Verfahren und Vorliehtullg zum Regeln des Mvfischungsverhältnisses von Fluida, wie Gase u : nnd Flüssigkeiten in ilieendern Zustande.
Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfah ren zur Regelung des Mischungsverhältnisses von Fluida, wie Gase und Flüssigkeiten in fliessendem Zustande und die hierzu erforder liche Vorrichtung. Die bisher bekannte Art, das Mischungsverhältnis zu regeln, besteht darin, dass die in einer Zeiteinheit durchRie- ssende Menge eines jeden Fluidums durch eine geeignete Messvorriehtung (Gasuhren, Stau- scheiben, Schwimmermesser und dergleichen) gemessen wird, wobei die Durchflussmenge durch getrennte Betätigung von Drosselvorrichtungen (Hähne und dergleichen) in den
Leitungen mehr oder weniger gedrosselt wird, bis die Messvorrichtungen die gewünschte Durchflussmenge anzeigen.
Gemäss der Erfindung soll das Mischungsverhältnis ohne Hilfe von Messvorrichtungen in der einfachsten Weise beliebig eingestellt werden. Zu diesem Zweck wird der Durchfluss der einzelnen Fluida vor Eintritt in eine gemeinsame Mischkammer durch eine grössere Anzahl Bohrungen unterteilt, welche einzeln geöffnet bezw. geschlossen werden können und so bemessen sind, dass durch jede einzelne Bohrung unter Bertick- sichtigung der spezifischen Gewichte und der
Leitungsdrucke der einzelnen Fluida volume trisch gleiche Mengen durchfliessen.
Da die gesamte durebfliessende Menge eines jeden
Fluidums in die Misehkammer durch die Anzahl der Bohrungen gegeben ist, welche je weils für das betreffende Fluidum offengehalten werden, so wird das Mischungsverhältnis durch die Anzahl der für jedes Fluidum offengehaltenen Bohrungen bestimmt.
Es hat sich erwiesen, dass es vorteilhaft ist, wenn die zu mischenden Fluida (Gase) unter dem gleichen Druck der Misehvorrichtung zufliessen. Die Gleichstellung der Drucke kann durch Verwendung der bekannten Druckreduzierventile erfolgen. Eine neue, einfachere Art besteht zweckmässigerweise darin, dass in die Gasleitungen Wasserwiderstände eingeschaltet werden, bei welchen der durch sie verursachte Druekverlust durch Veränderung der El : öhe der Wassersäulen derart geregelt wird, dass die Enddrucke gleich sind. Die Höhe der wirksamen Wassersäule kann praktischerweise durch Veränderung der Eintauchtiefe des Zufiussrohres verändert werden.
Das gestattet, dass die einzelnen Regler miteinander gekuppelt und so eingestellt werden können, dass der Wasserspiegel in allen Reglern gleich hoch ist; das hat den Vorteil, dass bei eintretenden Verlusten des Wasservorrates die Gleichheit der Drucke unverändert bestehen bleibt.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist durch die Zeichnung veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine Darstellung der Gesamtanordnung einer Regelvorrichtung für die Mischung von zwei Gasen;
Fig. 2 und 3 sind Schnitte an den Stellen, wo die Bohrungen angebracht sind;
Fig. 4 zeigt eine Regelvorrichtung für die Druckgleichstellung für zwei Gase.
Die von den Leitungen a und b (Fig. 1 bis 3) ankommenden Gase fliessen in 2 Kam- mern c und d der Regelvorrichtung. Zwischen diesen 2 Kammern befindet sich ein zylindrischer Teil, worin ein Kolben e gasdicht drehbar angeordnet ist. Kolben e hat auf jeder Seite der Kammern c und d je eine Ausfräsung zur Hälfte seines Durchmessers.
Die Bohrungen f und g gestatten den Durch fluss der Gase nach der Mischkammer h und können durch den Kolben e geöffnet bezw. geschlossen werden. Alle Bohrungen f bezw. g sind von gleichem Durchmesser und so bemessen, dass entsprechend dem spezifischen Gewicht der in Frage kommenden Gase durch jede Bohrung volumetrisch die gleiche Menge Gas durchfliesst. Ferner sind die Bohrungen so angeordnet, dass sie durch Betätigung des Kolbens e eine nach der andern geöffnet bezw. geschlossen werden, und zwar so, dass beim Öffnen der Bohrungen f gleichzeitig dieselbe Anzahl der Bohrungen g geschlossen wird.
Wenn die beispielsweise vorgesehenen 10 Bohrungen f geöffnet sind (Fig. 2), so befinden sich alle vorgesehenen 10 Bohrungen g (Fig. 3) in geschlossenem Zustande, so dass in diesem Falle nur das von a kommende Gas zu der Mischkammer gelangt. Wird nun der Kolben vermittelst des Handrades i so weit betätigt, dass eine Bohrung f geschlossen wird, so wird gleichzeitig eine Bohrung g geöffnet. In diesem Falle fliessen 9 Teile des einen Gases und 1 Teil des andern Gases zu der Mischkammer h und zur Verbrauchsstelle. Dementsprechend können durch Betätigung des Handrades i 8 Teile des einen und 2 Teile des andern Gases, bezw. 7 und 3 Teile usw. eingestellt werden.
Die an dem Handrad i angebrachte Skala in Verbindung mit Zeiger I gibt das eingestellte Mischungsverhältnis bei den verschiedenen Stellungen des Kolbens e an. Um zu verhindern, dass ein Gas in die Leitung des andern vor der Misch kammer durohfliesst, sind die Federventile und n vorgesehen.
Bei Fig. 4 sind die zwei geschlossenen Behälter o und p mit Wasser bis zum Wasserstandshahn q gefüllt und in ihrem untere Teil miteinander verbunden. Die Gase gelangen durch die Rohre r und s in das Innere der Behälter und gehen durch die Rohre ar und bt nach deren Mischregler.
Die Eintauchtiefe der Rohre r und s kann durch Verschieben der Rohre geändert werden. Zu diesem Zwecke sind die Rohre r und s durch gasdichte Stopfbüchsen geführt. Durch Veränderung der Eintauchtiefe ist es möglich, die Betriebsdrucke oberhalb des Wasserspiegels gleichzustellen; an den Manometern t wird der Drucks abgelesen.
Ein Wasserverlust bei einem Behälter würde eine Zerstörung des Gleichgewichtes und ein Nachströmen des Wassers aus dem andern Behälter verursachen, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist.
Das Verfahren findet entsprechende Anwendung bei hEischung von Flüssigkeiten.
PATENTANSPRItORE:
I. Verfahren zum Regeln des Mischungsver hältnisses von Fluida, wie Gase und Flüs siglieiten in fliessendem Zustande, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss ; der ein- zelnen Fluida in die Mischlçammer durch eine grössere Anzahl Bohrungen unterteilt
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Method and procedure for regulating the fishing ratio of fluids such as gases and liquids in other states.
The present invention relates to a procedural Ren for regulating the mixing ratio of fluids, such as gases and liquids in a flowing state, and the device required for this purpose. The previously known way of regulating the mixing ratio is that the amount of each fluid flowing through in a unit of time is measured by a suitable measuring device (gas meters, baffles, float meters and the like), the flow rate being measured by separate actuation of Throttle devices (taps and the like) in the
Lines is more or less throttled until the measuring devices indicate the desired flow rate.
According to the invention, the mixing ratio should be set as desired in the simplest way without the aid of measuring devices. For this purpose, the flow of the individual fluids before entering a common mixing chamber is divided by a large number of bores, which are individually opened or. can be closed and are dimensioned in such a way that through each individual hole, taking into account the specific weights and the
Line pressures of the individual fluids flow through volumetric equal amounts.
Because the total flowing amount of each
Fluid in the mixing chamber is given by the number of bores which are kept open for each fluid in question, the mixing ratio is determined by the number of bores kept open for each fluid.
It has been found that it is advantageous if the fluids (gases) to be mixed flow into the mixing device under the same pressure. The pressures can be equalized by using the known pressure reducing valves. A new, simpler type is expediently that water resistances are switched on in the gas lines, in which the pressure loss caused by them is regulated by changing the height of the water columns in such a way that the final pressures are the same. The height of the effective water column can conveniently be changed by changing the immersion depth of the feed pipe.
This allows the individual controllers to be coupled to one another and set so that the water level in all controllers is the same; this has the advantage that if the water supply is lost, the equality of the pressures remains unchanged.
An example embodiment of the invention is illustrated by the drawing.
Fig. 1 is an illustration of the overall arrangement of a control device for mixing two gases;
Figures 2 and 3 are sections where the holes are made;
Fig. 4 shows a control device for the pressure equalization for two gases.
The gases arriving from lines a and b (FIGS. 1 to 3) flow into two chambers c and d of the control device. Between these two chambers there is a cylindrical part in which a piston e is rotatably arranged in a gas-tight manner. Piston e has a cutout half of its diameter on each side of chambers c and d.
The holes f and g allow the flow of gases to the mixing chamber h and can be opened or opened by the piston e. getting closed. All holes f respectively. g are of the same diameter and dimensioned in such a way that the same amount of gas volumetrically flows through each borehole according to the specific weight of the gases in question. Furthermore, the bores are arranged so that they are opened one after the other by actuation of the piston e respectively. are closed in such a way that when the holes f are opened, the same number of holes g is closed at the same time.
When the 10 bores f provided, for example, are open (FIG. 2), all 10 bores g provided (FIG. 3) are in the closed state, so that in this case only the gas coming from a reaches the mixing chamber. If the piston is now actuated by means of the handwheel i so far that a bore f is closed, a bore g is opened at the same time. In this case, 9 parts of one gas and 1 part of the other gas flow to the mixing chamber h and to the point of consumption. Accordingly, by operating the handwheel i 8 parts of one and 2 parts of the other gas, respectively. 7 and 3 parts etc. can be set.
The scale attached to the handwheel i in connection with pointer I indicates the set mixing ratio for the various positions of the piston e. The spring valves and n are provided to prevent one gas from flowing into the pipe of the other in front of the mixing chamber.
In Fig. 4, the two closed containers o and p are filled with water up to the water level tap q and connected to each other in their lower part. The gases pass through the pipes r and s into the interior of the containers and pass through the pipes ar and bt to their mixing regulator.
The immersion depth of the pipes r and s can be changed by moving the pipes. For this purpose, pipes r and s are passed through gas-tight stuffing boxes. By changing the immersion depth, it is possible to equalize the operating pressures above the water level; The pressure is read off the manometers t.
A loss of water in one container would destroy the equilibrium and cause the water to flow in from the other until the equilibrium is restored.
The process is used accordingly when liquids are heated.
PATENT APPLICATORS:
I. A method for regulating the Mischungsver ratio of fluids, such as gases and Lüs siglieiten in a flowing state, characterized in that the inflow; the individual fluids are divided into the mixing chamber by a large number of holes
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