DE824265C

DE824265C - Gas mixture control system

Info

Publication number: DE824265C
Application number: DEM1435A
Authority: DE
Inventors: Johannes Petry
Original assignee: MAJERT RUDOLF GmbH
Current assignee: MAJERT RUDOLF GmbH
Priority date: 1950-01-13
Filing date: 1950-01-13
Publication date: 1951-12-10

Description

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.Gas mixture control system The subject matter of the invention Gas mixture regulation system is used to relax different on the working pressure Gases, e.g. B. H and N to mix in a very specific and adjustable ratio and a high working pressure that is independent of the pre-pressure and the withdrawal quantity Keep accuracy. Accordingly, the invention consists in that the gases each for in practical two-stage pressure reducers provided with auxiliary controls a uniform final pressure, which also serves as an impulse for the auxiliary control, relaxed and via adjustable Dosieruhgsdüsen that the proportions of the gases in the mixture regulate, are introduced into the mixture pipe.

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.If a gas fails, the system should lock itself automatically, so that a gas alone cannot be taken out. To this end are in one as in the other inflow line to the working line, two safety shut-off valves arranged, which are switched so that if one type of gas is absent, the other Gas is automatically shut off.

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.According to an advantageous embodiment of the invention, the system still equipped with a large compensating regulator, which also controls the working pressure is influenced and corrected any remaining, finest irregularities. By doing the equalization regulator that of the control regulators in the second stage of the pressure reducer admitted and regulated amount of gas replenished and gas, if necessary, into the working line can flow, a working accuracy is achieved that is in fractions of Percent moves.

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.The drawing shows a control system in a simplified representation for a gas mixture composed of two gases. With i is the Bottle battery from which the smaller amount of gas, e.g. B. H, is removed with 2 the cylinder battery for the extraction of the larger amount of gas, e.g. B. N. The gas flows from the battery i via a switching valve 3 through a line 4 to the high pressure stage of a two-stage diaphragm pressure reducer 5 with control regulator 6. The gas expanded to the low pressure comes from the second stage of the pressure reducer 5 through an inflow line 7 into the mixture line going to the point of consumption B. Two safety shut-off valves S1, S2 are installed one behind the other in line 7. The gas flows from the battery 2 via a switching valve 9 through a line io to the high pressure stage of two two-stage pressure reducers connected in parallel ii with common control regulator 12. The low pressure stages of the two pressure reducers ii are connected in parallel to a feed line 13 to the mixture line 8. In the line 13 are also two safety shut-off valves Si, one behind the other, S2 built in. At the outflow to the mixture line 8 is an adjustable one in the line 7 Dosing nozzle 14 and an adjustable dosing nozzle 15 in line 13. These dosing nozzles are used to set the percentage mixing ratio of the two gases fine adjustment by hand from zero to maximum opening possible.

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.A line 16 leads from the high pressure stage of the pressure reducer 5 to the control regulator 6 and a line 17, from which a branch 18 to the shut-off valve S1 on this mixture side goes to the shut-off valve S2 on the other mixture side. from In the high pressure stage of the pressure reducer ii, a line i9 leads to the control regulator 12 and a line 20, from which a branch 21 to the shut-off valve S1 'of this mixture side goes to the shut-off valve S2 on the other side of the mixture. Those designed as membrane regulators Safety shut-off valves react to a lack of pressure. As explained above, they are switched so that a valve of the H line is coupled to a valve of the N line is. For example, if the working pressure in the H-line falls below a set one Measure, the safety shut-off valves S1 of the H-line and S2 of the N-line close. If there is insufficient pressure in the N line, the other two safety shut-off valves speak in the same way S1 'and S2.

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.Both control valves 6 and 12 of the pressure reducers receive their impulses on the final pressure prevailing in the working line. An impulse line 22 leads from line 7 to control regulator 6, a pulse line 23 from line 13 to Control regulator 12. The one going from the control regulator 6 to the membrane chamber of the pressure reducer 5 Control line is with 24, from the control regulator 12 to the diaphragm chamber of the pressure reducer ii outgoing control line is designated by 25.

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.From the impulse lines 22, 23 a large compensating regulator 26 designed as a membrane regulator is influenced. A line 27 emanating from the impulse line 22 leads to one side, a line 28 emanating from the impulse line 23 leads to the opposite side of the membrane 29. The needle valves 30, 31 directed towards opposite sides are connected to the membrane 29. From the control line 24 of the control regulator 6 a line 32 leads to the valve 3o, from the control line 25 of the control regulator 12 a line 33 leads to the valve 31. The space behind the valve 30 is through a line 34 with the working line 7, the space behind the valve 31 is connected to the working line 13 by a line 35. If there is a pressure difference between the two sides, the equalizing regulator 26 opens the needle valve on the side of the higher pressure, in the example shown, the valve 31, so that gas can flow from the control line 25 of the control regulator 12 to the working line 13, whereby on this Side the working pressure set by the pressure reducers ii falls. At the same time, the outflow from the control line 24 of the control regulator 6 is throttled on the other side by the closing valve 3o and the working pressure is increased on this side. In this way, the exact adjustment of the same pressure on both sides is ensured. A U-shaped water column 36, the ends of which are connected by hoses to the inflow lines 7, 13 of the two gases to the mixture line 8, allows the system to be monitored with respect to the same pressure levels.

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.The automatic switching valve 3 provided in each gas line or 9 has the purpose of having a battery side that is up to a remainder, for example until it is empty, switch off and switch on the still full battery side. For this purpose, the switching valve is equipped with a pressure-influenced control piston provided, which carries a valve closure on both sides. Depending on the position of the control piston an inflow valve is closed on one of the two sides until the one on the gas pressure acting on the control piston on the other open side has fallen so far is that the control piston by the gas pressure that the previously closed valve requested, is switched to the opposite position. In this way the system can work without interrupting operation, just changing the emptied bottles is required.

Die für zwei verschiedene Gase erläuterten Einrichtungen der Anlage können sinngemäß auch für Gasgemische aus mehr Gasarten Verwendung finden.The facilities of the plant explained for two different gases can also be used for gas mixtures of more types of gas.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Plant for regulation one; Gas mixture from different Types of gas, characterized in that the gases each have an auxiliary control provided, expediently two-stage pressure reducers (5, 11) to a uniform Ultimate pressure, which also serves as an impulse for the auxiliary control, is relaxed and adjustable Dosing nozzles (14, 15), which regulate the proportions of the gases in the mixture, into the mixture pipe (8) are initiated.

2. Plant according to claim i, characterized in that the Final pressure on both sides of the mixture through a compensating regulator (26), which operates on the The control pressures set by the control regulators (6, 12) act on the pressure reducer, is kept the same.

3. Plant according to claims i and 2, characterized characterized in that the compensating regulator (26) in the event of pressure differences on the side the higher pressure reduces the pressure by letting the control pressure flow off and increase the pressure on the low pressure side by throttling the outflow.

4. Plant according to claims i to 3, characterized in that the control member (membrane 29 or piston) of the equalization regulator sets two metering valves (30, 31), the outflow of the control pressure to the metering points (14, 15) of the mixture line regulates ..

5. Plant according to claim i, characterized in that in each of the inflow lines (7, 13) two safety shut-off valves (S1, S, or S1 ', Sä) are installed and switched so that a valve on one side with is coupled to a valve on the other side.

6. Plant according to claim i, characterized characterized in that an automatically operating changeover valve in each gas line (3 or 9) to switch from the battery, which is empty except for a remainder, to the new, unused battery is provided.