DE537601C - Vom Verbrauchsdruck gesteuerter Membrangasdruckregler - Google Patents

Description

in Dessau

Die Erfindung betrifft einen vom Verbrauchsdruck gesteuerten Membrangasdruckregler. Bei den bekannten Reglern dieser Art zeigt sich zunächst der Übelstand, das insbesondere bei geringer Gasentnahme oder bei einer großen Druckdifferenz zwischen Hoch- und Niederdruckraum das Regelventil nur wenig geöffnet ist und dann flattert, so daß eine unregelmäßige Gaslieferung entsteht.

ίο Andererseits haben die bisher bekannten Membrangasdruckregter den Nachteil, daß bei hohen Vordrücken das Regelventil ganz abschließt und die Gasflammen erlöschen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen

ig daher die erwähnten übelstände dadurch beseitigt werden, daß zwischen der zu regelnden Gasdurchtrittsöffnung und dem regelnden Teil des Druckregelventils ein Ringspalt vorgesehen ist, der bei Schließstellung des Ventils bei steigendem Vordruck noch freibleibt. Durch diese Anordnung wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß das Regejorgan des Ventils nicht, wie bei den bisher bekannten Druckreglern der in Frage stehenden Art die

a5 Gasdurchtrittsöffnung bei Überschreiten eines bestimmten Vordruckes völlig abschließt, sondern frei innerhalb des Ringspaltes liegt, so daß ein Flattern des Ventils nicht 'aehr zu befürchten ist und auch bei höheren Vordrücken eine störungsfreie Reglung stattfindet.

Es ist bei vom Hinterdruck gesteuerten Membrangasdruckreglern, bei denen beim Aussetzen des Gasdruckes ein oder mehrere Ventilteller in Schließstellung übergehen, bereits bekannt, in der hohlen Ventilstange oder im Ventilteller Löcher vorzusehen, die beim Wiedereinsetzen des Gasdruckes etwas Gas in die Verbrauchsleitung strömen lassen, damit die Membran wieder unter Gasdruck kommt und das Regelventil in Betrieb setzt. Im Gegensatz zu diesen bekannten Reglern ist bei dem Erfindungsgegenstand die Anordnung so getroffen, daß in der Schließstellung des Ventils bei steigendem Vordruck noch ein Ringspalt zwischen der zu regelnden Gas-. durchtrittsöffnung und dem regelnden Teil des Ventils freibleibt, wodurch die obenerwähnten Vorteile erzielt werden.

Um den Hub des Ventilkörpers nach oben zu begrenzen, wird zweckmäßig ein verstellbarer Anschlag mit Feder vorgesehen. Der Ventilkörper oder die Öffnung oder beide Teile erhalten eine besondere Form, und zwar wird vorzugsweise der Ventilkörper in Form eines Rotationskörpers mit etwa parabelförmigem Querschnitt ausgeführt. Die Kraft, welche das Ventil steuert, setzt sich ja zusammen einerseits aus dem geregelten Druck, multipliziert mit der Membränfläche und dem Druckunterschied von geregeltem Druck und Vordruck auf den wirksamen Querschnitt des

Ventilkörpers, der etwa in der Eintrittsebene der Öffnung liegt, andererseits aus der Membranbelastung, die durch eine Feder oder ein Gewicht ausgeübt werden kann. Der Druck S auf die Membranfläche bleibt bei demselben geregelten Druck immer konstant, während sich der Druck auf den wirksamen Ventilquerschnitt je nach der Größe des Druckunterschiedes von geregeltem Druck und Vordruck ίο ändert. Erhöht sich beispielsweise der Vordruck, so wird der Druck auf die eben genannte Fläche größer. Das System, Membran und Ventil, wird jetzt also so lange gehoben, bis durch die entgegenwirkende Membranbelastung, die zunehmen muß, Gleichgewicht eingetreten ist. Beim Heben des Ventilkörpers wird außerdem die wirksame Fläche des Ventilkörpers vergrößert und hierdurch eine weitere Kraftzunahme bewirkt. Ist jetzt ao wieder Gleichgewicht eingetreten, so soll der freie Durchgangsquerschnitt zwischen Ventilkörper und Sitz so weit verengt sein, daß der geregelte Gasdruck und damit die Gasmenge auf der Niederdruckseite nicht geändert worden ist. Ist also eine von den drei Größen: Ventilkörper, Ventilhub, Membranbelastung, festgelegt, so sind durch den eben gekennzeichneten Regelvorgang auch die anderen beiden bestimmt. Ist beispielsweise die Membranbelastung durch die Charakteristik einer Feder angenommen, so ist, da der Hub durch die Charakteristik bereits festliegt, auch die Ventilform festgelegt. Ist umgekehrt die Form des Ventilkörpers angenommen, so ist, da der Hub auch wieder festliegt, die Veränderlichkeit der Membranbelastung bestimmt.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und zwar ist

Fig. ι ein Schnitt durch den Gasdruckregler bei annähernd voll geöffnetem Ventil und

Fig. 2 ein Teilschnitt bei Schließstellung des Ventils.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist α das Ventilgehäuse, welches einen Stutzen & zur Zuleitung des Hochdruckgases und einen Stutzen c zur Ableitung des Niederdruckgases aufweist. Die beiden Stutzen sind durch eine Ventilöffnung d miteinander verbunden, in welcher sich ein Ventilkörper e bewegen kann. Der Durchmesser der öffnung d ist größer als der größte Durchmesser des Ventilkörpers b, so daß bei jeder Stellung des Ventilkörpers ein Ringspalt zwischen diesem und der öffnung d freibleibt. Der Ventilkörper ist an einer Platte/ aufgehängt, die vorzugsweise mit Hilfe einer Gegenplatte g an einer Membran h befestigt ist. Von oben wirkt gegen die Membran h eine Feder i, die vorzugsweise durch eine einen Anschlag tragende Stellschraube k eingestellt werden kann. Außerdem ist die Membran h und die Feder/ von einem Deckel, der entlüftet ist, abgeschlossen.

Die Wirkungsweise des Gasdruckreglers ist demnach folgende:

Das Gas strömt durch den Stutzen b zu und muß durch die öffnung d hindurch. Es wird dadurch der Druck herabgedrosselt und in dem mit dem Stutzen c verbundenen Raum der gewünschte gedrosselte Druck hergestellt. Dieser Druck wirkt auf die Membran h und stellt das Ventil e entsprechend ein.

Es soll nun darauf geachtet werden, daß nach Möglichkeit der Druck in dem Niederdruckraum konstant bleibt. Wird der Druck in dem Stutzen h größer, so wird der Ventilkörper e angehoben werden, und zwar geschieht dies dadurch, daß von unten auf demj enigen Querschnitt des Körpers e, der in der Mitte der Bohrung d liegt, also durch die in der Zeichnung angedeutete strichpunktierte Linie c herausgeschnitten wird, der Druck im Raum b, dagegen von oben nur der geringere Druck des Niederdruckraumes wirkt. Zu diesen Drücken kommt noch von unten der im Niederdruck herrschende Druck, multipliziert mit der Mernbranfiäche, von oben dagegen der Druck der Feder i. Der Druck der Feder i steigt proportional dem Betrage, um den sie zusammengedrückt wird. Richtet man demnach die Form des Ventilkörpers e im senkrechten Querschnitt so ein, daß bei jeder Stellung des Ventilkörpers der Druckunterschied von geregeltem Druck und Vordruck auf den wirksamen Querschnitt des Ventilkörpers zusammen mit der konstant bleibenden Kraft, die durch den Niederdruck gegen die Membran ausgeübt wird, der entsprechenden Spannung der Feder gleich ist, so ergibt sich ein stets gleichbleibender Druck im Niederdruckraum. Es finden also im Niederdruckraum überhaupt keine Druckänderungen statt, und die Einstellung des Ventils wird nicht durch die Wirkung des Niederdruckes gegen die Membran, sondern durch die Wirkung des Hochdruckes gegen das Ventil hervorgebracht.

Die Form des Ventils wird demnach je nach der Charakteristik der Feder i oder je nachdem, ob man eine oder mehrere Federn oder mehrere Gewichte nimmt, die der Reihe nach in Tätigkeit treten, eine verschiedene sein und kann in jedem Falle durch Rechnung leicht ermittelt werden. Bei dem einfachsten Fall, nämlich der Verwendung einer einfachen Feder, wird die Form des Ventilkörpers im senkrechten Querschnitt etwa die einer Parabel.
Auf alle Fälle muß der Ventilkörper e so

ausgebildet sein, daß er frei durch die öffnung d hindurchschwingt, und sein größter Durchmesser muß um so viel geringer sein als der Durchmesser der öffnung d, daß auch bei Schließstellung des Ventils die kleinste zu regelnde Gasmenge noch durch den Ringspalt hindurchgelassen wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vom Verbrauchsdruck gesteuerter Membrangas druckregler, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zu regelnden GasdurchtrittsÖffnung und dem regelnden Teil des Druckregelventils ein Ringspalt vorgesehen ist, der bei Schließstellung des Ventils bei steigendem Vordruck noch freibleibt.

2. Membrangasdruckregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein ao verstellbarer Anschlag mit Feder den Ventilhub nach oben begrenzt.

3. Membrangasdruckregler nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Querschnitt des Ventilkörpers gegenüber dem Querschnitt der GasdurchtrittsÖffnung so bemessen ist, daß bei Schließstellung des Ventils die kleinste noch zu regelnde Gasmenge durch den Ringspalt hindurchtritt.

4. Membrangasdruckregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper derart kurvenförmig, z. B. in Form einer Parabel, gestaltet ist, daß die Membranbelastung sich um den gleichen Betrag mit dem Ventilhub ändert; um den sich die auf den Ventilkörper einwirkende Kraft ändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen