DE1041268B

DE1041268B - Partial flow meter

Info

Publication number: DE1041268B
Application number: DEN13052A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gustav Neuhaus
Original assignee: GUSTAV NEUHAUS DIPL ING
Current assignee: GUSTAV NEUHAUS DIPL ING
Priority date: 1956-12-05
Filing date: 1956-12-05
Publication date: 1958-10-16

Description

Teilstrommengenmesser Die Erfindung betrifft Teilstrommengenmesser und bezweckt, diese dahin zu verbessern, daß beim Sinken der Durchfiußmenge und/oder des statischen Druckes in der Hauptleitung unter eine bestimmte Größe, die sich Null nähert oder gleich Null wird, das Strömungsteilerventil keinen Teilstrom zum Mengenmesser (Gaszähler) entweichen läßt, was bisher bis zu einem gewissen Grade nicht verhindert werden konnte.Partial flow meters The invention relates to partial flow meters and aims to improve this so that when the flow rate falls and / or of the static pressure in the main line below a certain size, which is Approaching zero or being equal to zero, the flow divider valve does not supply any partial flow Volume meter (gas meter) can escape what has been up to a certain extent could not be prevented.

Die Zeichnung bringt in Fig. 1 bis 3 je ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in grundzügiger Darstellung. The drawing brings in Fig. 1 to 3 each an embodiment of the Invention in a basic representation.

Beim ersten Ausführungsheispiel (Fig. 1) ist mit 1 die im folgenden Hauptleitung genannte Leitung bezeichnet, deren in Richtung des Pfeiles 2 strömende Durchflußmenge zu messen ist und die zu diesem Zwecke mit einem Wirkdruckgeher, diesfalls mit einer Blende 3. versehen ist. Vor und hinter der Blende 3 geht von der Leitung 1 je eine Zweigleitung 4 oder 5 ab, von denen 4 mit einer Blende 7 versehen ist. Diese Zweigleitungen führen zu den Räumen 8 oder 9 eines durch eine Membran 10 unterteilten Strömungsteilergehäuses 11. An der Membran sitzt ein Ventilkörper 12, dessen zugehöriger Sitz 13 durch die Stirnfläche eines Rohrstückes 14 gebildet wird, dessen Bohrung mit 15 bezeichnet ist. Das Rohrstück 14 schraubt sich in einem am Gehäuse 11 sitzenden Stutzen 16 und kann durch eine Gegenmutter 17 gesichert werden. In the first embodiment (Fig. 1), 1 is the following Main line referred to as the line whose flowing in the direction of arrow 2 The flow rate is to be measured and the for this purpose with a differential pressure transducer, in this case is provided with a cover 3.. In front of and behind the aperture 3 goes from the line 1 from a branch line 4 or 5, 4 of which are provided with a diaphragm 7 is. These branch lines lead to the spaces 8 or 9 through a membrane 10 subdivided flow divider housing 11. A valve body is seated on the membrane 12, the associated seat 13 of which is formed by the end face of a pipe section 14 whose bore is denoted by 15. The pipe section 14 screws itself in one Nozzle 16 seated on the housing 11 and can be secured by a lock nut 17 will.

Von der Bohrung 15 führt eine Leitung 18 zum Einlaßstutzen eines Gaszähl,ers 19, dessen Auslaß ins Freie geht. In der Leitung 18 ist eine Blende 20 vorgesehen, beiderseitig deren die Leitung 18 mit dem einen oder dem anderen Schenket eines mit einer Flüssigkeit gefüllten U-Rohres 21 verbunden ist. Soweit ist die Einrichtung bekannt. From the bore 15 a line 18 leads to the inlet port of a Gas meter 19, the outlet of which goes outside. In the line 18 is a diaphragm 20 provided, on both sides of which the line 18 with one or the other Schenket a U-tube 21 filled with a liquid is connected. So far the facility is known.

Daneben findet sich nun eine Einrichtung, die der beschriebenen zum Teil entspricht, und zwar in den Bezugszeichen 28 bis 37 den Bezugszeichen 8 bis 17. In addition, there is now a facility that the described for Part corresponds, specifically in the reference numerals 28 to 37 to the reference numerals 8 to 17th

Sie bildet jedoch im Sinne der Erfindung keinen Strömungsteiler, sondern ein durch die Membran 30 gesteuertes Ventil 32, 33. Dabei ist der Raum 28 durch eine Leitung 39 mit der Zweigleitung 4 vor deren Blende 7 un.d der Raum 29 mit dem Raum 9 durch eine Leitung 40 verbunden. Die Bohrung 35 mündet ins Freie. Das Rohrstück 14 ist der Membran 10 gegenüber so eingestellt, daß das Ventil 12, 13 hinsichtlich seines tiffnungs- und Schließdruckes so wirkt wie bei einem gewöhnlichen Strömungsteiler. Dagegen ist das Rohrstück 34 der Membran 30 gegenüber so eingestellt, daß sich das Ventil 32, 33 früher öffnet als das Ventil 12, 13. wenn der Druckunterschied zwischen 28 und 29 einerseits und zwischen 8 und 9 andererseits fast verschwindet. Anders ausgedrückt heißt das: die Vorspannung der Membran 30 ist geringer als die der Membran 10. However, in the context of the invention, it does not form a flow divider, but a valve 32, 33 controlled by the membrane 30. The space 28 is here through a line 39 with the branch line 4 in front of its diaphragm 7 and the space 29 connected to the room 9 by a line 40. The bore 35 opens into the open. The pipe section 14 is adjusted to the membrane 10 so that the valve 12, 13 acts like an ordinary one with regard to its opening and closing pressure Flow divider. In contrast, the pipe section 34 of the membrane 30 is adjusted so that that the valve 32, 33 opens earlier than the valve 12, 13. when the pressure difference between 28 and 29 on the one hand and between 8 and 9 on the other hand almost disappears. In other words, this means: the prestress of the membrane 30 is less than that the membrane 10.

Denkt man sich die Einrichtung 28 bis 40 nicht vorhanden, oder was auf dasselbe hinauskommt, die Bohrung 35 verschlossen, so stellt die Einrichtung einen üblichen Teilstrommengenmesser dar und bedarf ihre Wirkungsweise keine Schilderung. Entsprechendes gilt auch, solange die Durchflußmenge in der Hauptleitung eine bestimmte Größe nicht unterschreitet, denn dann hält der in 28 gegenüber 29 herrschende Überdruck das Ventil 32, 33 geschlossen, obwohl die Federkraft der Membran 30 im Sinne des Öffnens wirkt. If you imagine the device 28 to 40 does not exist, or what comes to the same thing, the bore 35 is closed, so the device a common partial flow meter and its mode of operation does not need to be described. The same also applies as long as the flow rate in the main line is a certain one Does not fall below the size, because then the overpressure prevailing in 28 compared to 29 holds the valve 32, 33 closed, although the spring force of the membrane 30 in the sense of Opening works.

Wird nun die Durchflußmenge in der Hauptleitung fast Null, so herrscht in den vier Räumen 8, 9, 28, 29 fast derselbe Druck. Dann ist wie bei den Strömungsteilern üblicher Bauart das Ventil 12, 13 geschlossen, was aber noch nicht besagt, daß es unbedingt dicht ist, daß also kein das Meßergebnis fälschender Teilstrom dem Gaszähler 19 zuströmen könnte. Dagegen hat sich das Ventil 32, 33 geöffnet und es entsteht ein Gleichgewichtszustand, bei dem ein ganz geringer Teilstrom auf dem Wege 4, 7, 9, 40, 29, 35 ins Freie abströmt und wobei in 29 ein Druck herrscht, der, vermehrt um die Federkraft der Membran 9, dem Druck in 28 das Gleichgewicht hält. Der Druck in 29 ist also geringer als in 28. Da nun in 28 und 8 der gleiche Druck herrscht und ebenso in 29 und 9, so ist der Druckunterschied zwischen 8 und 9 gleich dem zwischen 28 und 29. Dieser durch die Einrichtung 28 bis 40 hervorgerufene Druckunterschied bildet dann eine zusätzliche Belastung des Ventils 12, 13, der ein Abströmen von das Meßergehnis fälschendem Teil- strom zum Gaszähler verhindert. Sobald in der Hauptleitung die Durchflußmenge wieder einen bestimmten Betrag überschreitet, spielen sich die geschilderten Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab. If the flow rate in the main line is now almost zero, then there is in the four rooms 8, 9, 28, 29 almost the same pressure. Then it's like the flow dividers usual design the valve 12, 13 closed, but this does not mean that it is absolutely tight, so that no partial flow falsifying the measurement result to the gas meter 19 could flow. In contrast, the valve 32, 33 has opened and it arises a state of equilibrium in which a very small partial flow on path 4, 7, 9, 40, 29, 35 flows off into the open air and where there is a pressure in 29 that increases around the spring force of the diaphragm 9, the pressure in 28 keeps the equilibrium. The pressure in 29 is therefore less than in 28. Since the pressure in 28 and 8 is the same and also in 29 and 9, the pressure difference between 8 and 9 is equal to that between 28 and 29. This pressure difference caused by the device 28 to 40 then forms an additional load on the valve 12, 13, which prevents an outflow of partial falsification of the result electricity to the gas meter prevented. As soon as the flow rate in the main line again exceeds a certain amount, the processes described take place in reverse order.

Während bei der beschriebenen Vorrichtung das membrangestenerte Ventil 32, 33 bei sinkender Durchflußmenge Teilstrom vor dem Strömungsteilerventil 12, 13 ins Freie entweichen läßt, sperrt es bei der im folgenden beschriebenen Vorrichtung nach Fig. 2 die Leitung zum Strömungsteiler ah. Die Zweigleitungen 4 und 5 münden dann in die Räume 29 oder 28 des Gehäuses 31. Die Einrichtung in diesem entspricht der des ersten Ausführungsbeispieles; jedoch empfiehlt es sich, die Bohrung 35 etwas größer zu wählen als dort; an sie sohließt sich eine Leitung 51 an, die zum Raum 9 führt, während die Räume 28 und 8 durch eine Leitung 52 verbunden sind. Die Blende 7 könnte auch in der Leitung 51 sitzen. Die Einrichtung am Strömungsteiler und dahinter (Bezugszeichen 8 bis 21) ist dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Rohrstücke34 und 14 sind so eingestellt, daß das Ventil 32, 33 früher schließt als das Ventil 12, 13, und zwar so, daß, wenn die Durchflußmenge Null oder fast Null wird. das Ventil 32, 33 keinen Teilstrom mehr nach dem Ventil 12, 13 zu absickern läßt. While in the device described, the membrane-reinforced valve 32, 33 with decreasing flow rate partial flow upstream of the flow divider valve 12, 13 can escape into the open, it locks in the device described below according to Fig. 2, the line to the flow divider ah. The branch lines 4 and 5 open then into the spaces 29 or 28 of the housing 31. The device in this corresponds that of the first embodiment; however, it is recommended that the hole 35 is slightly to choose bigger than there; a line 51 is connected to it and leads to the room 9 leads, while the rooms 28 and 8 are connected by a line 52. The aperture 7 could also sit in line 51. The device on and behind the flow divider (Reference numerals 8 to 21) is the same as in the first embodiment. The pipe pieces 34 and 14 are set so that the valve 32, 33 closes earlier than the valve 12, 13 so that when the flow rate becomes zero or almost zero. the Valve 32, 33 no longer allows a partial flow to seep off after valve 12, 13.

Solange die Durchflußmenge in der Hauptleitung 1 einen bestimmten Betrag nicht unterschreitet, ist das Ventil 32, 33 geöffnet und unterscheidet sich dile Wirkungsweise des Strömungsteilers nicht von der eines üblichen. Nähert sich nun die Durchflußmenge in der Hauptleitung dem Wert Null, so herrscht in den vier Räumen 28, 29, 8, 9 derselbe Druck. Das Ventil 32, 33 ist jetzt schon so geschlossen, daß kein Teilstrom mehr dem Ventil 12, 13 zuströmen kann. Ein Durchsickern von Teilstrom durch das Ventil 12, 13 hätte dann die Folge, daß der Druck in 9 absinkt und der sich gleichbleibende Druck in 8 das Ventil 12, 13 noch fester schließt. Die Schließkraft des Ventils 12, 13 bestimmt sich also nach der des Ventils 32, 33. As long as the flow rate in the main line 1 is a certain If the amount does not fall below the value, the valve 32, 33 is open and differs The mode of operation of the flow divider does not differ from that of a conventional one. Approaches Now the flow rate in the main line has a value of zero, so there is in the four Spaces 28, 29, 8, 9 the same pressure. The valve 32, 33 is now so closed, that no more partial flow can flow to the valve 12, 13. A leakage of partial flow through the valve 12, 13 would then have the consequence that the pressure in 9 drops and the constant pressure in 8 the valve 12, 13 closes even more tightly. The closing force of valve 12, 13 is thus determined by that of valve 32, 33.

Überschreitet die Durchflußmenge in der Hauptleitung wieder einen bestimmten Betrag. so spielen sich die geschilderten Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab. If the flow rate in the main line exceeds one more certain amount. the processes described play out in reverse order away.

Zur Erhöhung der NIeßgenauigkeit wird es beitragen. wenn man die Gehäuse 11 und 31 so anordnet. daß die Ventilkörper 12 und 32 sich in waagerechter Richtung bewegen. Ferner wird sich die gesamte Handhabung von Anfang an und später erleichtern, wenn man die Membranen federnd ausbildet und der Abstand der Ventilkörper von ihrem zugehörigen Sitz von Hand einstellbar ist. und zwar vorzugsweise durch Verschrauben. Die Federkraft der Membran selbst macht dann besondere Federn entbehrlich. Um die Vorrichtung von dem statischen Druck in der Hauptleitung unabhängig zu machen, kann man die Ventilsitze an einer federnden. durch den Druck vor dem Ventil belasteten Platte anordnen, so daß sich mit zunehmendem Druck ihr Abstand vom Ventilkörper vergrößert. It will help to increase the measuring accuracy. if you have the Housing 11 and 31 so arranged. that the valve body 12 and 32 are in a horizontal position Move direction. It will also deal with the entire handling from the start and later make it easier if you make the membranes resilient and the distance between the valve bodies is adjustable by hand from its associated seat. and preferably by Screw. The spring force of the membrane itself then makes special springs unnecessary. To make the device independent of the static pressure in the main line, you can attach the valve seats to a resilient. burdened by the pressure in front of the valve Arrange the plate so that, as the pressure increases, its distance from the valve body enlarged.

Das dritte AusfUhrungsbeispiel (Fig. 3) ist für solche Betriebe bestimmt, die mit längeren Unterbrechungen arbeiten, während deren im allgemeinen der vorgeschriebene statische Druck in der Hauptleitung absinkt. Dieser Umstand führt zu einer vereinfachten Bauart. bei der das Ventil durch den statischen Druck in der Hauptleitung gesteuert wird. Es entfallen hier die mit den Bezugsziffern 28 bis 40 hezifferten Teile des ersten Ausführungsbeispieles und werden durch folgende Vorrichtung ersetzt: Am Gehäuse 11 sitzt ein nach dem Raum 9 hin offenes Rohr 60 mit einer Blende 61 und mit einem Ventilsitz 62 für einen Ventilkörper 63, dessen Durchmesser ein wenig kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres 60 und der sich mit einer Spindel 64 in einer im Rohr 60 sitzenden Hüls,e 65 führt. Gegen die Spindel 64 legt sich eine Druckfeder 66, die ihr Widerlager an einem im Boden des Rohres 60 ein-und ausschraubbaren Stellschräubchen. 67 findet. 68 bezeichnet den Auslaß des Rohres 60 ins Freie. The third exemplary embodiment (Fig. 3) is intended for such establishments who work with longer breaks, during which generally the prescribed one static pressure in the main line drops. This fact leads to a simplified one Design type. in which the valve is controlled by the static pressure in the main line will. The parts of the numbered 28 to 40 are omitted here first embodiment and are replaced by the following device: Am casing 11 sits a tube 60 which is open towards the space 9 and has a diaphragm 61 and a Valve seat 62 for a valve body 63, the diameter of which is a little smaller than the inner diameter of the tube 60 and which is in one with a spindle 64 sleeve seated in tube 60, e 65 leads. A compression spring rests against the spindle 64 66, which have their abutment on an adjusting screw that can be screwed in and screwed out in the bottom of the tube 60. 67 finds. 68 denotes the outlet of the tube 60 to the outside.

Mit dem Stellschräubchen 67 wird der Ventilkörper 63 über die Feder 66 so eing.estellt, daß das Ventil 62, 63 offen bleibt, wenn bei vorgeschriebenem statischem Betriebsdruck in der Leitung 1 keine Strömung herrscht. Dann strömt auf dem Wege 4, 9, 60, 68 ein Teilstrom ins Freie, und es entsteht, da der Offenquerschnitt des Ventils 62, 63 größer ist als der der Blende 7, in 9 gegenüber 8 ein geringer Unterdruck, der das Ventil 12, 13 geschlossen hält, so daß kein fälschender Teilstrom zum Gaszähler 19 gelangen kann. Das Ventil 62, 63 erfüllt also seine Aufgabe vollkommen, wenn kein Durchfluß durch die Hauptleitung stattfindet, solange der statische Druck nicht oder nicht angenähert seine vorgeschriebene Höhe erreicht. Bei vorgeschriebenem statischem Druck schließt sich das Ventil 62, 63 entgegen dem Druck der Feder 66. Da nur das Ventil 12, 13 so eingestellt ist, daß es bei vorgeschriehenem s.tatischem Druck dicht bleibt, wenn kein Durchfluß in der Hauptleitung stattfindet. so kann auch in diesem Falle kein fälschender Teilstrom zum Gaszähler gelangen. With the adjusting screw 67, the valve body 63 is over the spring 66 so adjusted that the valve 62, 63 remains open when the prescribed static operating pressure in line 1, there is no flow. Then pours on the path 4, 9, 60, 68 a partial flow into the open, and it arises because the open cross-section of the valve 62, 63 is larger than that of the orifice 7, in FIG. 9 it is smaller than in FIG Underpressure, which keeps the valve 12, 13 closed, so that no falsifying partial flow can reach the gas meter 19. The valve 62, 63 thus fulfills its task perfectly, if there is no flow through the main line, as long as the static pressure not or not nearly reached its prescribed height. With prescribed static pressure, the valve 62, 63 closes against the pressure of the spring 66. Since only the valve 12, 13 is set in such a way that it can be operated with the prescribed s.tatic Pressure remains tight when there is no flow in the main line. so can in this case, too, no falsifying partial flow reaches the gas meter.

PATETANSPC: 1. Teilstrommengenmesser, gekennzeichnet durch ein selbsttätiges Ventil (z. B. 32, 33), das beim Sinken der Durchflußmenge und/oder des statischen Druckes in der Hauptleitung (1) unter eine bestimmte Größe den Druck vor dem Strömungsteilerventil (12, 13) senkt und im umgekehrten Falle sich wieder ausschaltet. PATETANSPC: 1. Partial flow meter, characterized by an automatic Valve (z. B. 32, 33) that when the flow rate drops and / or the static The pressure in the main line (1) falls below a certain value, the pressure upstream of the flow divider valve (12, 13) lowers and, in the opposite case, switches off again.

Claims

2. Partial flow meter according to claim 1, characterized in that that the valve (32, 33) due to the pressure difference at the differential pressure gate (3), namely preferably by means of a membrane (30), is controlled so that it is when falling Differential pressure partial flow before the flow divider valve (12, 13) escape into the open leaves (Fig. 1).

3. Partial flow meter according to claim 1, characterized in that that the valve (32, 33) due to the pressure difference at the differential pressure transducer (3), namely preferably by means of a membrane (30), is controlled so that it is when falling Differential pressure blocks the line (51) to the flow divider (8 to 17) (Fig. 2).

4. Partial flow meter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the valve bodies (12, 32) move in the horizontal direction.

5. Partial flow meter according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the membranes (10, 30) are resilient and the distance the valve body (12, 32) can be adjusted by hand from its associated seat (13 or 33) is, preferably through. Screw.

6. Partial flow meter according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the valve seats (13, 33) on a resilient, through the pressure loaded in front of the valve (12, 13 or 32, 33) Plate arranged so that with increasing pressure their distance from the valve body (12 or 32) enlarged.

7. Partial flow meter according to claim 1, characterized in that that between the part flow screen (7) and the flow divider valve (12, 13) Valve (62, 63) is provided, the partial flow can escape into the open when the Pressure upstream of the flow divider valve (12, 13) falls below a certain limit.