DE15634C

DE15634C - Control device for maximum temperatures

Info

Publication number: DE15634C
Application number: DENDAT15634D
Authority: DE
Original assignee: R. SCHWARTZKOPFF in Berlin

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

KLASSE 74: Signalwesen.CLASS 74: Signaling.

Der Zweck dieser Erfindung ist, insbesondere bei Dampfkesseln sowohl den Wassermangel, als auch den für jeden Kessel bestimmten höchsten Druck durch Messung der Temperatur des Kesselinhaltes zu melden, mag diese Temperatur unter normalen Verhältnissen entstanden oder mag ein Siedeverzug die Veranlassung dazu sein.The purpose of this invention, especially in the case of steam boilers, is both the lack of water, as well as the highest pressure determined for each boiler by measuring the temperature of the boiler contents, this temperature may arise under normal conditions or a delay in boiling may be the cause.

Leitender Gedanke bei der Construction dieses Apparates ist gewesen, alle die Fehler, die sich bei anderen in die Praxis eingeführten Apparaten herausgestellt haben, zu vermeiden; zu diesen gehören namentlich das öfter vorkommende Versagen des Manometers und des Sicherheitsventils, das Inkrustiren des dem Wasser oder Dampf ausgesetzten Schmelztropfens, das Festklemmen der Schwimmer, das heftige Ausblasen von Dampf oder Wasser nach erfolgter Wirkung des Sicherheitsapparates mit dem unter allen Umständen unzuträglichen Reactionsstofs.The guiding principle in the construction of this apparatus was to remove all the errors, to avoid which have been found in other devices that have been put into practice; These include, in particular, the frequent failure of the manometer and the Safety valve, incrustation of the melt drop exposed to water or steam, the jamming of the float, the violent blowing out of steam or water after the safety device has been activated with the reactive substance, which is unsuitable under all circumstances.

Das, was den Sicherheitsapparat vor allen bis jetzt existirenden Sicherheitsapparaten auszeichnet, ist, dafs durch denselben die vorerwähnten Ursachen von Explosionen mit völliger Sicherheit rechtzeitig gemeldet werden.What distinguishes the security apparatus from all security apparatuses that have existed up to now, is that through them the above-mentioned causes of explosions with more complete Security to be reported in a timely manner.

Der Apparat, wie solchen die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung darstellt, ist folgendermafsen construirt:The apparatus, such as those of Fig. 1 of the enclosed Drawing is constructed as follows:

Ein etwa 1,5 m langes Rohr /, am besten aus Stahl oder Eisen von etwa 60 bis 70 mm Durchmesser, an welches an einem Ende eine Verstärkimg mit Gewinde gelöthet ist, wird derartig mittelst Flantsches oder in anderer geeigneter Weise auf dem Kessel befestigt, dafs das mit Verstärkung versehene Ende des Rohres aus der Kesselwand hervorragt, und zwar wird dieses Rohr bis zur Grenze des niedrigsten Wasserstandes in den Kessel eingelassen. Auf den oberen, durch die Verstärkung gebildeten Rand dieses Rohres legt sich der Flantsch eines anderen Rohres e, am besten aus Kupfer oder Messing gefertigt, welches in das erstere hineingelassen und vermittelst Dichtungsmittels durch eine darüber geschraubte Mutter gegen das äufsere Rohr völlig gedichtet wird. Dieses Rohr, welches an seinem unteren Ende geschlossen ist, hat einen Durchmesser von circa 40 bis 50 mm und soll etwas tiefer in das Kesselwasser hineinragen, wie das äufsere. Aufserdem befindet sich etwa 20 mm unter dem äufseren Rohr am inneren Rohr ein dachartiger oder gerader Flantsch m, dessen Dimensionen so gewählt sein können, dafs 4&s innere Rohr sich durch das äufsere nach oben hinaufziehen läfst. Dieser Flantsch oder Schirm dient dazu, den vom Boden des Gefäfses in die Höhe steigenden Dampfblasen den Zutritt in den ringförmigen Raum zwischen äufserem und innerem Rohr zu versperren.A pipe about 1.5 m long, preferably made of steel or iron with a diameter of about 60 to 70 mm, to which a reinforcement with a thread is soldered at one end, is fastened to the boiler in this way by means of flanges or in another suitable manner, that the end of the tube provided with reinforcement protrudes from the boiler wall, and this tube is let into the boiler up to the limit of the lowest water level. On the upper edge of this tube, formed by the reinforcement, lies the flange of another tube e, best made of copper or brass, which is let into the former and completely sealed against the outer tube by means of sealing means by a nut screwed over it. This pipe, which is closed at its lower end, has a diameter of around 40 to 50 mm and should protrude a little deeper into the boiler water than the outer one. In addition, about 20 mm below the outer tube, on the inner tube, there is a roof-like or straight flange , the dimensions of which can be chosen so that the inner tube can be pulled up through the outer tube. This flange or screen is used to block the steam bubbles rising from the bottom of the vessel from entering the ring-shaped space between the outer and inner tubes.

In das Rohr e werden bis auf den Boden (eventuell durch einen aus einem schlechten Elektricitätsleiter gebildeten Kolben hindurch) zwei isolirte Metalldrähte α α gebracht, die Two insulated metal wires α α are brought into the tube e down to the bottom (possibly through a piston formed from a poor conductor of electricity)

ihrerseits zwei aus Porcellan oder anderem geeigneten isolirenden Material hergestellte Schälchen b und b^l tragen, auf deren Rand je ein Legirungsring c bezw. c^l von bestimmter Schmelzbarkeit steht. in turn, carry two bowls b and b ^l made of porcelain or other suitable insulating material, on the edge of which each has an alloy ring c respectively. c ^{l has a} certain meltability.

Die beiden Drähte α α gehen getrennt von einander durch den Boden der Schälchen h und b^l hindurch, von denen sich b am unteren Ende der Drähte bezw. dem unteren Ende des Rohres e, l·¹ dagegen in der Nähe des oberen Endes dieses Rohres befindet.The two wires α α go separately from each other through the bottom of the bowl h and b ^l through, of which b respectively at the lower end of the wires. the lower end of the tube e, l · ^1, however, is located in the vicinity of the upper end of this tube.

Um die Legirungsringe gegen Oxydation und eine dadurch mögliche Aenderung ihres Schmelzpunktes zu schützen, sind dieselben aufsen von einem Kupferring umgeben, welcher gleichzeitig das betreffende Schälchen mit umfassen und einen erhöhten Rand desselben bilden kann. An die innere Seite des Ringes schliefst sich zu demselben Zweck die Aufsenfläche des Zapfens am Kolben d bezw. d¹. Zur weiteren Sicherung der Ringe gegen irgend welche Niederschläge und zum Fernhalten von Unreinigkeiten ist das Rohr e durch einen Pfropfen aus isolirendem Material, wie Holz, Gummi oder dergl. m., abgeschlossen, der mit zwei Durchbohrungen für die Leitungsdrähte versehen ist. Damit die Nietköpfe dieser Drähte den Boden des Rohres e nicht berühren, ist der vorerwähnte Kupferring des Schälchens b unten vorstehend gelassen worden, und sind zum Tragen des letzteren zwei Stifte durch denselben hindurchgesteckt.In order to protect the alloy rings against oxidation and a possible change in their melting point, they are surrounded on the outside by a copper ring, which at the same time encompasses the bowl in question and can form a raised edge of the same. On the inner side of the ring closes the outer surface of the pin on the piston d respectively for the same purpose. d ¹ . To further secure the rings against any kind of precipitation and to keep out impurities, the tube e is closed by a plug of insulating material such as wood, rubber or the like, which is provided with two through-holes for the conductors. So that the rivet heads of these wires do not touch the bottom of the tube e , the aforementioned copper ring of the bowl b has been left protruding below, and two pins are inserted through the same to support the latter.

Die beiden Leitungsdrähte α α stehen mit einer Batterie und einem elektrischen Läutewerk in Verbindung, so dafs, wenn durch ein Schmelzen der Legirung ein metallischer Contact zwischen den Drähten hergestellt wird, ein Signal erfolgt.The two line wires α α are connected to a battery and an electrical bell, so that a signal is given when the alloy melts into metallic contact.

Statt des Läutewerkes könnte man aber mittelst des elektrischen Stromes auch eine Vorrichtung zur Beseitigung des Feuers, z. B. durch Auslösen der Roststäbe oder Einleiten eines Wasserstrahles in den Feuerraum, in Thätigkeit setzen.Instead of the bell, one could also use an electric current to make one Device for eliminating fire, e.g. B. by triggering the grate bars or initiating a jet of water into the furnace.

Fig. 2 zeigt eine modificirte Anordnung der Leitungsdrähte für den Fall, dafs ein Kesselhaus nicht die genügende Höhe hat, um das Einsetzen und Auswechseln der Legirungsringe mit dem in Fig. ι gezeichneten Apparat zu bewirken. Es können alsdann, wie dargestellt, die Leitungsdrähte α α aus zwei oder mehreren durch Gelenke, durch Verschraubung oder auf sonstige geeignete Weise zusammengesetzten Theilen bestehen. Es empfiehlt sich für diesen Fall, die einzelnen Theile der Drähte durch ein- oder zweitheilige kolbenähnliche, aus isolirendem Material hergestellte Pfropfen zu führen.Fig. 2 shows a modified arrangement of the lead wires for the case that a boiler house is not of sufficient height to effect the insertion and replacement of the alloy rings with the apparatus shown in FIG. Then, as shown, the lead wires α α consist of two or more parts assembled by joints, by screwing or in some other suitable manner. In this case it is advisable to lead the individual parts of the wires through one- or two-part bulb-like plugs made of insulating material.

Die Wirkung des Apparates ist folgende:The effect of the device is as follows:

Der untere Legirungsring c schmilzt bei einer Temperatur, die einem Druck entspricht, welcher demjenigen, auf den der Kessel concessionirt ist, um ein Geringes überschreitet, mag diese Temperatur unter normalen Verhältnissen entstanden oder mag ein Siedeverzug die Veranlassung dazu gewesen sein. The lower alloy ring c melts at a temperature which corresponds to a pressure which exceeds that to which the boiler is concessioned by a little, whether this temperature has arisen under normal conditions or a delay in boiling may have been the cause.

Tritt dagegen infolge irgend eines Umstandes Wassermangel ein, so wird das Kesselwasser, welches bis dahin in dem ringförmigen Raum zwischen dem äufseren und dem inneren Rohr dem Kesseldruck entsprechend hoch stand und welches stets durch die das obere Rohrende umgebende Luft die nöthige Abkühlung erfährt, herabfallen. Dagegen tritt in den ringförmigen Raum Dampf ein, der sich, wenn, überhaupt eine Condensation eintreten sollte, so rasch ersetzt, dafs die für das Schmelzen des oberen Legirungsringes nöthige Wärme in wenigen Secunden erreicht ist. Durch das Flüssigwerden des Metalls entsteht wie im ersten Fall eine leitende Verbindung zwischen den beiden Drähten, so dafs der Stromkreis geschlossen und der elektrische Apparat in Thätigkeit gesetzt wird.If, on the other hand, there is a lack of water as a result of any circumstance, the boiler water which until then in the annular space between the outer and the inner tube the boiler pressure was correspondingly high and which was always through the upper end of the pipe surrounding air experiences the necessary cooling, fall down. Contrast it occurs in the ring-shaped Steam, which, if any condensation should occur at all, replaced so quickly that the heat necessary for melting the upper alloy ring is absorbed a few seconds is reached. As the metal becomes liquid, as in in the first case a conductive connection between the two wires, so that the circuit closed and the electrical apparatus put into operation.

Wenn in einer Fabrik mehrere Kessel mit dem Controlapparat versehen sind, so können sämmtliche Apparate mit einem und demselben Signalapparat verbunden werden, vorausgesetzt, dafs man in jede Leitung vor ihrer Vereinigung mit den übrigen Leitungsdrähten einen kleinen Elektromagneten einschaltet, dessen Wirkung dazu benutzt wird, die Nummer oder sonstige Bezeichnung des betreffenden Kessels anzugeben. Es kann dies, wie bei anderen ähnlichen Vorrichtungen, dadurch bewirkt werden, dafs der Elektromagnet eine Klappe aufspringen läfst, welche die Nummer etc., die zusammen mit den Nummern der. übrigen Kessel auf einer Tafel anzubringen ist, verdeckt.If several boilers are equipped with the control device in a factory, so can all devices are connected to one and the same signaling apparatus, provided that that there is a small one in each wire before it joins the other wires Activates electromagnet, the effect of which is used, the number or other Indicate the name of the boiler concerned. It can, as with other similar devices, caused by the electromagnet making a flap open, which the number etc., which together with the numbers of the. remaining boiler on one Panel is to be attached, concealed.

Es erübrigt noch, zu erwähnen, dafs derjenige Theil des Apparates, welcher zur Controlirung des Wasserstandes dient, auch getrennt von dem anderen Theil benutzt werden kann. Es würde dabei aber nur der untere Legirungsring nebst zugehörigen Schälchen wegzulassen sein. Eine Verkürzung des inneren Rohres e sollte nicht stattfinden, da die geringe Dicke der ringförmigen Wasserschicht zwischen den Röhren e und / für die gute Wirkung des Apparates von wesentlichem Vortheil ist.Needless to say, that part of the apparatus which is used to control the water level can also be used separately from the other part. However, only the lower alloy ring and the associated bowls would have to be omitted. A shortening of the inner tube e should not take place, since the small thickness of the annular water layer between the tubes e and / is of considerable advantage for the good functioning of the apparatus.

Claims

Patent claims:

i. A control apparatus for the minimum water level in steam boilers, consisting of two concentric metal pipes e connected with one another at the top and / and a metal alloy c ¹ placed on an insulating shell b ¹ in the upper part of the inner pipe , which when the water level is too low due to the Entry of steam into the annular space melts and thereby isolates between two reaching into the shell b ¹ and forms a battery

Leading conductor wires α α establishes an electrical contact in order to set a signal mechanism or a suitable device for eliminating the fire in action. A combined control device for maximum temperature and minimum water level, consisting of the under i. and of a metal alloy c attached to the lower part of the inner tube and standing on an insulating shell b , which melts at a certain temperature of the boiler contents and thereby establishes contact between the two lead wires aa passed through the upper shell hm to the above stated purpose.

The manufacture of the conductors within the apparatus from two or more parts which are connected to one another by joints or screws.
The attachment of the screen m at the lower protruding end of the inner tube in order to prevent the steam bubbles rising in the boiler from entering the annular space between the two tubes as long as there is water in the same.

For this purpose I sheet drawings.