird in folgender Weise ausgeführt: Aus dem Mischraum
wird mittels einer Pumpe 0. dgl in ununterbrochenem Strome Gas entnommen und zwecks
lebhafter Absorption unter größerem oder geringerem Druck einem Absorptionsgefäß
zugeführt, das eine dem zu absorbierenden Gase oder der zu absorbierenden gasförmigen
chemisenen Verbindung entsprechende Absorptionsflüssigkeit enthält. Kurz voi dem
Eintritt in das Absorptionsgefäß passiert der aus dem Miszkraum entnommene Ililfsgasstrom
einen Fliissigkeitswiderstand, der zugleich zur Reinigung des Gases dient, und in
weichem eine Teilung dieses Gasstromes - vorgenommen wird. Die eine Hälfte des Hilfsgasstro'nes
wird zwecks Absorption durch den Innenraum des Absorptionsgefäßes geleitet. Der
Innenraum des Absorptionsgefäßes ist pon dem oberen Teil desselben durch einen Kolben
o. dgl. getrennt Solange in dem Innenraum des Absorptionsgefäßes keine Absorption
stattfindet, herrscht auf beiden Seiten des Kolbens gleicher Druck, und der Kolben
wird durch Federkraft 0. dgl. in einer bestimmten Lage gehalten. Tritt in dem Innenraum
des
Absorptionsgefäßes Absorption ein, so bewirkt diese zunächst innerhalb des Absorptionsgefäßes
und damit unter dem Kolben eine Druckverminderung, während sich über dem Kolben
der ursprüngliche Druck nicht geändert hat. Der so entstandene Druckunterschied
veranlaßt eine Abwärtsbewegung des Kolbens; durch diese Abwärtsbewegung schließt
der Kolben einen elektrischen Stromkreis, der die Verstellung der eigentlichen Regelvorrichtungen,
z. B. der Düsen, Ventile, Schieber 0. dgl. für die Hauptgaszuführung besorgt. Gleichzeitig
kann der Kolben bei seiner Bewegung ein Schreibzeug und eine Alarmvorrichtung in
Tätigkeit setzen. Der vor dem Absorptionsgefäß eingebaute Flüssigkeitswiderstand,
der auch die Teilung des Hilfsgasstromes vornimmt, hat den Zweck, einen zu schnellen
Druckausgleich zwjschen der Gaszuführung und dem Innenraum des Absorptionsgefäßes
zu verhindern; zu dem gleichen Zwecke ist in die Gasabführung für den oberen Teil
und für den eigentlichen Absorptionsraum ebenfalls je ein Flüssigkeitswiderstand
eingebaut; durch diese Fliissigkeitswiderstände, welche nötigenfalls Vorrichtungen
für die Druckregelung enthalten können, wird zugleich ein längeres Verweilen der
zwischen den Widerständen befindlichen Gasmenge in dem Absorptionsgefäß erreicht,
d. h. es wird dadurch die für die eigentliche Regelung nötige Zeit geschaffen; diese
Zeitdauer läßt sich durch die Flüssigkeits'viderstände selbst wieder entsprechend
beeinflussen. Hat die Absorption im Innern des Absorptionsgefäßes aufgehört, so
stellt sich über und unter dem Kolben neuerditigs der gleiche Druck ein und der
Kolben kehrt in seine ursprüngliche Stellung zurück. Für jede Regelvorreichtung
der Hauptgasleitung sing zwei Absorptionsgefäße nötig, von denen das eine das t
nen, das andere das Schließen besorgt.
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Soll z. B. für die Regelung eines Verbrennungsvorganges der Kohlensäuregehalt
der Verbrennungsgase benutzt werden, so schließt das eine Absorptiopsgefäß bei einem
zugelassenen Höchstgehalt, das andere bei einem zugelassenen Mindestgehalt an Kohlensäure
den Stromkreis und bewirkt dadurch eine Verminderung bzw. Vermehrung der Luftzufuhr
o. dgl.
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Wird zur Regelung eines Verbrennungsvorganges der Kohlenoxyd- und
Sauerstoffgehalt der Verbrentlungsgase zugrunde gelegt, so sind ebenfalls zwei Absorptionsgefälie
vorzusehen; die Kobleno.ydabsorption arbeitet auf eine Vermehrung, die Sauerstoffabsorption
auf eine Verminderung der Luftzufuhr o. dgl. hin und erreicht dies durch Offnen
bzw.
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Schließen der betreffenden Regelvorrichtung.
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Bei der Gewinnung von Stickstoff aus der atmosphärischen Luft inittels
Kupfers und Kupferoxyds kann das Verfahren zur Regelung des Luftstromes und des
Stromes der reduzierenden Gase, ebenso zur Regelung der eventuell zugeführten gasförmigen
Brennstoffe oder Heizgase Anwendung finden.
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Die Zeichnung zeigt eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtung. Fig. I stellt den Aufriß, Fig. 2 den Grundriß derselben dar. Fig. I
ist ein senkrechter Schnitt der Fig. 2 nach Linie A-B. Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt
der Fig. I nach Linie C-D a und b bilden den Unterteil, c und d den Oberteil des
Absorptionsgefäßes, e ist die Absorptionsflüssigkeit, f und g sind Gasein- und -austritt
für den eigentlichen Absorptions raum, h ist eine an den Gaseintrittf angeschlossene
Rohrspirale, welche eine Reihe von Bohrungen besitzt, die dem Gas den Austritt in
die Absorptionsflüssigkeit e gestatten. Über der Rohrspirale Ji befindet sich das
Sieb i, welches eine Reihe von Glasröhren k trägt, wodurch die Absorption beschleunigt
wird. list der Kolben. Dieser wird durch eine Feder 7n in seiner Lage gehalten;
die Ruhespannung der Feder ni wird mit Hilfe des an der Kolbenstange p befestigten
Federtellers n und der Stellschraube o eingestellt, Die Feder besitzt ihre Auflage
im Oberteile c des Absorptionsgefäßes. Die Kolbenstange p ist gasdicht durch die
Stellschraube o hindurchgeführt und trägt eine in ihrer Höhenlage rerstdlbare Mutter
q, welche eine längs der Stange p leicht verschiebbare Platte r in ihrer Lage hält;
s und t sind Elektroden, auf die sich die gegen die Stange p und die Mutter q isolierte
Platte r beim Abwärtsgange des Kolbens l auflegt. u and v sind Gasein- und -austritt
für den Oberteil des Absorptionsgefäßes.
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Fig. 4 und 5 zeigen die Ausführung des vor dem Absorptionsgefäß in
die Gaszuleitung eingebauten Flüssigkeitswiderstandes in Aufriß und Grundriß. Derselbe
besteht aus dem Gehäuse I, der Flüssigkeit 2, einer Trennungswand 3, einem Zuleitungsrohr
4 mit den Schenkeln 5 und 6 sowie zwei Austrittsstutzen 7 und 8, die mit f und fW
zu verbinden sind.
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-Fig. 6 und 7 stellen die Flüssigkeitswiderstände dar, die in den
Gasabldtungen des Absorptionsgefäßes angeordnet werden. 9 ist das Gehäuse, IO die
Flüssigkeit, II der Gaseintritt, 12 der Gasaustritt; 11 ist mit g und v zu verbinden.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Mittels einer Pumpe
o. dgl. wird der aus dem Mischraum entnommene Hilfsgasstrom dem in Fig. 4 und 5
dargestellten Flüssigkeitswiderstand durch das Eintrittsrohr 4 zugeführt. und durch
die Schenkel 5 und 6 geteilt. Der eine Teil gelangt durch die Rohre 7, f und lt
in den Unterteil des Absorptionsgefäßes
und damit unter den Kolben
I, der andere Teil durch die Rohre 8 und ,t in den Oberteil des Absorptionsgefäßes
und damit über den Kolben l. Solange zwischen dem Unterteil a und b sowie dem Oberteil
c und d des Absorptionsgefäßes kein Druckunterschied besteht, wird der Kolben l
mittels der Feder sn in seiner Lage erhalten. Das Gas tritt durch die Rohranschlüsse
g und v aus dem 4bsorptionsgefäß aus und gelangt von da weiter zu dem in Fig. 6
und 7 dargestellten Flüssigkeitswiderstand, wovon je einer durch seinen Stutzen
II an die Leitungen g und v anzuschließen ist. Das Gas verläßt die beiden letzteren
Flüssigkeitswiderstände durch die Stutzen 12 und kann von da wieder in den Mischraum
zurückgeführt werden. Findet in dem Unterteil a und b des Absorptionsgefäßes eine
Absorption statt, so ist diese mit einer Druckverminderung im Innern des Alzsorptionsgefäßes
verbtmden, da ein plötzlicher. oder zu schneller Druckausgleich zwischen dem Absorptionsgefäß
und den vor und nach den Flüssigkeitswiderständen angeordneten Rohrleitungen infolge
dieser Widerstände nicht stattfinden kann. Die Druckverminderung im eigentlichen
Absorptionsraum veranlaßt, sobald der Druck über dem Kolben den Gegendruck der Fedr
m überwiegt, ein Abwärtsgehen des Kolbens I, das um so größer ausfällt, je größer
der über und unter dem Kolben entstehende Druckunterschied wird.
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Infolge der Abwärtsbewegung des. Kolbens legt sich die Platte r auf
die beiden RIektroden s und t und bewirkt dadurch den Schluß des äußeren Stromkreises,
während der Kolben ungehindert seine Abwärtsbewegung fortsetzen kann. Der Stromschluß
bewirkt eine Verstellung der Regelvorrichtung für den Hauptgasstrom und dadurch
eine Veränderung in der Gas- oder Luftzuführung für den Mischungs- oder Verbrennungsvorgang.
Der # Stromschluß hält so lange an, bis der Druck # der Feder itt wieder größer
wird, als der [ruckunterschied über und unter dem Kolbein; darauf kehrt der Kolben
wieder in seine ursprüngliche Lage zurück und hebt dabei die Platte r von den Elektroden
s und t ab, wodurch der Stromkreis wieder unterbrochen wird, so daß eine weitere
Verstellung der Regelvorrichtung mcht mehr stattfindet.