DE2802209A1

DE2802209A1 - Mine ventilation duct system - uses collars on ducts, shaped to give jet effect, with flow and pressure measuring cells

Info

Publication number: DE2802209A1
Application number: DE19782802209
Authority: DE
Inventors: Guenter Block; Werner Korfmann
Original assignee: Maschinenfabrik Korfmann GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Korfmann GmbH
Priority date: 1978-01-19
Filing date: 1978-01-19
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2802209C2

Abstract

The mine ventilation system uses lengths of duct which may be of flexible plastics material, fitted with end connections so that they may be fitted with collars at the entry and delivery ends, and at junctions. These collars (e.g. 3) have curved convergent sides (3a) giving a jet effect, and are used for measuring pressure, rate of flow etc. At a junction, the collar portion (3a) is mounted inside a cylindrical body (4) for forming the connection. This has quick release fastenings (8) mounted on it, and carries a measuring cell (5) at one end. At the other end is attachment (7) for carrying further measuring cells.

Description

Luttenleitung, insbesondere für die Untertagebewetterung, mit Mengenmeßeinrichtungen Die Erfindung betrifft eine Luttenleitung, insbesondere für die Untertagebewetterung, mit Mengenmeßeinrichtungen.Air duct, especially for underground ventilation, with volume measuring devices The invention relates to a duct, in particular for underground ventilation, with quantity measuring devices.

Zur Überwachung der Druckverhältnisse sowie der Luftdurch@@izmengen sind in Luttenleitungen Meßeinrichtungen vorgesehen. Die Anzahl der Meßstellen richtet sich vor allem nach der Länge der Luttenleitung. Ansaugzeitig wird gewöhnlich eine Meßeinlaufdüse nach VDI-Form vorgesehen, die es in jeder für die betreffenden @enndurchmesser der Luttenleitungen erforderlichen Größe gibt. Für Meßstellen innerhalb der Leitung werd(n Wirkdruckgeber verwendet, die jeweils als besonders Bauelement hergestellt und an den Meßstellen jeweils in die Leitungen eingefügt werden.For monitoring the pressure conditions as well as the air through @@ iz quantities measuring devices are provided in ducts. The number of measuring points aligns especially according to the length of the duct. Suction time usually becomes one Measuring inlet nozzle provided according to VDI form, which is available in each for the respective nominal diameter of the ducts required size. For measuring points within the line werd (n differential pressure transducers are used, each manufactured as a special component and inserted into the lines at the measuring points.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die für die Druck- und Mengenmessungen in Luttenleitungen erforderlichen Bauelemente zu vereinfachen.The object of the invention is that for the pressure and volume measurements to simplify components required in ductwork.

Erfindungsgemäß ist hierfür vorgesehen, daß zur Druck-und Mengenmessung an mindestens einer Meßstelle innerhalb der Luttenleitung und/oder an deren Ende ein Meßdüsenelement angeordnet ist, dessen Düsenkörper im wesentlichen einer für eine Luttenleitung geringeren Nenndurchmessers bestimmten Meßeinlaufdüse entspricht.According to the invention it is provided for this purpose that for pressure and quantity measurement at at least one measuring point within the duct and / or at its end a measuring nozzle element is arranged, the nozzle body of which is essentially one for a duct with a smaller nominal diameter corresponds to a certain measuring inlet nozzle.

Durch die Erfindung wird die erstellung von innerhalb einer Luttenleitung anzuordnenden Wirkdruckgebein Fiir die Druck- und Mengenmessung innerhalb des Luttenleitungsstrangs wesentlich vereinfacht. Als Düsenkörper verwendet man nämlich ohne nennenswerte Anderungen geeichte Meße.iniaufdüsen, und zwar von einer im Verhältnis zum Nenndurchmesser der betreffenden Luttenleitung geringeren Baugröße. B(ispielsweise kann für einen Wirkdruckgeber einer Luttenleitung vom Nenndurchmesser 700 mm als Düsenkörper eine Meßeinlaufdüse verwendet werden, die als Meßeinlaufdüse für einen Nenndurchmesser von 500 mm b¢stimst ist. Denn der Durchmesser dieser Meßeinlaufdüse beträgt einlaßseitig 700 mm , so daß eine entsprechende Anpassung an einen Luttenleitungs-Nenndurchmesser von 700 mm leicht möglich ist. Anders ausgedrückt entspricht der einlaßseitige Durchmesser (700 mm) des Düsenkörpers des Wirkdruckgebers im wesentlichen dem Nenndurchmesser (700 mm) der Luttenleitung, so daß das Druckmedium ungehindert in den Düsenkörper einströmen und auf der entsprechend verengten Auslaß seite wieder austreten kann. Ein-weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß eine solche an sich für geringere Nenndurchmesser vorgesehene Meßeinlaufdüse ohne nennenswerte Änderung auch als Düsenkörper für eine am Ende einer Luttenleitung anzuordnende Meßausblasdüse ausgebildet werden kann. Eine Messung am Auslaß kann zusätzlich zu innerhalb der Luttenleitung ausgebildeten Meßstellen vorgesehen werden. Infolge der verengten Düsenauslaßseite wird die Tiefe des aus der Luttenleitung austretenden Strahls erhöht, und dem Endstück der Luttenleitung wird eine größere Formstabilität erteilt.The invention enables the creation of within a duct Differential pressure sensors to be arranged for the pressure and volume measurement within the ductwork much simplified. The nozzle body used is namely without any noteworthy Changes calibrated measuring in nozzles, namely of one in relation to the nominal diameter the duct in question is smaller in size. B (for example, for one Differential pressure transducer of a duct with a nominal diameter of 700 mm as a nozzle body Measuring inlet nozzle can be used as a measuring inlet nozzle for a nominal diameter of 500 mm b ¢ is stimst. Because the diameter of this measuring inlet nozzle is on the inlet side 700 mm, so that a corresponding adjustment to a nominal duct diameter of 700 mm is easily possible. In other words, the inlet-side diameter corresponds (700 mm) of the nozzle body of the differential pressure transducer essentially corresponds to the nominal diameter (700 mm) of the air duct, so that the pressure medium can enter the nozzle body unhindered can flow in and exit again on the correspondingly narrowed outlet side. Another advantage arises from the fact that such a system is per se for lesser Nominal diameter of the measuring inlet nozzle without any significant change, also as a nozzle body for a measuring exhaust nozzle to be arranged at the end of a duct can. A measurement at the outlet can be carried out in addition to within the duct Measuring points are provided. Due to the narrowed nozzle outlet side, the depth becomes of the jet emerging from the duct, and the end piece of the duct a greater dimensional stability is granted.

Bei einem innerhalb der Luttenleitung als Wirkdruckgeber anzuordnenden Sleßdüsenelemellt ist der Düsenkörper vorzugsweise an einem Isnsclllußstück befestigt, an dem die angrenzenden Abschnitte der Luttenleitung abdichtend ausschließbar sind. Zweckmäßig ist der äußere Rand des Düsenkörpers innerhalb eines rohrförmigen Anschlußstücks befestigt, beispielsweise am Innenmantel des Anschlußstücks angeschweißt. With one to be arranged as a differential pressure transducer within the duct Sleßdüsenelemellt the nozzle body is preferably attached to an insulating connector, at which the adjoining sections of the duct can be sealingly excluded. The outer edge of the nozzle body is expediently within a tubular connection piece attached, for example welded to the inner jacket of the connector.

Für die Mengenmessung an innerhalb der Luttenleitung gelegenen Stellen sind zwei Druckmeßstellen erforderlich. Vorzugsweise ist eine erste Meßstelle für den Wirkdruck - in Strömungsrichtung gesehen - am Anfang des Anschlußstücks angeordnet. 1eine zweite Meßstelle für dtn Wirkdruck kann am Auslaß des Düsenkörpers vorgesehen sein, wo ohnehin eine entsprechende Meßstelle bei einer Meßeinlaufdüse besteht, aus der der Düsenkörper hervorgegangen ist, und ein Anschlußstutzen kann von dort radial nach außen durch das Anschlußstück hindurch geführt sein.For quantity measurement at points within the duct two pressure measuring points are required. A first measuring point is preferably for the differential pressure - seen in the direction of flow - arranged at the beginning of the connection piece. A second measuring point for the differential pressure can be provided at the outlet of the nozzle body where there is already a corresponding measuring point at a measuring inlet nozzle, from which the nozzle body emerged, and a connecting piece can from there be guided radially outward through the connector.

Wenn das Meßdüsenelement als Meßausblasdüse am Ende der Luttenleitung angeordnet ist, wird es zweckmäßig mittels eines Verbindungsstücks am Ende der Luttenleitung abdichtend angeschlossen. Vorzugsweise besteht das Verbindungsstück aus einem Ring, an den der einlaßseitige Rand des Düsenkörpers angeschweißt ist. In diesem Fall kann die angrenzende Lutte auf das als Ring ausgebildete Verbindungsstück aufgeklemmt werden. Alternativ kann zwecks weiterer Reduzierung der erforderlichen Leitungsbauteile der Wirkdruckgeber in der gleichen Ausführungsform, in der er innerhalb der Luttenleitung angeordnet ist, auch als Meßausblasdüse verwendet werden.If the measuring nozzle element is used as a measuring nozzle at the end of the duct is arranged, it is expedient by means of a connecting piece at the end of the duct connected sealingly. The connecting piece preferably consists of a ring, to which the inlet-side edge of the nozzle body is welded. In this case the adjacent duct can be clamped onto the connecting piece designed as a ring will. Alternatively, for the purpose of further reducing the required line components the differential pressure transducer in the same embodiment in which it is inside the duct is arranged, can also be used as a Meßausblasdüse.

Ein Ausführungsbeispiel der Erf indiing wird nachstehend mit ßCZllg auf die Zeichnung niihcr crläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine scllematische Darstellung einer Luttenleitung mit einer Meßeinlaufdüse, einem Wirkd ruckgeber und einer Meßausblasdüse; Fig.1a eine Abbildung in Fig. 1, jedoch mit einer Meßausblasdiise in der Ausführung eines auch innerhalb der Luttenleitung einsetzbaren Wirkdruckgebers; Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer lleßeinlaufdiise; Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht eines Wirkdruckgebers; Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht einer Meßausblasdüse; Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Luttenleitung mit hinzugefügter Kennlinie für das Luftdurchsatzvolumen längs der Leitungsabschnitte.An embodiment of the Erf indiing is hereinafter referred to as ßCZllg further explained on the drawing. In the drawings: FIG. 1 shows a schematic Representation of a duct with a measuring inlet nozzle, an effective pressure transmitter and a measuring exhaust nozzle; Fig.1a shows a figure in Fig. 1, but with a measuring blow-out nozzle in the design of a differential pressure transducer that can also be used within the duct; Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of an inlet nozzle; Fig. 3 a schematic cross-sectional view of a differential pressure transducer; Fig. 4 is a schematic Cross-sectional view of a measuring exhaust nozzle; Fig. 5 is a schematic representation of a Air duct with added characteristic curve for the air throughput volume along the Line sections.

In Fig. 1 ist eine Luttenleitung 1 vom Nenndurchmesser D1 schematisch dargestellt, die an ihrer Einlaßseite eine Meßeinlaufdüse 2 einer Baugröße aufweist, die dem Nenndurchmesser D1 entspricht. Verdichter, Schalldämpfer und andere bekannte Bauelemente einer üblichen Luttenleitung sind hier nicht eingezeichnet.In Fig. 1, a duct 1 of nominal diameter D1 is schematically shown, which has a measuring inlet nozzle 2 of a size on its inlet side, which corresponds to the nominal diameter D1. Compressors, silencers and other well-known Components of a conventional duct are not shown here.

An einer beliebigen Meßstelle innerhalb der Luttenleitung 1 ist zur Druck- und Mengenmessung ein Wirkdruckgeber 3 eingebaut, dessen Düsenkörper 3a im wesentlichen einer üblichen Meßeinlaufdüse vom Nenndurchmesser D2 entspricht. Der Düsenkörper 3a ist innerhalb eines rohrförmigen Anschlußstücks 4, das dem Nenndurchmesser D1 entspricht, angeordnet und längs seines einlaßseitigen Randes am Innenmantes dieses Anschluß stückes 4 angeschweißt. Angrenzende Plastiklutten konnten mittels handelsilblicher Schnellverschlüsse, wie bei 8 angedeutet, abdichtend mit dem Anschlußstück 4 ver]zlnden werden. Eine erste Meßstelle 5 für den Wirkdruck ist - in Strömungsrichtung gesehen - am Anfang des Anschlußstückes 4 vorgesehen, während sich eine zweite Meßstelle 6 bauartüblich in der Nähe des Auslasses des Düsenkörpers 3a befindet und von dort mittels eines Anschlußstutzens 7 nach außen geführt ist. Aus der Differenz der beiden Meßstellen 5, 6 bzw. 7 entnommenen Wirkdruckwerte wird in üblicher Weise die jeweilige Durchströmmenge ermittelt.At any measuring point within the air duct 1 is to Pressure and quantity measurement built a differential pressure transducer 3, the nozzle body 3a in the essentially corresponds to a conventional measuring inlet nozzle of nominal diameter D2. Of the Nozzle body 3a is within a tubular connection piece 4, which is the nominal diameter D1 corresponds, arranged and along its inlet-side edge on the inner jacket this connection piece 4 welded. Adjacent plastic tubes could by means of commercial quick-release fasteners, as indicated at 8, sealing with the connecting piece 4 will be ignited. A first measuring point 5 for the differential pressure is - seen in the direction of flow - provided at the beginning of the connection piece 4, while a second measuring point 6 is customary in construction near the outlet of the Nozzle body 3a is located and from there by means of a connecting piece 7 to the outside is led. Differential pressure values taken from the difference between the two measuring points 5, 6 and 7 the respective flow rate is determined in the usual way.

Am Ende der Luttenleitung 1 ist mittels eines Verhindungsstiicks 11 eine unter Verwendung eines weiteren Düsenkörpers 3a hergestellte Meßausblasdüse lo angeordnet, wobei der Nenndurchmesser des Düsenkörpers 3a , wie im Fall des Düsenkörpers 3a des vorbeschriebenen Wirkdruckgebers 3, bezogen auf die Auslaßseite, D2 beträgt, während die Einlaßseite dem Nenndurchmesser D1 der Luttenleitung 1 entspricht. Das Ende der Luttenleitung 1 ist wie im Falle des Beispiels gemäß Fig. 3 mittels handelsüblicher Schnellverschlüsse oder anderer Klemmittel 12 abdichtend auf das ringförmige Verbindungsstück 11 der Meßausblasdüse lo aufklemmbar. Wie bei einer Meßeinlaufdüse sind auch hier entsprechende Meßstellen 13 vorgesehen.At the end of the duct 1 is a prevention piece 11 a measuring exhaust nozzle made using a further nozzle body 3a lo, the nominal diameter of the nozzle body 3a, as in the case of the nozzle body 3a of the above-described differential pressure transducer 3, based on the outlet side, is D2, while the inlet side corresponds to the nominal diameter D1 of the duct 1. That As in the case of the example according to FIG. 3, the end of the duct 1 is by means of a commercially available Quick-release fasteners or other clamping means 12 sealingly onto the annular connecting piece 11 of the Meßausblasdüse lo can be clamped on. As with a measuring inlet nozzle are also here corresponding measuring points 13 are provided.

Die Darstellung der Luttenleitung 1 gemäß Fig. la unterscheidet sich lediglich durch die Ausführung der Meßausblasdüse loa , die in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Ausbildung des Wirkdruckgebers 3 entspricht, so daß innerhalb und am Ende der Luttenleitung 1 vorgesehene Meßstellen mit dem gleichen Bauteil herstellbar sind.The representation of the duct 1 according to FIG. 1 a differs only by the execution of the Meßausblasdüse loa, which is preferred in this Embodiment corresponds to the formation of the differential pressure transmitter 3, so that within and at the end of the duct 1 provided measuring points with the same component can be produced.

Welche gcrI ngere Baugröße ei.ner Meßeinlaufdüse als Düsenkörper 3a zur Ausbildung eines Wirkdruckgebers 3 oder einer Meßausblasdüse 10 bz'q. loa infrage kommt, hangt von dem Verhältnis des Nenndurchmesser D1 der Luttenleitung 1 zum Durchmesser der einlaßseitigen Öffnung des Düsenkörpers 3a ah. Als Düsenkörper 3a eines Wirkdruckgebers 3 für eine Luttenleitung vom Nenndurchmesser D1 = 700 mm kommt beispielsweise eine Meßeinlaufdüse vom Typ MED 5 (Nenndurchmesser 500 mm) infrage. Eine entsprechende Zuordnung der Nenndurchmesser ist für die Meßausbiasdüse möglich. Anpassungen der Durchmesserverhältnisse zwischen Düsenkörpern und jeweils vorliegendem Nenndurchmesser sind aufgrund der erfindungsgemäßen einfachen Konstruktion leicht möglich.Which smaller size of measuring inlet nozzle than nozzle body 3a to form a differential pressure transmitter 3 or a measuring exhaust nozzle 10 bz'q. loa in question depends on the ratio of the nominal diameter D1 of the duct 1 to the diameter the inlet-side opening of the nozzle body 3a ah. As a nozzle body 3a of a differential pressure transducer 3 for a duct with a nominal diameter D1 = 700 mm, for example, comes one MED 5 measuring inlet nozzle (nominal diameter 500 mm) is an option. A corresponding Allocation of the nominal diameter is possible for the measuring exhaust nozzle. Adjustments to the Diameter ratios between nozzle bodies and the respective nominal diameter present are easily possible due to the simple construction according to the invention.

Zur Vermeidung von Mißverständnissen sei das obige Beispiel in anderer Formulierung wiederholt: Eine Meßeinlaufdüse vom Typ MED 5 (Nenndurchmesser = 500 mm) kann als Düsenkörper 3a verwendet werden für eine Luttenleitung vom Nenndurchmesser D1 = 700 mm.To avoid misunderstandings, let the above example be in another Repeated formulation: A measuring inlet nozzle of the MED 5 type (nominal diameter = 500 mm) can be used as nozzle body 3a for a duct with the nominal diameter D1 = 700 mm.

Fig. 5 veranschaulicht die für eine mit Meßeinlaufdüse 2 , mehreren Wirkdruckgebern 3 und einer Meßausblasdüse loa bestückte Luttenleitung 1 durch entsprechende Druckmessungen leicht herstellbare Kennlinie für das Luftdurchsatzvolumen der Luttenleitung 1 mit den Volumenwerten V1, V2, V3, V4 und V5 an den jeweiligen Meßstellen.Fig. 5 illustrates the for one with measuring inlet nozzle 2, several Differential pressure transducers 3 and a Meßausblasdüse loa equipped air duct 1 through corresponding Pressure measurements easily produced characteristic curve for the air throughput volume of the duct 1 with the volume values V1, V2, V3, V4 and V5 at the respective measuring points.

Auch für lange Luttenleitungen ist eine solche Kennlinie mit erfindungsgemäß ausgebildeten Meßstellen ohne weiteres möglich, so daß man durch entsprechende Messungen stets ein vollständiges Bild der Luftdurchsatzvolumenverhältnisse der gesamten Luttenleitung erhält und hierdurch beispielsweise eine entsprechende Dichtigkeitskontrolle auch einzelner Leitungsabschnitte vornehmen kann, wenn sich ein stärkerer Durchsatzvolumenabfall zeigt. Außerdem erhält man eine weitere Kontrollmöglichkeit für den statischen Druck, ohne daß es weiterer Einbauten hierfür bedarf. L e e r s e i t eSuch a characteristic is also according to the invention for long duct lines trained measuring points easily possible, so that you can by appropriate measurements always a complete picture of the air throughput volume ratios of the entire duct receives and thereby also, for example, a corresponding leakage check individual line sections can make if there is a greater drop in throughput volume shows. You also get a further control option for the static pressure without the need for any further built-in components. L. e e r e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Duct line, especially for underground ventilation, with volume measuring devices, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the quantity measurement at at least one @ measuring point within the air duct (1) and / or in the end of which a measuring nozzle element (8, 8) is arranged, the nozzle body of which (3a) essentially one intended for a duct with a smaller diameter Measuring inlet nozzle corresponds.

2. Duct line according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the measuring nozzle element as a differential pressure transducer to be arranged within the duct (1) (3) and the nozzle body (3a) is attached to a connection piece (4), to which the adjoining sections of the duct (1) can be connected in a sealing manner are.

3. Duct line according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the outer edge of the nozzle body (3a) within a tubular connection piece (4) attached, for example welded to the inner jacket of the connector (4) is.

4. Duct line according to one of claims 2 and 3, characterized g e k e n n z e i c h n e t that a first measuring point (5) for the differential pressure - in the direction of flow seen - is arranged at the beginning of the connector (4).

5. Duct line according to one of claims 2-4, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that a second measuring point (6) for the differential pressure at the outlet of the Nozzle body (3a) orga @'s and a connecting support (7) from there radially -.- < ii, - i 1 <1 s 1 iI 1 'j1'k (4) 1; ..11J t <: 1 1j <3-

6. Follow the duct Claim 1, characterized in that the measuring nozzle element as on End of the air duct (1) to be arranged measuring exhaust nozzle (10) and formed by means of a connecting piece (11) at the end of the duct (1) can be excluded in a sealing manner is.

7. air duct according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the connecting piece (11) from a ring to which the inlet-side Edge of the nozzle body (3a) is welded.

8. air duct according to claim 7, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the adjoining duct on the connecting piece designed as a ring (7) can be clamped.

9. Duct line according to one or more of the preceding claims, in that the differential pressure transducer (3) is in the same Embodiment in which it is arranged within the duct (1), too is used as a Meßausblasdüse (Fig. 1 a).