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Gasgemisch-Regelungsanlage Die den Gegenstand der Erfindung bildende
Gasgemisch-Regelungsanlage dient dazu, verschiedene auf den Arbeitsdruck entspannte
Gase, z. B. H und N, in einem ganz bestimmten und einstellbaren Verhältnis zu mischen
und einen vom Vordruck und der Entnahmemenge unabhängigen Arbeitsdruck von hoher
Genauigkeit zu halten. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß die Gase je für
sich in mit Hilfssteuerung versehenen, zweckmäßig zweistufigen Druckminderern auf
einen gleichmäßigen Enddruck, der auch als Impuls für die Hilfssteuerung dient,
entspannt und über einstellbare Dosieruhgsdüsen, die die Anteile der Gase im Gemisch
regeln, in das Gemischrohr eingeleitet werden.
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Bei Ausfall eines Gases soll sich die Anlage selbsttätig abschließen,
so daß ein Gas allein nicht entnommen werden kann. Zu diesem Zweck sind in der einen
wie in der anderen Zuflußleitung zur Arbeitsleitung zwei Sicherheitsabsperrventile
angeordnet, die so geschaltet sind, daß beim Wegbleiben einer Gasart auch das andere
Gas automatisch abgesperrt wird.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Anlage
noch mit einem groß bemessenen Ausgleichsregler ausgerüstet, der ebenfalls vom Arbeitsdruck
beeinflußt ist und noch verbliebene, feinste Unregelmäßigkeiten korrigiert. Indem
der Ausgleichsregler die von den Steuerreglern in die zweite Stufe der Druckminderer
eingelassene und geregelte Gasmenge nachdosiert und Gas gegebenenfalls in die Arbeitsleitung
abfließen läßt, wird eine Arbeitsgenauigkeit erreicht, die sich in Bruchteilen von
Prozenten bewegt.
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Die Zeichnung veranschaulicht in vereinfachter Darstellung eine Regelungsanlage
für ein aus zwei Gasen zusammengesetztes Gasgemisch.
Mit i ist die
Flaschenbatterie, aus der die kleinere Gasmenge, z. B. H, entnommen wird, mit 2
die Flaschenbatterie für die Entnahme der größeren Gasmenge, z. B. N, bezeichnet.
Aus derSatterie i strömt das Gas über ein Umschaltventil 3 durch eine Leitung 4
zur Hochdruckstufe eines zweistufigen Membrandruckminderers 5 mit Steuerregler 6.
Das auf den Niederdruck entspannte Gas gelangt aus der zweiten Stufe des Druckminderers
5 durch eine Zuflußleitung 7 in die zur Verbrauchsstelle gehende Gemischleitung
B. In der Leitung 7 sind hintereinander zwei Sicherheitsabsperrventile S1, S2 eingebaut.
Aus der Batterie 2 strömt das Gas über ein Umschaltventil 9 durch eine Leitung io
zur Hochdruckstufe von zwei parallel geschalteten zweistufigen Druckminderern ii
mit gemeinsamem Steuerregler 12. Die Niederdruckstufen der beiden Druckminderer
ii sind parallel an eine Zuflußleitung 13 zur Gemischleitung 8 angeschlossen. In
der Leitung 13 sind ebenfalls hintereinander zwei Sicherheitsabsperrventile Si ,
S2 eingebaut. Am Ausfluß zur Gemischleitung 8 ist in der Leitung 7 eine einstellbare
Dosierungsdüse 14 und in der Leitung 13 eine einstellbare Dosierungsdüse 15 angeordnet.
Mit diesen Dosierungsdüsen ist zur Einstellung des prozentualen Mischverhältnisses
der beiden Gase eine feine Regulierung von Hand von Null bis auf maximale Öffnung
möglich.
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Von der Hochdruckstufe des Druckminderers 5 führt eine Leitung 16
zum Steuerregler 6 und eine Leitung 17, von der ein Abzweig 18 zum Absperrventil
S1 dieser Gemischseite geht, zum Absperrventil S2 der anderen Gemischseite. Von
der Hochdruckstufe der Druckminderer ii führt eine Leitung i9 zum Steuerregler 12
und eine Leitung 20, von der ein Abzweig 21 zum Absperrventil S1' dieser Gemischseite
geht, zum Absperrventil S2 der anderen Gemischseite. Die als Membranregler ausgeführten
Sicherheitsabsperrventile reagieren auf Druckmangel. Sie sind, wie vorstehend erläutert,
so geschaltet, daß ein Ventil der H-Leitung mit einem Ventil der N-Leitung gekoppelt
ist. Fällt beispielsweise in der H-Leitung der Arbeitsdruck unter ein eingestelltes
Maß, so schließen die Sicherheitsabsperrventile S1 der H-Leitung und S2 der N-Leitung.
Bei Druckmangel in der N-Leitung sprechen in gleicher Weise die beiden anderen Sicherheitsabsperrventile
S1' und S2 an.
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Beide Steuerventile 6 und 12 der Druckminderer erhalten ihren Impuls
von dem in der Arbeitsleitung herrschenden Enddruck. Eine Impulsleitung 22 führt
von der Leitung 7 zum Steuerregler 6, eine Impulsleitung 23 von der Leitung 13 zum
Steuerregler 12. Die vom Steuerregler 6 zum Membranraum des Druckminderers 5 gehende
Steuerleitung ist mit 24, die vom Steuerregler 12 zum Membranraum des Druckminderers
ii gehende Steuerleitung mit 25 bezeichnet.
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Von den Impulsleitungen 22, 23 aus wird auch ein als Membranregler
ausgebildeter, groß bemessener Ausgleichsregler 26 beeinflußt. Eine von der Impulsleitung
22 ausgehende Leitung 27 führt auf die eine Seite, eine von der Impulsleitung 23
ausgehende Leitung 28 auf die entgegengesetzte Seite der Membran 29. Mit der Membran
29 sind die nach entgegengesetzten Seiten gerichteten Nadelventile 30, 31 verbunden.
Von der Steuerleitung 24 des Steuerreglers 6 führt eine Leitung 32 zum Ventil 3o,
von der Steuerleitung 25 des Steuerreglers 12 eine Leitung 33 zum Ventil 31. Der
Raum hinter dem Ventil 30 ist durch eine Leitung 34 mit der Arbeitsleitung
7, der Raum hinter dem Ventil 31 durch eine Leitung 35 mit der Arbeitsleitung 13
verbunden. Tritt ein Druckunterschied zwischen den beiden Seiten ein, so öffnet
der Ausgleichsregler 26 das Nadelventil auf der Seite des höheren Druckes, bei dem
dargestellten Beispiel das Ventil 31, so daß Gas aus der Steuerleitung 25 des Steuerreglers
12 zur Arbeitsleitung 13 abfließen kann, wodurch auf dieser Seite der von den Druckminderern
ii eingestellte Arbeitsdruck fällt. Gleichzeitig wird auf der anderen Seite durch
das sich schließende Ventil 3o der Abfluß von der Steuerleitung 24 des Steuerreglers
6 gedrosselt und auf dieser Seite der Arbeitsdruck erhöht. Auf diese `''eise ist
das genaue Einregeln eines gleichen Druckes auf beiden Seiten gesichert. Eine U-förmige
Wassersäule 36, deren Enden durch Schläuche mit den Zuflußleitungen 7, 13 der beiden
Gase zur Gemischleitung 8 verbunden sind, gestattet die Überwachung der Anlage in
bezug auf gleiche Druckhöhen.
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Das in jeder Gasleitung vorgesehene automatische Umschaltventil 3
bzw. 9 hat den Zweck, die eine Batterieseite, die bis auf einen Rest, beispielsweise
bis auf 1,5 atü, entleert ist, abzuschalten und die noch volle Batterieseite einzuschalten.
Zu diesem Zweck ist das Umschaltventil mit einem druckbeeinflußten Steuerkolben
versehen, der beiderseits einen Ventilabschluß trägt. Je nach der Stellung des Steuerkolbens
wird ein Einströmventil auf einer der beiden Seiten abgeschlossen, bis der auf der
anderen offenen Seite auf den Steuerkolben einwirkende Gasdruck so weit gefallen
ist, daß der Steuerkolben durch den Gasdruck, der das bisher geschlossene Ventil
beanfschlagt, in die entgegengesetzte Stellung umgeschaltet wird. Auf diese Weise
kann die Anlage ohne Betriebsunterbrechung arbeiten, lediglich ein Auswechseln der
geleerten Flaschen ist erforderlich.
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Die für zwei verschiedene Gase erläuterten Einrichtungen der Anlage
können sinngemäß auch für Gasgemische aus mehr Gasarten Verwendung finden.