DE334246C - Verfahren zum Mischen von Gasen in bestimmten Verhaeltnissen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Mischen von Gasen in bestimmten Verhältnissen.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Mischen von Gasen in bestimmten Verhältnissen und bezweckt eine Vereinfachung der bisher für diesen Zweck gebräuchlichen Einrichtungen. Das Verfahren ist besonders geeignet zum Mischen von Gasen unter hohem Druck. Solche Mischungen sind von großer Wichtigkeit, beispielsweise bei der synthetischen Herstellung von Ammoniak.
• Gemäß der Erfindung geschieht das Mischen der Gase in der Weise, daß die auf den gleichen Überdruck gebrachten Gase selbst die mechanische Meßvorrichtung betätigen, welche gegebenenfalls aus entsprechend bemessenen Zylindern mit beweglichen, miteinander verbundenen Kolben bestehen kann.
• Man hat bereits für Beleuchtungsanlagen vorgeschlagen, Gas und Luft unter Druck zu mischen. Bei diesem Verfahren wird einerseits Luft und anderseits Gas mittels Pumpen angesaugt, und beide Gase werden mittels dieser Pumpen in eine gemeinschaftliche Leitung gedrückt. Hierbei sind zwei Zylinder miteinander verbunden, deren Kolben durch eine gemeinschaftliche Achse bewegt werden, die mit der Gas- bzw. Luftleitung in Verbindung stehen.
• Gas und Luft werden somit in bestimmtem Verhältnis gemeinschaftlich gefördert und innig gemischt. Da aber der Druck der zufließenden Gase unbestimmt ist, wird durch dieses Verfahren das Mischungsverhältnis nur roh geregelt, wie es für den Betrieb einer Beleuchtungsanlage auch ausreicht. Die Kolben der Zylinder werden motorisch angetrieben, saugen die Luft an und pressen sie in die gemeinschaftliche Leitung. Es ist somit eine Antriebskraft erforderlich.
• Demgegenüber besteht das Wesen der vorliegenden Erfindung darin, Druckgase in bestimmten Verhältnissen zu mischen. Die Gase werden auf gleichen Druck und gleiche Temperatur gebracht und treten dann in die Meßzylinder ein, deren Kolben keinen mechanischen Antrieb besitzen. Der Druck der Gase selbst bewirkt die Bewegung der Kolben, die an einer gemeinschaftlichen Welle angebracht sind, um eine gleichmäßige Bewegung zu erzielen. Somit ist kein Kraftaufwand in der Einrichtung notwendig, mit Ausnahme desjenigen, der zur Überwindung der Reibung notwendig ist. Insbesondere ist als neues Kennzeichen der vorliegenden Erfindung hervorzuheben, daß der Hub nur eines der Kolben erforderlich-ist, um das Mischungsverhältnis zu regeln. Für diese Einrichtung findet sich bei der älteren Einrichtung kein Äquivalent. Der hierfür benutzte Apparat ist in einem Ausführungsbeispiel schematisch in der Zeichnung dargestellt. Er besteht aus zwei Zylindern a, b, von denen jeder mit einem Kolben c ausgestattet ist. Die Kolben sind mechanisch miteinander verbunden, und zwar durch Kurbeln d, die auf einer gemeinschaftlichen, durch die Linie e angedeuteten Welle angebracht sind. Es kann auch eine andere Form der Kupplung angewandt werden. Die Zylinderdurchmesser und Hublängen der Kolben sind so gewählt, daß die aus den Zylindern durch die Kolben während eines einzigen Hubes ausgedrückten Volumina iu demselben Verhältnis zueinander stehen wie die erforderliche Menge der komprimierten Gase im endgültigen Gemisch. Wenn beispielsweise die Vorrichtung verwendet werden soll, um zwei komprimierte Gase im Verhältnis von zwei Teilen des einen zu drei Teilen des anderen zu mischen, so werden die Volumina der Zylinder gleich 2 : 3 gewählt.
• Die Zylinder sind mit Schiebern f oder anderen geeigneten Steuervorrichtungen versehen, durch welche die Gase zweckmäßig bei demselben Kompressionsgrade an einer Seite oder der anderen Seite des Kolbens abwechselnd den Zylindern zugeführt werden. Die Zylinder sind mit Auslaßkanälen g versehen, die zu einem gemeinschaftlichen Abführungsrohr lt führen, welches das Gemisch zu einem geeigneten Vorratsbehälter oder zu U der Venvendungsstelle fiihrt.
• Zweckmäßig werden alle Öffnungen, Kanäle und Ventile verhältnismäßig groß gewählt, so daß in den Zylindern nur geringe oder keine Kompression oder Expansion der Gase stattfindet. Falls notwendig, werden Einlaß- und Auslaßrohre mit einstellbaren Ventilen i ausgestattet, nach deren Öffnung die zu den Eintrittsöffnungen der Zylinder fließenden Gase die Kolben in Bewegung setzen, so daß sie ihren Hub vollenden. Die Gase werden in den richtigen Verhältnissen, welche durch die Zylindervolumina bestimmt werden, ausgestoßen und in dem gemeinschaftlichen Ableitungsrohr gemischt.
• Die Vorrichtung nimmt keine Arbeit auf und gibt keine ab, mit Ausnahme derjenigen, um die Reibung der beweglichen Teile zu überwinden. Infolgedessen findet nur ein geringer Druckabfall zwischen Zuführungsquelle und dem gemeinschaftlichen Auslaßrohr oder Mischrohr statt. Dieser Druckverlust könnte vermieden oder auf ein Mindestmaß verringert werden, indem äußere Arbeit in genügendem Maße der Vorrichtung zugeführt wird, um die Reibung zu übenvinden. Die Vorrichtung ist nicht auf bestimmte Drücke beschränkt, aber sie wird zweckmäßig bei Pressungen bis ungefähr zu 200 Atm. angewandt.
• Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar zum Mischen gereinigten, unter Druck befindlichen Wasserstoffes mit Stickstoff von demselben Druck, welcher bei Atmosphärendruck gereinigt worden ist, ohne daß der Druck des Wasserstoffes sinkt. Diese Aufgabe tritt beispielsweise bei der Synthese von Ammoniak auf.
• Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein geschlitzter Lenker k angewandt, welcher mit einem drehbaren Winkelhebel I verbunden ist, der durch eine Schraube itt verstellt wird.
• Mittels dieser Schraube kann eine genaue Einstellung des Kolbenhubes erreicht werden, wie es für die Gewinnung eines bestimmten Mischungsverhältnisses notwendig ist. Durch Anwendung von Einstellvorrichtungen mit großer Reichweite kann ein und derselbe Apparat für Mischungen in sehr verschiedenen Verbältuissen angewandt werden.
• Die vorstehende Beschreibung ist als Ausführungsbeispiel für einen Apparat zum Mischen zweier komprimierter Gase gegeben, aber man kann das gleiche Verfahren anwenden auf die Herstellung von Gemischen mit mehreren von verschiedenen Zuiuhrquellen hergeleiteten Bestandteilen, wobei die Anzahl der Zylinder durch die Anzahl der Bestandteile oder die Anzahl der Zuleitungsquellen bestimmt wird.
• Es kann auch eine geeignete Vorrichtung zur Regelung der Ableitgeschwindigkeit angewandt werden, beispielsweise ein Ventil in gemeinschaftliche Auslaßrohre.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zum Mischen ovn Gasen in bestimmten Verhältnissen mittels einer mechanischen Meßvorrichtung, welche beispielsweise aus entsprechend bemessenen Zylindern mit beweglichen, miteinander verbundenen Kolben besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die auf gleichen t, Überdruck gebrachten Gase selbst die mechanische Meßvorrichtung betätigen.