Holler, beschlossener Schwimmer in einer Einrichtung zur Regelurg flüssiger Mittel, insbesondere in Kälteumaschinen. Von Sclwimmern für Einrichtungen zur Regelung flüssiger Mittel, wie solche ins besondere in Kältemaschinen verwendet wer den, wird verlangt, dass sie bei einem ver hältnismässig grossen Verdrängervolumen ein möglichst kleines -ewicht und geringe Eigen massen besitzen, damit sie auch geringen Sch wankungen des Flüssigkeitsspiegels rasch, sicher und eindeutig folgen und nicht über regulieren. Zu diesem Behufe hat man Schwimmer nicht nur hohl, sondern mit mög- liclst dünner Wandung ausgeführt.
Wenn aber solche Schwimmer in einem Ratm ar beiten sollen, in welchem ein hoher Druck herrscht, so besteht die Gefahr, dass die Schwimmerwand infolge des äussern Über druckes einknickt.
Vorliegende Erfindung gibt das Mittel an die Hand, einen möglichst leichten Schwimmer mit möglichst grossem Verdränger volumen und möglichst geringen Eigenmassen auszuführen. Darnach ist der hohle Schwim- ner mit einem Mittel gefüllt, dessen Druck bei abgeschlossenem Sclwimner und bei einer Temperatur von 20 C über den Atmosplä- rendrucke liegt und sich bei veränderlicher Temperatur im gleichen Sinn und Verhältnis äindert wie der Druck des zu regelnden Mit tels. Zum Füllen des Schwimmerhohlraumes kann ein Mittel von solcher Art und in sol cher Menge verwendet werden, dass es sich wenigstens im untern Teile des in Betriebe vorkommenden Temperaturbereiches teilweise in flüssigem Zustande befindet.
Das Mittel kann von gleicher chemischer Zusammen setzung sein wie das zu regelnde Mittel, oder es kann solcher Art sein, dass es im Betriebe stets einen grösseren Druck besitzt als das zu regelnde Mittel. Ferner kann als Füll mittel ein Gemisch von Flüssigkeit und darin iib sorbierbarem Gase verwendet werden.
Solche Gemiscle, beispielsweise Wasser und Ammoniak, lassen sich leicht einfüllen. Ihre Druckzunahme erfolgt ähulich wie die von gesättigtem, u Dampfe.
Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes sollen anhand der Zeichnung erlliit w-erden. Hierbei stellt Fig. 1 in sche- in.atIscher Weise den Querschnitt durch eine Schwimmerregelungsvorrichtung. Fig. 2 (las Diagramm für zwei Mittel dar, von dellen las eine das zu regelnde, das andere das Füllmittel für den Schwimmerhohlraum sein kann, und umgekehrt.
In Fig. 1 ist der Behälter 1 von vierecki gem Vertikalquerschnitte zum Teil mit einer zu regelnden Flüssigkeit 2 angefüllt. Diese Flüssigkeit strömt dem Behälter 1 durch das Rohr 3 von oben zu und soll durch las Rohr 4 weitergeleitet werden. Der Eintrittsquer schnitt des Rohres 4 ist mittelst des Ven tils 5 derart zu regeln, class der Flüssigkeits spiegel im Behälter 1 sich in der Höhe A-B hält. Zn diesem Belauf ist cas Ventil 5 mit- telst eines un die ortsfeste Axe 6 drehbaren Hebelarmes 7 mit den Schwimner 8 ver- blnden. Derselbe besitzt eine nur ganz dünne Nandung und ist zum geringen Teil fnit einer Hilfsflüssigkeit 9, zum grössten Teil mit dem aus dieser Flüssigkeit entstandenen Dampf angefüllt.
Der über der Höhenlage A-B befindliche Teil des Behälters 1 ist mit dem aus der zu regelnden Flüssigkeit entstandenen Dampf erfüllt. Hätte nun die ser Dampf einen sehr hohen Überdruck gegen über dem Innern des Schwimmers B, so vürde die Gefahr bestellen, dass die Wandung die ses Sciwinmers unter diesem Überdrucke zusammenknicken würde. Gemäss vorliegen der Erfindung wählt nan für die Füllung des Schwimmers 8 ein Mittel, dessen Druck bei abgeschlossenem Schwimmer und bei einer Temperatur von 20 C über dem Atmospbä- rendrucke liegt und sich bei veränderlicher Temperatur in gleichem Sinn und Verhältnis ändert wie der Druck des zu regelnden Mittels.
In Fig. 2 sind beispielsweise die Sät tigungskurven für zwei verschiedene, bei Kältenasclinen in Frage kommende Mittel bildlich dargestellt. Als Abszisse ist die Temperatur "t", als Ordinate der absolute Druck "p" aufgetragen. Die untere Kurve ist die Sättigungskurve für schweflige Säure SO2, die obere ist die Sättigungskurve für Ammoniak NH3. Wird von diesen beiden Mitteln vorerst NH3 als zu regelndes, SO2 als in den Schwimmer einzufüllendes Mittel geväihlt, so berrsclt beim Füllen des Schwim mers unter einer Temperatur von 20 C in dem Schwimmer ein absoluter Druck von 3,3 Atmosphären.
Sinkt im Betriebe die Temperatur des zu regelnden Ammoniaks und damit diejenige innerhalb des Schwimmers auf eine Beharrungstemperatur voll beispiels weise - 10 C, so unterliegt die Schwimmer wand von aussen einem Drucke von etwa 2,8 Atmosphären (Punkt C in Fig. 2), von innen einem Drucke von etwa 10 Atmosphä ren (Punkt D in Fig. 2), also einem Über drucke voll 2,8 minus 1,0 - 1,8 Atmosphä ren. Die Schwimnierwand muss so stark ge wählt werden, dass sie diesem Überdrucke mit hinreichender Sicherheit standhalten kann.
Wird der Schwimmer statt mit SO2 nunmehr mit NH3, also mit gleichem Mittel gefüllt, wie sieh im Behälter 2 befindet, und wird in den Schwimmerhohlraum von Anfang an so viel flüssiges NH3 gegeben, dass im Be triebe die Flüssigkeit nicht vollständig ver dampft, dass sich also im Hohlraume stets ge sättigter N H3-Dampf vorfindet, so herrscht im Schwimmer genau der Bleiehe Druck wie ausserhalb und die Wandung ist vollständig entlastet.
Solange im Schwimmerbohlraumne flüssiges Mittel vorhanden ist, steigt dessen Druck bei zunehmender Temperatur nach der Sättigungskurve. Würde die Temperatur noch mehr steigen und dabei im Innern alle Flüssigkeit verdampfen, während ausserhalb noch Sättigung herrscht, so würde aussen der Druck mehr ansteigen als im Innern, wo sich jetzt überhitzter NH,-Dampf befindet;
doch wäre der sich so bildende Überdruck nicht erheblich und für die Wandung nicht ge- fihrlich, weil sie ja schon aus Werkstatt rücksichten nicht allzu dünn gehalten wer den darf. rd nun in einem dritten Falle der Schwimmer mit wenig flüssigem und viel gasförmigem NI-I;
beschickt. während die im Behälter 1 befindliche, beziehungsweise zu regelnde Flüssigkeit schweflige Säure SO., ist, so herrscht beispielsweise bei einer Be- harrungstemperatur von<B>-10"</B> C in der Umgebung des Schwimmers ein spezifischer Druck voll 1,0 Atmosphären (Pnnli#t D in Fig. 2), in dessen Hohlraum ein Druck von 2,8 Atmosphären (Punkt C). Die Schwim merwand untersteht also einem von innen nach aussen gerichteten Überdruck von 1,8 Atmosphären.
In diesem dritten Fall ist, wie sich aus Fig. 2 ableiten lässt, ein in nerer Überdruck auch dann noch gesichert, wenn sich die Betriebs-, bezw. Bebarrungs- temperatur zwischen + 20 und -15 C verändert. Nun sind bekanntlich Hohlkörper gegenüber innerem Überdrucke viel wider- stancsfähiger als gegenüber äusserem Über druck, und s o hat man also auch bei der un ter vorstehenden drei Beispielen als dritte aufgeführte Wahl von Füllmittel gegenüber zu regelndem Mittel eine grosse Betriebs sicherheit für die Festigkeit der Schwimmer wand, auch wenn deren Dicke und damit das gesamte Gewicht des Schwimmers in er wünschtem Masse sehr gering ist.
Holler, decided swimmer in a facility for regulating liquid resources, especially in refrigeration machines. Swimmers for devices for regulating liquid resources, such as those used in particular in refrigeration machines, are required to have the smallest possible weight and low intrinsic masses with a relatively large displacement volume, so that they can also rapidly fluctuate small fluctuations in the liquid level , follow safely and clearly and not over regulate. For this purpose, swimmers have not only been made hollow, but with walls that are as thin as possible.
But if such swimmers are to work in a council in which there is high pressure, there is a risk that the float wall will buckle as a result of the external excess pressure.
The present invention provides the means to make a float as light as possible with the largest possible displacement volume and the lowest possible net weight. According to this, the hollow swimmer is filled with an agent, the pressure of which, when the swimmer is closed and at a temperature of 20 C, is above atmospheric pressure and changes with changing temperature in the same sense and ratio as the pressure of the agent to be regulated. To fill the float cavity, an agent of such a type and quantity can be used that it is partially in a liquid state at least in the lower parts of the temperature range occurring in companies.
The agent can be of the same chemical composition as the agent to be regulated, or it can be of such a nature that it always has a greater pressure in the company than the agent to be regulated. Furthermore, a mixture of liquid and gases that can be sorbable therein can be used as filler.
Such mixtures, for example water and ammonia, can be easily filled. Its pressure increase is similar to that of saturated vapors.
Embodiments of the subject matter of the invention should be erlliit based on the drawing. Here, FIG. 1 shows in a schematic way the cross section through a float control device. Fig. 2 (read diagram for two agents, one of which reads the one to be regulated, the other the filler for the float cavity, and vice versa.
In Fig. 1, the container 1 is partially filled with a liquid 2 to be regulated by vierecki according to vertical cross-sections. This liquid flows to the container 1 through the pipe 3 from above and is to be passed on through the pipe 4. The inlet cross section of the pipe 4 is to be regulated by means of the valve 5 in such a way that the liquid level in the container 1 is at the level A-B. In this direction, the valve 5 is connected to the float 8 by means of a lever arm 7 which can be rotated to the stationary axis 6. It has only a very thin surface and is filled to a small extent with an auxiliary liquid 9 and for the most part with the vapor produced from this liquid.
The part of the container 1 located above the level A-B is filled with the vapor generated from the liquid to be regulated. If this steam had a very high overpressure against the inside of the float B, there would be the danger that the wall of this sciwinmer would buckle under this overpressure. According to the present invention, nan selects a means for filling the float 8, the pressure of which is higher than atmospheric pressure when the float is closed and at a temperature of 20 C and changes in the same sense and ratio as the pressure of the controlled pressure when the temperature changes Means.
In Fig. 2, for example, the saturation curves for two different, in Kältenasclinen eligible agents are shown graphically. The temperature "t" is plotted as the abscissa and the absolute pressure "p" is plotted as the ordinate. The lower curve is the saturation curve for sulphurous acid SO2, the upper curve is the saturation curve for ammonia NH3. If, of these two agents, NH3 is initially selected as the agent to be regulated and SO2 as the agent to be filled into the float, an absolute pressure of 3.3 atmospheres is reached when the float is filled at a temperature of 20 C in the float.
If the temperature of the ammonia to be controlled falls in operation, and thus that within the float to a steady-state temperature, full example - 10 C, the float wall is subject to a pressure of about 2.8 atmospheres (point C in Fig. 2) from the outside inside a pressure of about 10 atmospheres (point D in Fig. 2), so an overpressure full 2.8 minus 1.0 - 1.8 atmospheres. The swimming wall must be chosen so strong that it can accommodate this overpressure can withstand sufficient security.
If the float is now filled with NH3 instead of SO2, i.e. with the same agent as is located in container 2, and so much liquid NH3 is added to the float cavity from the start that the liquid does not completely evaporate during operation So if there is always saturated N H3 vapor in the cavity, there is exactly the same lead pressure in the float as outside and the wall is completely relieved.
As long as there is no liquid in the float cavity, its pressure rises with increasing temperature according to the saturation curve. If the temperature were to rise even more and all the liquid inside would evaporate while there is still saturation outside, then the pressure outside would rise more than inside, where there is now superheated NH, vapor;
but the overpressure that forms in this way would not be significant and would not be dangerous for the wall, because it must not be kept too thin even from the workshop. Now, in a third case, the swimmer with little liquid and much gaseous NI-I;
loaded. While the liquid in the container 1 or to be regulated is sulphurous acid SO., for example, when the temperature is maintained at -10 "C in the vicinity of the float, there is a specific pressure of 1.0 Atmospheres (Pnnli # t D in Fig. 2), in the cavity of which a pressure of 2.8 atmospheres (point C). The float wall is therefore subject to an overpressure of 1.8 atmospheres directed from the inside to the outside.
In this third case, as can be deduced from Fig. 2, an in nerer overpressure is also secured when the operating, respectively. Holding temperature changed between + 20 and -15 C. Now, as is well known, hollow bodies are much more resistant to internal overpressure than to external overpressure, and so one has a high operational reliability for the strength of the float wall in the three examples listed below as the third choice of filler compared to the agent to be controlled , even if their thickness and thus the total weight of the swimmer is very low to the desired extent.