DE607066C - Einrichtung zum selbsttaetigen Konstanthalten des Verhaeltnisses zweier Gasmengen unter Benutzung von Mengenmessern fuer die beiden Gase und einer Pruefeinrichtung fuer das Gemisch, die das Verhaeltnis beider Gase selbsttaetig aendern kann - Google Patents

Description

• Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten des Verhältnisses zweier Gasmengen unter Benutzung von Mengenmessern für die beiden Gase und einer Prüfeinrichtung für das Gemisch, die das Verhältnis beider Gase selbsttätig ändern kann In der Praxis ist es häufig erwünscht, die zur Herstellung eines Gasgemisches benötigten Komponenten in möglichst gleichbleibendem Mischungsverhältnis zu haben, beispielsweise bei der Herstellung von Brenngas oder bei Gasfeuerungen für Kessel.
• Es sind rein mechanisch arbeitende Gemischregler bekannt, bei denen an jede Gasleitung ein mit einer' Membran versehener Differenzdruckmesser angeschlossen ist. Zwischen den Membranen befindet sich ein Lenker, der einen Druckflüssigkeitsservomotor für die mechanische Verstellung der in einer Gasleitung vorgesehenen Drosselklappe steuert. Um Schwankungen der Qualität z. B. des Heizwertes der Gase bei der Mischung zu berücksichtigen, hat man an die Gemischleitung der bekannten Einrichtung einen Heizwertmesser angeschlossen, der mittels eines Elektromotors das übersetzungsverhältnis des zwischen den Membranen der Differenzdruckmesser vorgesehenen Lenkers verändert.
• Abweichend davon ist gemäß der Erfindung bei einem derartigen Gasmischregler eine elektrische Regelschaltung mit einer Wheatstoneschen Brücke vorgesehen, in deren Zweigen mehrere Regelwiderstände liegen, von denen die Mengenmesser und der Gasprüfer je einen einstellen. Im Diagonalzweig der Brücke ist hierbei ein zur Verstellung des in einer Zuführungsleitung für ein Gas liegenden Drosselgliedes dienendes Steuergerät angeordnet. Zweckmäßig ist das im Diagonalzweig der Brücke liegende Steuergerät für schrittweise Verstellung der Regelklappe für das eine Gas ausgebildet.
• Da in der Wheatstoneschen Brücke Widerstände mit kleiner Belastung verwendet werden können, ergeben sich Widerstände von sehr kleinen Dimensionen. Infolgedessen sind zur Widerstandsänderung durch die Meßgeräte, insbesondere bei Verwendung von Ringrohrwiderständen, nur sehr kleine Verstellkräfte erforderlich. Gegenüber rein mechanisch arbeitenden Gasgemischreglern, bei deren Arbeiten größere -Verstellkräfte erforderlich sind, können bei dem neuen Regler empfindlichere Mengenmesser bzw. Gasprüfgeräte zur Verwendung kommen, wodurch ein genaueres Mischungsverhältnis der Gase innegehalten werden kann.
• Durch die Anordnung eines im Zweig der Brücke liegenden und eine schrittweise Verstellung der Regelklappe bewirkenden Steuergerätes können ferner unerwünschte Regelschwankungen, die durch die Trägheit der Klappenverstellvorrichtung entstehen, in einfacher Weise wesentlich verringert werden.
• Die neue Einrichtung hat ferner den Vorteil, daß sie die Aufstellung des Steuergerätes in der Meßwarte zwecks Überwachung des Arbeitens des Gemischreglers bequem ermöglicht. An sich ist .die Verwendung einer elektrischen Regelschaltung mit einer Wheatstoneschen Brücke, deren Widerstände durch Meßgeräte eingestellt werden und in deren Diagonalzweig ein Steuergerät liegt, für andere Regelvorrichtungen bekannt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung dargestellt. Es ist der einfachste Fall angenommen, daß ein Gasgemisch aus nur zwei Komponenten oder aus zwei Gruppen von Gasen gebildet werden soll. Die Gase treten durch die Rohrleitungen i und 2 ein und gelangen aus diesen in die Gemischleitung 3. An die beiden Rohrleitungen i und 2 sind nun Mengenmesser 4 und 5 von an sich bekannter Bauart angeschlossen, welche als wesentlichen Teil einen sich selbsttätig verschiebenden Schwimmer enthalten. Durch die Verstellung der Schwimmer der beiden Mengenmesser 4 und 5 wird je ein elektrischer Regelwiderstand 6 und 7 mechanisch eingestellt. Die beiden Regelwiderstände 6 und 7 sind auf der Zeichnung als sogenannte Quecksilberringrohrwiderstände gezeichnet, welche bekanntermaßen aus einem Hohlring aus Glas bestehen, in welchem ein gerader oder gekrümmter Widerstandsdraht und eine Quecksilbermenge angeordnet sind. Die beiden Regelwiderstände 6 und 7 gehren einer Brückenschaltung 8 an. Das im Diagonalzweig dieser Brücke liegende nicht dargestellte Galvanometer ist an die Klemme 9 angeschlossen. Der Zeiger io des Galvanometers spielt über einer ortsfesten Unterlage 14. über dem Zeiger sind zwei Fallbügel ii und 12 angeordnet, die periodisch auf- und abwärts gehen. In der gezeichneten Stellung des Zeigers io verhindert dieser, daß einer der Fallbügel i i und 12 bei seinem Abwärtsgehen auf die Kontakte 13 auftrifft und diese schließt. Steht der Zeiger io aber beispielsweise unter dem Fallbügel 12, so schließt der Fallbügel i i bei seinem Abwärtsgehen die linken Kontakte 13, umgekehrt schließt dann, wenn der Zeiger io unterhalb des Fallbügels i i steht, der Fallbügel 12 bei seinem Abwärtsgehen die rechten Kontakte 13. Die Ausbildung und Wirkungsweise dieser Steuereinrichtung 9 bis 14 ist an sich bekannt.
• Durch die Betätigung der Kontakte 13 wird ein Elektromotor 15 für Rechts- und Linkslauf eingeschaltet, der eine Regelklappe 16 in der Zuflußleitung 2 für das eine Gas verstellt. Durch :entsprechende Ausbildung der beiden Regelwiderstände 6 und 7 kann man erreichen, daß bei einem bestimmten Widerstandsverhältnis auch ein bestimmtes Mischungsverhältnis für die durch die Leitungen i und 2 in die Gemischleitung 3 eintretenden Gase vorhanden ist. Infolgedessen bietet die bisher beschriebene Einrichtung an sich schon die Möglichkeit, dieses Mischungsverhältnis aufrechtzuerhalten.
• Durch besondere Betriebsverhältnisse oder irgendwelche Änderungen im Energiegehalt der Gase kann unter Umständen das Arbeiten der bisher beschriebenen Regeleinrichtung in unzulässiger Weise beeinflußt werden. Um dies zu vermeiden, ist in der Brückenschaltung 8 ein zusätzlicher Regelwiderstand 17 vorgesehen, der aus zwei in verschiedene Brückenzweige eingeschalteten Teilen besteht, die gleichzeitig in gleichem Sinne durch einen um eine Welle 18 drehbaren Schleifkontakt i9 geändert werden. Eine solche Regelung des Widerstandes 17 erfolgt bei der neuen Einrichtung ebenfalls selbsttätig in Abhängigkeit von einer Vorrichtung zur Ermittlung des Heizwertes des in der Leitung 3 vorhandenen Gasgemisches. Zur Kontrolle des Heizwertes kann man ein Kalorimeter oder einen der bekannten elektrischen Gasprüfer verwenden, die den Kohlensäure- oder Wasserstoffgehalt des Gasgemisches bestimmen. Ein Kalorimeter oder ein elektrischer Gasprüfer ist bei 2o angedeutet. Diese Vorrichtung enthält ein Galvanometer ?1, dessen Zeiger über zwei Maximal- und Minimalkontakten 22 und 23 spielt. Mittels eines Fallbügels 24 wird der Zeiger des Galvanometers 21 periodisch niedergeschlagen und freigegeben. Steht der Zeiger zwischen den beiden Kontakten 22 und 23, so findet keine Verstellung des Schleifkontaktes i9 an dem Regelwiderstand 17 statt. Steht der Zeiger aber über dem Kontakt 2z oder 23, so wird durch die Kontaktgabe zwischen dem Zeiger und einem dieser Kontakte der Stromkreis für die Wicklung eines Elektromagneten 25 oder 26 geschlossen. Die beiden Elektromagnete 25 und 26 verstellen über die Klinken 27 und 28 und die Klinkenräder 29 und 3o die Welle 18 und damit den Schleifkontakt i9 in diesem oder jenem Sinne.
• Eine solche Betätigung des Regelwiderstandes 17, i9 findet nur dann statt, wenn das Gasgemisch einen von einem Normalwert abweichenden Heizwert bzw. Kohlensäuregehalt aufweist. Durch eine Regelung des Widerstandes 17 wird ein Brückenzweig um einen bestimmten Widerstandsbetrag verkleinert oder vergrößert und ein parallel dazu liegender Zweig in gleicher Weise entsprechend verkleinert oder vergrößert, so daß bei verschieden starken Widerständen in den verschiedenen Brückenzweigen eine Nullpunktsverschiebung der Regelbrücke eintritt und das Steuergerät im Diagonalzweig der Brücke eine Verstellung der Regelklappe 16 bewirkt, bis durch die dabei erfolgende Änderung des Widerstandes 7 das Brückengleichgewicht wiederhergestellt ist. Durch eine solche Regelung des Widerstandes 17 kann also das Mischungsverhältnis der Gase mittels der Brückenschaltung 8 und des von dieser gesteuerten Motors 15 verändert werden, wobei aber die Empfindlichkeit der Einrichtung. in keiner Weise beeinträchtigt wird.
• Das Arbeiten der dargestelltenAusführungsform der Erfindung ist wie folgt: Die Brückenschaltung 8 ist so abgeglichen, daß eine Einstellung der beiden Regelwiderstände 6 und 7 durch die Mengenmesser und 5 nur dann ein Ansprechen der Schalteinrichtung 9 bis 14 zur Folge hat, wenn das vorgeschriebene Mischungsverhältnis der Gase nicht vorhanden ist. Die Schalteinrichtung 9 bis 14 steuert bei solchen Abweichungen dann den Motor 15 zur Verstellung der Regelklappe 16 so, daß das gegebene Mischungsverhältnis sich wieder einstellt.
• Das Brückenverhältnis und damit das Mischungsverhältnis des Gasgemisches kann durch eine Verstellung des Regelwiderstandes 17 geändert werden. Eine solche Veränderung in diesem oder jenem Sinne erfolgt in Abhängigkeit von dem Heizwert bzw. dem Kohlensäuregehalt des Gasgemisches. Steigt z. B. der Heizwert auf einen zu hohen Wert an; so findet eine Kontaktgabe zwischen dem Zeiger des Galvanometers 21 und dem Kontakt 23 statt, wodurch mittels des Schrittschaltwerkes z6, 28, 3o eine entsprechende Korrektur durch Änderung der Stellung des Schleifkontaktes I9 an dem Widerstand 17 bewirkt wird. Bei zu niedrigem Heizwert findet eine Kontaktgabe zwischen. dem Zeiger und dem Kontakt 2z statt, so daß mittels des elektromagnetischen Schrittschaltwerkes a5, 27, 29 der Schleifkontakt I9 in entgegengesetzter Richtung wie zuvor verstellt wird. Damit wird in beiden Fällen der normale Heizwert für das Gasgemisch wiederhergestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCFIE 1. Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten des Verhältnisses zweier Gasmengen unter Benutzung von Mengenmessern für die beiden Gase, die- in entgegengesetztem Sinne auf ein in der Zuführungsleitung für ein Gas angeordnetes Drosselglied einwirken, und einer Prüfeinrichtung für das Gemisch, die das Verhältnis beider Gase selbsttätig ändern kann, insbesondere zum selbsttätigen Konstanthalten des Verhältnisses von Gas und Verbrennungsluft bei Gasfeuerungsanlagen unter zusätzlicher Beeinflussung durch ein den Heizwert oder die Zusammensetzung des Gemisches prüfendes Gerät; gekennzeichnet durch eine elektrische Regelschaltung mit einer Wheatstoneschen Brücke (8), in deren Zweigen mehrere Regelwiderstände (6, 7, 17) liegen, von denen die Mengenmesser (d, 5) und der Gasprüfer (20) je einen einstellen und in deren Diagonalzweig ein zur Verstellung des in einer Zuführungsleitung (2) für ein Gas liegenden Drosselgliedes (Klappe 16) dienendes Steuergerät (9 bis 14) angeordnet ist. z. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Diagonalzweig der Brückenschaltung liegende Steuergerät in an sich bekannter Weise für schrittweise Verstellung der Regelflappe für das eine Gas ausgebildet ist.