Vorrichtung zur Abiesung der Wasserschiclitstärke in Dampferzeugern mit sich drehender Wasserschicht. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablesung der Schichtstärke des Wassers in Dampferzeugern mit sich drehender Wasserschicht. Die Vorrichtung beruht darauf, den Druckunterschied auszu nutzen, der bei Drehung infolge der Schleu derkraft zwischen dem Wasser und dem Dampf in dem Dampferzeuger entsteht.
Wenn zum Beispiel ein in einem beliebigen Winkel gebogenes Rohr um die Achse des einen Schenkels gedreht wird und dieser mit einem mit Wasser gefüllten Behälter in Ver bindung steht, so wird bekanntlich Wasser aus dem andern Schenkel herausgeschleitciert. Es entsteht dann ein Saugen am Wasser in dem die Drehachse bildenden Schenkel, wel ches Saugen um so grösser wird, je grösser die Schleuderkraft am Wasser in dem andern Schenkel ist.
Dieser Grundsatz liegt der vor liegenden Erfindung zu Grunde und wird dabei derart ausgenutzt, dass ein mindestens teilweise mit Flüssigkeit gefüllter Behälter einerseits mit dem Dampfraum, anderseits mit der rotierenden Wasserschicht in kom- munizierender Verbindung steht und An zeigemittel aufweist, welche durch den zwi schen .der rotierenden Wasserschicht und dem Dampf infolge der Schleuderkraft auftreten den Druckunterschied betätigt werden, wo durch die Wasserschichtstärke abgelesen wer den kann. Als Anzeigemittel kann ein Was serstandsrohr, eine Schwimmervorrichtung, eine Membran mit Zeigervorrichtung oder dergleichen dienen.
Die Erfindung ist auf beifolgenden Zeichnungen in sieben verschiedenen Aus führungsbeispielen veranschaulicht, und zwar in den Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, die die j'erwendüng der Vorrichtung an Dampf erzeugern mit sich drehenden Dampfkessel rohren vorsieht.
Gemäss Fig. 1, die ein Ausführungsbei- spiel mit einer in einem ,Glasrobr veränder licher Wasseroberfläche darstellt, bezeichnet 1 das sich drehende Dampfkesselrohr, 2 des sen Dampfzapfen, d. h. den Dampfablauf und 3 den Wasserzapfen, @d. h.
.den Wasser- zulauf. 4 bezeichnet ein gewöhnliches Waä- serstandsrohr, das oben mit dem Dampfzap fen 2 und unten mit dem Wasserzapfen 3 vnrhunden ist., _ Das Wasserstandsrohr kann n a.türlich in üblicher Weise mit Absperrven tilen und selbsttätigen Absperrvorrichtungen für etwaige Gläsröhrenbrüche versehen sein.
Durch den Druckunterschied, der bei der Drehung des Dampfkesselrohres infolge der Schleuderkraft zwischen dem Wasser und dem Dampf entsteht, wird die Wasserober- fläche im -'Grasserstandsrohr sich je nach der Wasserschichtstärke in dem sich ,drehenden Da.mpfhesselröhre verändern, und die Was serschicht in diesem kann infolgedessen auf einer am *V#Tasserstandsrohr angebrachten Gradeinteilung abgelesen werden.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbei- spiel der vorliegenden Erfindung, ebenfalls bestimmt für ein sich drehendes Dampf kesselrohr gemäss Fig. 1. Um den Nachteil zu vermeiden, der bei dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 1 dadurch entsteht, .dass die Glasröhre 4 teilweise mit Dampf von hoher Temperatur angefüllt ist, was die Verwen dung von hochwertigen Glasröhren notwen dig macht, ist diese Glasröhre bei ;der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung derart angeord net, da.ss sie stets mit kaltem Wasser ange füllt ist.
Der Behälter 5 ist mit einer Flüs sigkeit 6,angefüllt, die schwerer ist als Was ser, z. B. Quecksilber. In den Röhren 7, von denen die eine oder beide aus Glas hergestellt sind, reichen die Flüssigkeitsoberflächen des Quecksilbers bis zu einer gewissen Höhe hinauf, während deren übriger Teil mit kal tem Wasser angefüllt ist.
Bei 8 sind die Röhren mittelst mit Wasser gefüllten Rohr leitungen mit dem Dampf- und dem Wasser zapfen des sieh drehenden Dampflz:esselrohres verbunden, und die Wasserschiöhtstärke in dem sieh drehenden Dampfkesselrohre kann -in einer an der Glasröhre oder den Glas röhren angebrachten Gradeinteilung abge lesen werden. Auch diese Wasserstandsröhren können in üblicher Weise mit Absperrventilen und selbsttätigen Absperrvorrichtungen für etwaigen Glasbruch versehen sein.
Die Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung, eben falls bestimmt für ein sich drehendes Dampf kesselrohr näch Fig. 1. Der Behälter 9 ist an seinem obern Teil bei 10 mit dem Dampf zapfen des sich drehenden Dampfkesselrohres und an seinem untern Teil bei 11 mit dem Wasserzapfen des letzteren verbunden.
Auf der hierbei entstehenden Wasseroberfläche ist ein Schwimmer 12 angeordnet, der mit seinem obern Teil in einer Glasröhre 13 glei- tet. Eine Veränderung der in dem sich drehenden Dampfkessel rohr verursacht. eine Bewegung der Wasser oberfläche und .des auf dieser schwimmenden Schwimmers. Die Bewegungen des letzteren können an einer der den Schwimmer um gebenden CTlasröhre angebrachten Gradeintei lung abgelesen werden. Das Wasserstands glas kann natürlich in üblicher Weise mit erforderlichen Absperrventilen versehen sein.
Der Schwimmer 12 ist an seinem mittleren Teil zu einem Ventil 14 ausgebildet. Bei etwaigem Glasröhrenbrueh wird die Wasser fläche im Behälter 9 und mittelst dieser der Schwimmer angehoben, so dass das Ventil 1.1 dichtend an einen .als Ventilsitz ausbrne- bildeten Teil 15 gepresst und hierdurch ein selbsttätiges Absperren der Glasröhre erzielt wird.
Dieses Absperren ersetzt die bei andern Wasserstandsgläsern üblichen Kugelventile oder dergleichen, aber anstatt, dass man bei diesen früher bekannten Vorrichtungen zwei Ventile gebrauchte, d. h. eine an jedem Ende der Glasröhre, ist bei dieser Ausführungsform nur ein Ventil erforderlich.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das eine Kombination der in Fig. 2 und 3 gezeig ten Ausführungsbeispiele darstellt. Der Be hälter 16 ist teilweise mit einer Flüssigkeit angefüllt, die schwerer ist als Wasser, z. B. Quecksilber. Durch ein Rohr 17 ist die Flüs sigkeit 18 in eine innere, mit dem Dampf zapfen bei 19 verbundene und eine äussere mit dem Wasserzapfen bei 20 verbundene Säule eingeteilt. Die äussere Säule wird vor zugsweise grösser gehalten als die innere, wo- e> man einen grösseren Ausschlag der letz- teren erhält.
Auf der innern Oberfläche der Flüssigkeit ist der bei dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 3 beschriebene Schwimmer mit Ventil, der umsehliessenden Glasröhre und Gradeinteilung angeordnet. Am besten wird das ganze Wasserstandsglas so niedrig angebracht; dass dessen höchster Punkt unter den Dampf- und den Wasserzapfen kommt, wodurch die Füllung desselben mit Wasser erleichtert wird.
An seinem obern Teil kann :das Wasserstands,glas ,am besten mit eineue Lufthahn 21 für das Entfernen von Luft versehen sein. Das Wasserstandsglas kann natürlich' auch so angeordnet werden, dass die Anschlüsse für den Dampf- und .
den Wasserzapfen ihre Plätze tauschen, wodurch die innere Flüssigkeitsoberfläche so angeord net werden kann, dass sie in die Glasröhre kommt und durch diese unmittelbar ohne Schwimmer abgelesen werden kann, aber diese Vorrichtung führt gegenüber der oben beschriebenen den Nachteil mit sich, dass die Flüssigkeitsoberfläche bei zunehmender-Was- serschicht sinken wird und umgekehrt. Diese Vorrichtung will man nach Möglichkeit bei Wasserstandsanzeigern vermeiden, da sie leicht missverstanden werden kann.
Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das in solchen Fällen angewendet wird, wo man aus der einen oder andern Ursache nicht Gelegenheit hat, das in Fig. 4 gezeigte Was serstandsglas unter den Dampf- und Wasser zapfen anzubringen, sondern wünscht, es über denselben anzubringen. Das Wasser- sta.ndsglas 22 wird dann durch die Rohr leitung 23 mit dem Dampfzapfen urid durch die- Leitung 24 mit dem Wasserzapfen ver bunden, die beide in diesem Falle unter dem Wasserstandsglas liegen.
Am Dampfzapfen ist ein wagrechter Teil 25 von solcher Grösse angeordnet, dass der Wasserstand 26 in dem selben eine verhältnismässig geringe, an sieh nicht deutlich beobachtbare Veränderung bei eintretender Veränderung der Wasser sichichtstärke in dem sich idrehenden Dampf- lzesselrohre erfährt. An dem. Dampf- und dem Wasserzapfen sind Absperrventile 27 und 28 angebracht, -und, nachdem diese ab- gesperrt sind, kann das Wasser in das Was serstandsglas durch die kombinierten Speise- und Lufthähne 29 und 30 eingefüllt werden.
Dadurch, dass die Rohrleitungen 23 und 24 unter die Dampf- und Wasserzapfen hinun- tergebogen sind, wird verhindert, dass das Wasser beim Abstellen des Dampferzeugers aus dem Wasserstandsglas herausfliesst, weil die Luft nicht durch die mit Wasser gefüll ten Rohrbiegungen hindurchgelangen kann.
Die Fig. 6 zeigt ein dem in Fig. 1 gezeig ten ähnliches Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, dass man anstatt wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, die Veränderungen der Wasseroberfläche dureli eine Glasröhre beobachtet, bei diesem Aus- führungsbeispiel einen um eine Achse dreh baren Schwimmer verwendet, der mit -einem aussen an ihm angebrachten Zeiger die Was serschichtenveränderungen anzeigt.
In einem Behälter 31, dessen oberer Teil mit dein Wasserzapfen verbunden sind, ist ein um eine Achse 32 drehbarer und eingezeichneter Fall durch- ein Gegengewicht ausgeglichener Schwimmer 34 derart angeordnet, dass er auf der Wasseroberfläche 35 schwimmt. Auf der Achse 32 ist ein Zeiger 36 befestigt,-der auf einer Gradeinteilung 37 die Wasser schichtstärke angibt. Die oben beschriebene Vorrichtung mit Schwimmer kann natürlich auch für die Flüssigkeitsoberflächen bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 und 4 Verwendung finden.
Die Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Membranvorrichtung. Im Behälter 38 ist eine Membrane 39 angeordnet. Auf der einen Seite der Membrane ist der Behäl ter durch eine mit Wasser gefüllte Rohr leitung bei 40 mit dem Dampfzapfen des sieh drehenden Dampfkesselrohres und auf .der andern Seite bei 41 mit dem Wasserzapfen des letzteren verbunden. Mit der Membrane ist am besten eine Feder 42 verbunden, deren Spannung gegebenenfalls von aussen geregelt werden kann.
Bei verschiedenen Wasser- sehichtstärken indem sich drehenden Dampf- kesselrohre wird @clann die Membrane entspre chend versphiedene Ausschläge machen, die durch eine Zeigervorrichtung 43 auf einer mit Gradeinteilung versehenen Scheibe 44 abgelesen werden können.
Die Vorrichtung nach diesem Ausfüh rungsbeispiel kann auch sehr gut über den Dampf- und Wasserzapfen, ähnlich wie es in Fig. 5 gezeigt ist, angebracht werden.
Sämtliche Ausführungsbeispiele nach Fig. 1, 2, 3, 4, 5. 6 und 7 zeigen, wie oben angegeben, die Vorrichtung der Erfindung an Dampferzeugern mit sich drehenden Dampf kesselrohren. Die Vorrichtung für Dampf erzeuger mit stillstehenden Dampfkessel rohren und sich drehender Wasserschicht wird bei allen diesen Ausführungsbeispielen ähnlich.
Device for pouring off the water layer thickness in steam generators with a rotating layer of water. The present invention relates to a device for reading the layer thickness of the water in steam generators with a rotating water layer. The device is based on using trainees the pressure difference that arises when rotating due to the Schleu derkraft between the water and the steam in the steam generator.
If, for example, a tube bent at any angle is rotated around the axis of one leg and this is connected to a container filled with water, then water is known to be slipped out of the other leg. There is then a suction on the water in the leg forming the axis of rotation, which suction becomes greater the greater the centrifugal force on the water in the other leg.
The present invention is based on this principle and is utilized in such a way that a container that is at least partially filled with liquid is in communicating connection with the vapor space on the one hand and the rotating water layer on the other and has display means that pass through the between. the rotating water layer and the steam as a result of the centrifugal force, the pressure difference can be actuated, where the water layer thickness can be read off. As a display means, a water resistance tube, a float device, a membrane with a pointer device or the like can serve.
The invention is illustrated on the accompanying drawings in seven different exemplary embodiments, namely in Figs. 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, which provides the j'erwendüng of the device to steam generators with rotating steam boiler tubes.
According to FIG. 1, which shows an exemplary embodiment with a water surface that can be changed in a glass tube, 1 denotes the rotating steam boiler pipe, 2 denotes the steam spigot. H. the steam outlet and 3 the water spigot, @d. H.
.the water inlet. 4 denotes an ordinary water level pipe, which is connected to the steam spigot 2 at the top and the water spigot 3 at the bottom., _ The water level tube can of course be provided in the usual way with shut-off valves and automatic shut-off devices for any broken glass pipes.
Due to the pressure difference that arises between the water and the steam when the steam boiler tube rotates as a result of the centrifugal force, the water surface in the grass level tube will change depending on the thickness of the water layer in the rotating steam boiler tube, and the water layer in As a result, this can be read on a graduation attached to the * V # trough.
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, also intended for a rotating steam boiler tube according to FIG. 1. In order to avoid the disadvantage that arises in the embodiment according to FIG. 1 that the glass tube 4 is partially is filled with steam at a high temperature, which makes the use of high-quality glass tubes necessary, this glass tube is in the device shown in Fig. 2 so angeord net that it is always filled with cold water.
The container 5 is filled with a liq fluid 6, which is heavier than what water, for. B. Mercury. In the tubes 7, one or both of which are made of glass, the liquid surfaces of the mercury extend up to a certain height, while the remaining part is filled with cold water.
At 8, the tubes are connected to the steam and water tap of the rotating steam tube by means of pipes filled with water, and the water layer strength in the rotating steam boiler tube can be read off in a graduation attached to the glass tube or the glass tubes will. These water level tubes can also be provided in the usual way with shut-off valves and automatic shut-off devices for any glass breakage.
Fig. 3 shows a third embodiment example of the present invention, just if intended for a rotating steam boiler tube next Fig. 1. The container 9 is at its upper part at 10 with the steam tap of the rotating boiler tube and at its lower part connected at 11 to the water spigot of the latter.
A float 12, which slides with its upper part in a glass tube 13, is arranged on the resulting water surface. A change in the pipe caused in the rotating steam boiler. a movement of the water surface and of the swimmer floating on it. The movements of the latter can be read on one of the graduation marks attached to the swimmer's glass tube. The water level glass can of course be provided with the necessary shut-off valves in the usual manner.
The float 12 is formed into a valve 14 at its central part. In the event of a glass tube brew, the water surface in the container 9 and, by means of this, the float is raised so that the valve 1.1 is pressed sealingly against a part 15 formed as a valve seat, thereby automatically shutting off the glass tube.
This shut-off replaces the ball valves or the like common with other water level glasses, but instead of two valves being used in these previously known devices, i. H. one at each end of the glass tube, only one valve is required in this embodiment.
Fig. 4 shows an embodiment which represents a combination of the embodiments shown in Figs. 2 and 3 th. The loading container 16 is partially filled with a liquid that is heavier than water, e.g. B. Mercury. Through a tube 17, the liquid 18 is divided into an inner column connected to the steam tap at 19 and an outer column connected to the water tap at 20. The outer column is preferably kept larger than the inner one, where the latter gives a larger deflection.
On the inner surface of the liquid in the game Ausführungsbei according to FIG. 3 described float with valve, the umsehliessenden glass tube and graduation is arranged. It is best to place the whole water level glass so low; that its highest point comes under the steam and water cones, which makes it easier to fill it with water.
On its upper part: the water level glass, ideally with a new air tap 21 for the removal of air. The water level glass can of course also be arranged so that the connections for the steam and.
the water tap change their places, whereby the inner liquid surface can be net angeord that it comes into the glass tube and can be read through this directly without a float, but this device has the disadvantage compared to the one described above that the liquid surface increases -Water layer will sink and vice versa. This device is to be avoided if possible with water level indicators, since it can easily be misunderstood.
Fig. 5 shows an embodiment which is used in those cases where one does not have the opportunity for one reason or another to attach the what sistorglas shown in Fig. 4 under the steam and water tap, but wishes to have it over the same to attach. The water level glass 22 is then connected through the pipe 23 to the steam plug and through the line 24 to the water plug, both of which in this case are below the water level glass.
A horizontal part 25 of such a size is arranged on the steam spigot that the water level 26 experiences a relatively small, not clearly observable change in the same when the water level changes in the rotating steam boiler pipes. To the. Shut-off valves 27 and 28 are attached to the steam and water tap and, after these have been shut off, the water can be filled into the water level glass through the combined feed and air taps 29 and 30.
The fact that the pipes 23 and 24 are bent down under the steam and water spigots prevents the water from flowing out of the water level glass when the steam generator is switched off, because the air cannot get through the bends in the pipe filled with water.
6 shows an exemplary embodiment similar to that shown in FIG. 1, but with the difference that, instead of the exemplary embodiment according to FIG. 1, the changes in the water surface are observed through a glass tube, in this exemplary embodiment one around an axis Rotatable float is used, which shows the changes in the water layer with a pointer attached to the outside of it.
In a container 31, the upper part of which is connected to the water spigot, a case, which is rotatable about an axis 32 and shown by a float 34 balanced by a counterweight, is arranged in such a way that it floats on the water surface 35. On the axis 32 a pointer 36 is attached, -the 37 indicates the water layer thickness on a graduation. The above-described device with a float can of course also be used for the liquid surfaces in the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 4.
Fig. 7 shows an embodiment with a membrane device. A membrane 39 is arranged in the container 38. On one side of the membrane, the Behäl ter is connected through a water-filled pipe at 40 to the steam spigot of the rotating steam boiler pipe and on the other side at 41 to the water spigot of the latter. A spring 42 is best connected to the membrane, the tension of which can optionally be regulated from the outside.
In the case of different water layers in the rotating steam boiler pipes, @clann will make corresponding deflections which can be read off by a pointer device 43 on a graduated disk 44.
The device according to this Ausfüh approximately example can also be attached very well over the steam and water spigot, similar to that shown in FIG.
All the embodiments according to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7 show, as stated above, the device of the invention on steam generators with rotating steam boiler tubes. The device for steam generator with stationary steam boiler pipes and rotating water layer is similar in all of these embodiments.