DE149295C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Das durch eine Leitung strömende Dampfgewicht pro Sekunde läßt sich bekanntlich durch folgende Formel ausdrucken:

G = F ·ιι·γ.

In dieser Formel bedeutet G das gesamte durch die Leitung strömende Dampfgewicht in Kilogramm pro Sekunde, F den Querschnitt der Leitung in Quadratmetern, u die

ίο Geschwindigkeit des Dampfes in Metern pro Sekunde, γ das Gewicht eines Kubikmeters Dampf in Kilogramm der mittleren Spannung p.

Der vorliegenden Konstruktion des Dampfmessers wurde als Hauptgedanke zugrunde gelegt, daß die Geschwindigkeit des Dampfes für die jeweils herrschende Dampfspannung dauernd konstant erhalten bleibe, dagegen der Querschnitt der Durchgangsfläche F sich andere und dem momentanen Dampf verbrauch anpasse. Wie dieses auf sehr einfache Weise erreicht werden kann, ergibt sich aus beiliegender Zeichnung.

In einem gußeisernen Gefäß α ist ein hohler Kegelstumpf b montiert, in welchem sich ein beweglicher Verschlußkörper, z. B. eine an einem dünnen Draht hängende Glocke c aufimd niederbewegen kann. Der Draht ist durch den Deckel des Gefäßes über eine Rolle geführt und durch ein Gewicht d beschwert. Der Dampf strömt nun bei e in das Gefäß und muß, um zu den Verbrauchsstellen zu gelangen, den Hohlkegelstumpf passieren. Infolgedessen bewegt sich die Glocke abwärts und bleibt an der Stelle stehen, deren Querschnittsfläche dem momentanen Dampf ν erbrauch genügt, während die Geschwindigkeit des Dampfes (für die jeweils herrschende Dampfspannung) und die Differenz der beiden Spannungen vor der Glocke und hinter der Glocke entsprechend dem Gewicht d dauernd konstant erhalten bleibt. Ändert sich die Spannung hinter der Glocke, was gleichbedeutend ist mit einer Änderung des Dampfverbrauches, so wird sofort die Glocke einen anderen Querschnitt aufsuchen, damit die ursprüngliche Spannungsdifferenz wieder hergestellt ist. Dasselbe geschieht natürlich, wenn die Spannung vor der Glocke sich ändert. Diese dem jedesmaligen Verbrauche entsprechenden Stellungen der Glocke werden mittels eines an dem Glockendrahte befindlichen Stiftes auf einer Uhrtrommel f registriert. Aus dem so gewonnenen Diagramm geht ohne weiteres der mittlere Querschnitt hervor, das mittlere Gewicht γ des zur \^erwendung gelangten Dampfes pro Kubikmeter ergibt sich aus dem mittleren Druck, der in bekannter Weise, z. B. durch ein Registriermanometer g, bestimmt werden kann. Die Geschwindigkeit u ist für den jeweils zur Verwendung gelangenden Dampfdruck konstant, so daß also sämtliche zur Feststellung des. Dampf Verbrauchs erforderlichen Faktoren gegeben sind.

Zwecks Ermittelung des Dampfverbrauchs in einem bestimmten Moment braucht man also nur auf der Uhrtrommel die jeweilige Höhe der Glocke abzulesen, sowie an dem Registriermanometer den Druck festzustellen.

Durch eine einfache Multiplikation der so ohne weiteres zu gewinnenden Werte für den Querschnitt der Dampfdurchgangsöffnung und für das Dampfgewicht pro Kubikmeter miteinander und mit der konstanten Dampfgeschwindigkeit, erhält man sofort den Dampf verbrauch in Kilogramm pro Sekunde. Selbstverständlich braucht man diese Multiplikation nicht jedesmal vorzunehmen, sondem kann auf einer Tabelle die sämtlichen Glockenstellungen entsprechenden Verbrauchsmengen bei den verschiedenen Dampfdrucken registrieren und dann die tatsächliche Verbrauchsmenge jeden Augenblick auf der Tabelle ablesen.

Gegenüber dem in der Patentschrift 136111 beschriebenen Apparate weist der neue Dampfmesser wesentliche Unterschiede auf.
Hinsichtlich der Bauart ist hervorzuheben, daß bei jenem Apparat der den neuen Dampfmesser kennzeichnende Hohlkegelstumpf vollkommen fehlt. Denn bei jenem Meßapparat bewirkt ein in einem Hohlzylinder mit Schlitzen fest anliegender Kolben, der infolge der großen Reibung ein genaues Messen überhaupt ausschließt, die Querschnitts veränderung. Außerdem weist der Apparat noch die über den Hohlzylinder gestülpte ' Glocke auf, die ebenfalls große Reibungswiderstände mit sich bringt. Bei dem vorliegenden Apparat fehlen diese Komplikationen vollständig, da sich dabei nur eine freischwebende Glocke ohne jede Reibung in einem Hohlkegelstumpf bewegt.

In prinzipieller Beziehung ist hervorzuheben, daß der Apparat der Patentschrift 136111, wie in dem Patent-Anspruch ausdrücklich hervorgehoben wird, nur bei konstanter Dampfspannung eine Messung ermögiieht, während der vorliegende Apparat gleich genaue Resultate bei jeder beliebigen und beliebig wechselnden Spannung liefert. Aber auch bei konstanter Spannung der zu bestimmenden Dampfmenge ist es nicht möglich, in allen vorkommenden Fällen richtige Messungen mit dem Apparat der Patentschrift 136111 zu erzielen. Der strömende Dampf hebt nämlich den Kolben, und diese Stellung des Kolbens sowie der freigewordene Querschnitt wird registriert.

Steigt nun die Dampfspannung vor dem Kolben (es wird ja nur die Spannung hinter dem Kolben durch die übergestülpte Glocke

. konstant erhalten), so wird der Kolben, da die Differenz der Drucke vor und hinter dem Kolben größer geworden ist, sich heben und den Querschnitt vergrößern. Diese Vergrößerung des Querschnitts hat eine Steigerung der Spannung hinter dem Kolben im Gefolge, die jedoch sofort durch die übergestülpte Glocke durch Verringerung des Querschnitts auf die ursprünglich konstante. Spannung gebracht wird. Hierdurch entsteht aber wieder eine größere Druckdifferenz, was Avieder ein Heben des Kolbens verursacht, bis er schließlich oben anstößt und den Dampf infolge der größeren Druckdifferenz mit größerer Geschwindigkeit durchströmen läßt. In diesem Falle wird also der Messer, da ja diese beliebig steigende und fallende Geschwindigkeit nicht bekannt ist, überhaupt kein richtiges Resultat liefern können. Bei dem vorliegenden Messer dagegen ist es vollständig gleichgültig, ob die Spannung vor oder hinter dem Kolben sich ändert, die Druckdifferenz bleibt dauernd konstant, und die Messungen haben dieselbe Genauigkeit.

.Was dann ferner den in der amerikanischen Patentschrift 567054 behandelten Dampfmesser angeht, so ist derselbe überhaupt kein eigentlicher Messer, sondern lediglich eine Vorrichtung, um den Dampf möglichst gleichmäßig strömen zu lassen und den Verbrauch in bestimmten Grenzen zu halten. Zur Feststellung einer verbrauchten Dampfmenge ist nötig, daß der Durchströmungsquerschnitt, Spannung und Geschwindigkeit des Dampfes bekannt sind. Hier wird aber nur der Querschnitt registriert, die beiden anderen Faktoren müssen ange- go nommen werden, so daß also von einer wirklichen Messung des verbrauchten Dampfes gar keine Rede sein kann. Aber auch in konstruktiver und prinzipieller Hinsicht ist dieser Dampfmesser vollständig verschieden von dem vorliegenden. Während bei diesem ein zylindrischer Körper in einem konischen Hohlkörper sich bewegt, ist bei jenem der sich bewegende Teil ein konischer Körper, ein Umstand, der von großer Wichtigkeit ist. Denn dieser konische Körper hat, wie gleich noch bewiesen werden wird, eine mit dem Dampfverbrauch dauernd wechselnde Druckdifferenz und mithin auch wechselnde Geschwindigkeit im Gefolge. Wenn der Messer in Tätigkeit ist, hält die Druckdifferenz zwischen Einströmdampf und Verbrauchsdampf dem Gewichte des konischen Verschlußkörpers das Gleichgewicht, d. h. das konstant bleibende Gewicht des Verschlußkörpers ist gleich dem jedesmaligen Querschnitt des Verschlußkörpers in Quadratcentimetern multipliziert mit der Druckdifferenz in Atmosphären. Nun ändert sich aber der Querschnitt des Verschlußkörpers infolge seiner konischen Form, also muß sich auch die Druckdifferenz ändern, da ja das Produkt aus diesen beiden Faktoren das konstant bleibende Gewicht des Verschlußkörpers ergeben muß. Mit der Druckdifferenz ändert sich aber die Geschwindigkeit, also ist. das dem Dampfmesser, zugrunde liegende Prinzip

ganz verschieden von dem, auf welchem der vorliegende Dampfmesser basiert, da dieser ganz besonders gerade dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dampfgeschwindigkeit für jede Spannung gleichbleibt. Da nun bei dem Apparat jenes amerikanischen Patentes die wechselnde Geschwindigkeit und die Dampf- ! spannung gar nicht bestimmt werden kann, sondern lediglich die Ventilquerschnitte registriert werden, so kann von einem wirklichen Messen des Dampfes nicht die Rede sein.

Besonders hervorzuheben ist schließlich noch, daß der neue Apparat sich nicht nur zum Messen von Dampf, sondern auch für das Messen anderer Gase, speziell von Druckluft, eignet.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :
   Dampfmesser, der das Messen des Dampf Verbrauchs bei für die jeweils herrschende Dampfspannung gleichbleibender Dampfgeschwindigkeit ans dem jeweilig' in bekannter Weise durch ein Manometer registrierten Druck und mittels einer durch die Differenz der vor und hinter dem Messer herrschenden Drucke beeinflußten veränderlichen Durchströmungsöffnung gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß letztere durch einen, in die Dampfleitung eingebauten hohlen Kegelstumpf mit beweglichem zylindrischen Verschlußkörper gebildet wird, dessen Bewegungen auf den Stift eines Registrierwerkes einwirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.