DE801871C

DE801871C - Steuerorgan fuer die Mengen- und Druckregelung eines gasfoermigen oder fluessigen Mediums in Rohrleitungen

Info

Publication number: DE801871C
Application number: DEP6822A
Authority: DE
Inventors: August Dipl-Ing Justus
Original assignee: GAKO GES fur GAS und KOHLENST
Current assignee: GAKO GES fur GAS und KOHLENST
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-01-25

Description

Steuerorgan für die Mengen- und Druckregelung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in Rohrleitungen Die Erfindung betrifft ein Steuerorgan für die Mengen- und Druckregelung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in Rohrleitungen und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung desselben zum Gegenstand, durch welche nicht nur eine sehr genaue Mengen- und Druckregelung des den Leitungsquerschnitt durchströmenden Mediums ermöglicht, sondern auch die Feineinstellung des Steuerorgans auf die jeweils gewünschte Menge oder den Druck wesentlich erleichtert wird.
Die bisher in Rohrleitungen fast allgemein verwandten Absperr- und Regelorgane, wie Hähne, Keilschieber und Drehklappen, sind für eine Feinregelung der Menge und des Druckes wenig geeignet, denn diese Vorrichtungen haben den Nachteil, claß erst bei einer weit vorgeschrittenen Hahn-oder Schieberöffnung der Durchfluß des betreffenden Mediums einsetzt, worauf dann die Durchflußkurve sehr schnell ansteigt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Absperrorgane besteht darin, daß beim Öffnen des Schiebers, der Klappe oder des Hahns zunächst nur eine kleine, am Rande des gesamten Anströmquerschnitts gelegene Durchflußspalte freigegeben wird. Die Folge davon ist, daß die aus dem gesamten Anströmquerschnitt auf die relativ kleine Durchflußspalte hin gerichteten und zusammengezogenen Stromfäden sich gegenseitig behindern. Hierbei verliert ein Teil der Stromfäden seine ihm in der freien Rohrleitung innewohnende Strömungsgeschwindigkeit, welche sich in Druck umsetzt und dadurch anfänglich den Durchfluß des vor dem freien Strömungsquerschnitt befindlichen Gases oder der Flüssigkeit verhindert, bis der Durchflußquersclinitt auf einen bestimmten Betrag angewachsen ist.
Die Feineinstellung des Absperrorgans wird aber auch noch durch die Wirbelbildung des den Durchflußspalt durchströmenden Mediums erschwert, welche besonders bei Drehklappen infolge ihrer ungünstigen Lage mitten im Rohrquerschnitt stark in Erscheinung tritt.
Die genaue Einstellung der bekannten Absperrirgane wurde schließlich noch dadurch wesentlich erschwert, daß sie in ihrem hauptsächlichen Beriutzungsbereich völlig ungleichförmig arbeiten, so daß die Beobachtung der Spindelstellung bzw. der Lage des Drehklappenhebels einen vollständig unzureichenden Maßstab für die jeweilige Durchflußmenge bzw. Druckhöhe bildet.
Die Benutzung der Hebelstellung des Absperr-#)rgans als Klaßstab für die Mengen- und Druckregelung ist deshalb so schwierig, weil die an sich so geringen Durchflußquerschnitte infolge ihrer Sichelforin stets wechselnde unähnliche Flächen bilden und damit strömungstechnisch sehr ungünstig sind, so daß die theoretisch ermittelten Zahlen nicht annähernd erreicht werden. Die Ungleichförmigkeit der Wirkungsweise tritt besonders deutlich bei selbsttätig gesteuerten Einrichtungen, z. B. hydraulischen Membrandruckreglern mit Drehklappen, in Erscheinung. Diese geraten bei kleineren Durchflußmengen in so starkes Pendeln, daß sie für den praktischen Gebrauch ausscheiden.
.Mit der Erfindung werden alle vorstehend beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten der zur .Mengen- und Druckregelung in Rohrleitungen bisher verwendeten Absperrorgane dadurch beseitigt, daß das in die Rohrleitung einzubauende Steuerorgan mit einer rechteckigen bzw. quadratischen Durchgangsöffnung versehen ist, in welcher in seitlichen, von außen gemeinsam zu bedienenden Drehzapfen gelagerte Flügelklappen derart eingebaut sind, daß beim Öffnen des Steuerorgans sich in Durchgangsmitte ein rechteckiger Spalt bildet, der allmählich nach beiden Seiten wachsend bis auf den vollen Querschnitt des rechteckigen oder quadratischen Durchgangs erweitert werden kann.
Diese Ausführung gemäß der Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß die Durchtrittsöffnung des Steuerorgans stets genau in der Mitte des Rohrquerschnitts liegt und durch keinerlei sperrige Teile behindert ist, so daß eine Wirbelbildung weitest gehend vermieden wird. Eine gegenseitige Behinderung der Stromfäden kann nicht mehr erfolgen, da die Flügelklappen als Lenkwände dienen, durch welche die Stromfäden stets nach der Mitte zum Durchtrittsspalt hingelenkt «erden. Schon gleich im Anfangsstadium der Spalteröffnung setzt ein gleichmäßiger ungehinderter Stromdurchgang ein, wobei die jeweilige Durchflußmenge und dementsprechend auch der Druck infolge der günstigen - rechteckigen - Form der Durchtrittsspalte in jedem Augenblick durch die Stellung des Steuerliebels ermittelt werden kann. Da hierbei die Durchflußmenge in einem annähernd linearen und nicht wie bei den bekannten, oberierwähnten Steuerarganen sprunghaften und schwer kontrollierbaren Verhältnis zum Steuerweg steht, so ist es möglich, ohne weiteres die Hebelstellung auch als Maßstab für die jeweilige Durchflußmenge und den jeweiligen Druck auszunutzen.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung, beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt :ebb. i das Steuerorgan gemäß der Erfindung in einem senkrechten Schnitt, Abb. 2 den Gegenstand der Abb. i in einem :senkrechten, um 9o° gedrehten Schnitt, Abb. 3 in einem waagerechten Mittelschnitt und Abb.4 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Abl>. i.
Wie die Abbildungen erkennen lassen, besteht das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem zylindrischen Gehäuse i, das an den beiden Stirnseiten an je einen Flansch 2, 2' angeschweißt ist, und zwar derart, daß das Gehäuse i an seiner Austrittsseite in eine entsprechende Durchgangsöffnung des Flansches 2' eingeschweißt ist, während der Flansch 2 vor der Eintrittsöffnung des Gehäuses i befestigt ist und diese bis auf eine quadratische, durch die beiden Flügelklappen 3, 4 versperrbare CSffnung abdeckt.
Die Flügelklappen 3, 4 sind mit ihren umgebogenen Randteilen 5 an den Drehzapfen 9, 9' befestigt, welche einerseits mit ihren verjüngten Enden 6 in den Stirnlagern 7, andererseits in den Lagern 8 drehbar gelagert sind. An den oberen, den Flansch 2 überragenden Enden der Drehzapfen 9, 9' sind die zu ihrer Bedienung erforderlichen Hebel i o, i i angebracht und durch aufgeschraubte Muttern 17 gesichert. Diese Hebel, welche gegen die Flügelklappen 3, 4 um 45° versetzt sind, überschneiden sich mit ihren Langlöchern 12, 13, durch welche ein für beide Hebel gemeinsamer Mitnehmerbolzen 18 hindurchgeführt ist, der auf einer in den auf den Flanschen 2, 2' angebrachten Lagern 16 verschiebbar gelagerten Führungsleiste 15 befestigt ist. Beim Verschwenken des längeren als Handgriff dienenden Hebels io wird durch die Wirkung des Mitnehmerbolzens 18 der zweite Hebel i i verschwenkt und gleichzeitig die Führungsleiste 15 axial verschoben. Dadurch, daß beim VerschNvenken des Hebels io nicht nur die Führungsleiste 15, sondern auch die Flügelklappen 3, 4 über die Drehzapfen 9, 9' zwangsläufig und im gleichen Verhältnis zueinander bewegt werden, wird es ermöglicht, die Verschiebung der Führungsleiste 15 als Maßstab für die jeweilige Stellung der Flügelklappen 3, 4 auszunutzen. Zu diesem Zwecke ist die Führungsleiste 15 mit einer Skala i9 versehen, welche mit der Itlarke 25 zusammen arbeitet und es gestattet, die tatsächlich den Durchgangsquerschnitt in der Zeiteinheit durchströmende Durchflußmenge zu bestimmen.

Bei Einstellung einer bestimmten Durchflußmenge können die Flügelklappen 3, 4 in der je--,veiligen Stellung durch Anziehen der auf dem Mitnelimerbolzen 18 sitzenden Flügelschraube 14 ge-

sichert werden. \\-()durch die l;edientingshebel ro, i i

in ihrer Stellung festgekleinint werden.

Zweckmäßig werden die Flügelklappen 3, 4 am

')beren und unteren Ende finit rechtwinklig abge-

bogenen Lappen 21, 22 ausgerüstet, welche paar-

weise in jeder Stellung der Flügelklappen den

rechteckigen Durchgangsduersclinitt am oberen und

unteren Ende der Flügelklappen begrenzen. Hier-

I>ei können die Lappen so ausgeführt sein, daß sie

sich beim bftnen der Türen überschneiden oder sich

mit ihren abgerundeten Kanten in jeder Stellung

der Türen berühren, wobei im letzteren Falle die

Außenflächen der Lappen an je einem Dichtungs-

blech entlanggeführt werden, damit der rechteckige

1)urchfluGquerschnitt in jeder Lappenstellung ge-

\\ ahrt wird.

Claims

PATENTA\SI'Yt`CllE:

r. Steuerorgan für die Mengen- und Druck- regelung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in Rohrleitungen, dadurch gekenn- zeichnet, daß dasselbe aus einem beidends mit Flanschen (2, 2') zum Einbau in die Rohr- leitung versehenen Gehäuse (i) besteht, in welches an seitlichen, von außen gemeinsam zu bedienenden Drehzapfen (9, cg') befestigte Flügel- klappen (3, .l) derart eingebaut sind, daß beint Öffnen des Steuerorgans sich in Durchgangs- mitte ein rechteckiger Spalt bildet, der allmäh- lich nach beiden Seiten wachsend, bis auf den vollen quadratischen 1)tirclilaßduerschnitt des 1,.intrittsflansclies (2) erweitert werden kann. 2. Steuerorgan nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, dall die Flügelklappen (3, d.) am

oheren und unteren Ende mit je einem recht- ,#vinklig abgebogenen Lappen (2r, 22) versehen sind, welche in jeder Stellung der Flügelklappen den rechteckigen Durchgangsquerschnitt der Flügelklappen begrenzen. 3. Steuerorgan nach Anspruch i und 2, da- durch gekennzeichnet, daß die Drehzapfen (9, 9') für die Flügelklappen (3, 4) einseitig bis über die Befestigungsflanschen (3, .4) nach außen verlängert und an ihren freien Enden mit jc einem gegen die Flügelklappen um 45° ver- setzten Hebel (io, i i) ausgerüstet sind, die irl Abhängigkeit voneinander vierschwenkbar sind. .4. Steuerorgan nach Anspruch i bis 3, da- durch gekennzeichnet, daß die beiden sich über- kreuzenden Hebel (ro, ii) mit Langlöchern (12, 13) versehen sind, in welche ein für beide Hebel gemeinsamer, auf einer verschiebbaren Führungsleiste (15) angeordneter NIitnehiner- bolzen (18) eingreift. 5. Steuerorgan nach Anspruch i bis d, da- durch gekennzeichnet, daß die Führungsleiste 15) auf den Befestigungsflanschen (2, 2') auf- liegend, in zwei Lagern (16) geführt wird. 6. Steuerorgan nach Anspruch i bis 5, da- durch <,el;enilzeichilet, daß der Hebel (io) gegen- über dein anderen Hebel (i i) über sein Lang- loch (t2) hinaus verlängert und finit einem Be- tätigungsgriff versehen ist. ;. Steuerorgan nach Anspruch i bis 6, da- durch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Führungsleiste (i5) finit einer '#teßskala (ig) versehen ist, die mit einer auf dein Befestigungs- flansch (2') vorgesehenen Marke (20) zu- saminen arbeitet.