DE18480C

DE18480C - Feuchtigkeitsmesser für Dampf

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Publication number: DE18480C
Application number: DENDAT18480D
Authority: DE
Original assignee: C. CARIO in Chemnitz in Sachsen, Peterstr. 1

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

C. CARIO in CHEMNITZ (Sachsen). Feuchtigkeitsmesser für Dampf.

Patentirt im Deutschen Reiche vom aa. October 1881 ab.

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Kennt man das Gewicht eines bestimmten Volumens trocknen Dampfes von bestimmter Spannung und wägt man dasselbe Volumen nassen Dampfes von derselben Spannung, so ist das Mehrgewicht des nassen Dampfes das in ihm enthaltene Wasser.

Es wiegt z. B. Y₂₀ cbm trockner Dampf von 3 Y₂ Atmosphären Spannung 93 g. Findet man das Gewicht desselben Volumens nassen Dampfes ioo'g, so mufs in letzterem 7 g Wasser enthalten sein, d. h. der nasse Dampf enthält 7 pCt. Wasser. Chemische Wagen geben die Gewichte bis auf Y1000 g genau an, mithin läfst sich auf diese Weise der Wassergehalt bis auf γ_ιΟοο pCt. genau bestimmen; es genügt also die Methode jedem wissenschaftlichen Zweck. Für praktische Zwecke, bei welchen es nur einer Genauigkeit von ca. Y₁₀ pCt. bedarf, genügt auch eine gewöhnliche gute Waage.

Eine weitergehende Erörterung des hier beschriebenen Verfahrens kann nur noch bezwecken, die Fehlerquellen kennen und vermeiden zu lernen.

Zur Ausführung der Bestimmung ist aufser einer Waage nichts weiter nothwendig, als das Gefäfs zur Abmessung eines bestimmten Dampfvolumens, welches Gefäfs so einzurichten ist, dafs Beobachtungsfehler ausgeschlossen werden können. Mögliche Fehler sind:

1. Die abzumessende Dampfmenge ändert während der Entnahme ihren Zustand.

2. Das Mefsgefäfs dehnt sich infolge des Druckes bei verschiedenen Dampfspannungen verschieden stark aus, so dafs sein Volumen nicht immer dasselbe ist.

3. Das Gefäfs dehnt sich infolge der Wärme bei verschiedenen Temperaturen des Dampfes verschieden stark aus und ändert damit sein Volumen.

4. Die bekannten Gewichte des trocknen Dampfes sind nicht genau.

Das in Fig. 1 auf zugehöriger Zeichnung dargestellte Gefäfs A vermeidet bei richtigem Gebrauch alle diese Fehler. Das rohrförmige Gefäfs, welches auch jede andere Gestalt haben kann, trägt an dem einen Ende einen Hahn B, am anderen Ende einen kleineren Hahn C und ist auf seiner ganzen Länge von einem zweiten weiteren Rohr D umgeben. Dieses Rohr D wird durch den Hahn E mit demselben Dampfraum in Verbindung gebracht, dessen Dampf untersucht werden soll, und schützt den im Gefäfs A befindlichen Dampf vor Abkühlung. Durch den Hahn F kann Luft und condensirtes Wasser abgelassen werden. Bei G wird ein Manometer zur Beobachtung der Dampfspannung angeschraubt.

Soll z. B. der Dampf eines Kessels untersucht werden, so wird der Hahn J, Fig. 2, in die Wandung eingeschraubt, welcher mit Ansatzstücken α bis zu der Stelle verlängert werden kann, von welcher der Dampf entnommen werden soll, An den Hahn J wird das Mefsgefäfs mit dem Hahn B geschraubt.

Es sei nun das Mefsgefäfs mit trocknem Dampf angefüllt von der Spannung des zu untersuchenden Dampfes, so werden der Reihe nach die Hähne JB und C geöffnet. Dadurch wird der Dampf durch C ausgetrieben, und das Mefsgefäfs füllt sich mit Kesseldampf. Der Hahn C ist so klein oder wird so geöffnet, dafs

der Eintritt des Kesseldampfes mit mäfsiger Geschwindigkeit erfolgt und Aenderungen des Zustandes durch plötzliche oder zu schnelle Bewegung vermieden werden. Da ferner der Dampf einen Raum von genau seiner eigenen Temperatur vorfindet und nicht expandiren kann, so fehlt jeder Grund zu einer Veränderung seines Zustandes (Fehler i).

Ist das Mefsgefäfs mit dem zu untersuchenden Dampf angefüllt, so schliefst man der Reihe nach die Hähne CB und J, wodurch man ein bestimmtes Volumen Probedampf abgeschlossen hat. Schon dadurch, dafs das Mefsgefäfs von innen und aufsen denselben Druck erfährt, ist jede Ausdehnung durch die Dampfspannung ausgeschlossen (Fehler 2).

Zum Zweck der Wägung hat man vorher bei c den kleinen leichten, in Eis gekühlten Kolben K angeschraubt und läfst jetzt durch Oeffnen des betreffenden Hahnes den ganzen Gefäfsinhalt in den Kolben condensiren. Durch die Wirkung des Heizmantels mufs auch die letzte Spur von Feuchtigkeit in den Kolben übergehen. Darauf wird derselbe abgeschraubt und gewogen, wodurch man das Gewicht des nassen Dampfes erhält.

Das Gewicht des trocknen Dampfes von derselben Spannung wird aus einer Tabelle entnommen, welche mit Hülfe desselben Gefäfses vorher aufgestellt worden ist, und zwar werden die einzelnen Gewichte genau so ermittelt, wie die des nassen Dampfes, nur füllt man das Gefäfs aus einem Kessel mit trocknem Dampf.

Da bei diesem Verfahren die Gewichte des nassen und des trocknen Dampfes unter genau denselben Verhältnissen bestimmt werden, so haben auch die Volumenänderungen durch Druck und Wärme keinen Einflufs auf die Richtigkeit des Resultates. (Fehler 2. und 3.)

Die Gewichtsbestimmungen des nassen und trocknen Dampfes lassen sich auch mittelst eines anderen Verfahrens zusammenfassen. Man stellt dabei das mit nassem Dampf gefüllte Gefäfs senkrecht auf, die Hähne C und C' nach unten hängend, C offen, C' geschlossen, so mufs sich das Wasser zwischen C und C ansammeln. Darauf schliefst man C, wägt den trocknen Dampf und bestimmt auf dieselbe Weise noch das Gewicht des abgesetzten Wassers, indem man die Hähne von aufsen anwärmt und es in den kleinen Wägekolben K treibt.

Die beiden genannten Verfahren können zur gegenseitigen Controle ausgeführt werden.

Hat das in Fig. 1 skizzirte Gefäfs 100 mm

lichten Durchmesser und 2 m Länge, so wiegt ■sein Inhalt trocknen Dampfes von 4 Atmosphären Spannung 33,000 g. Ergiebt sich dann für nassen Dampf das Gewicht 33,659 g, so sind in

"Z 3,ooo · I OO

100 g nassen Dampfes — ^ 98 pCt.

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trocknen Dampfes oder 2 pCt. Wasser enthalten.

Der beschriebene Apparat, Fig. 1, ist für ganz allgemeine Anwendung bestimmt. Für specielle Zwecke gestaltet er sich wesentlich einfacher. Soll er z. B. nur dazu dienen, an einem gewissen Dampfkessel dauernd angebracht zu sein, um den Dampf dieses Kessels jederzeit untersuchen zu können, so kann die Einrichtung getroffen werden, wie sie in Fig. 3 skizzirt ist. A ist ein einfaches (nicht doppelwandiges) Mefsgefäfs, im Kessel Q untergebracht, enthaltend den Hahn B, der mit einer nach aufsen führenden Stange 5 gehandhabt wird. Ebenso führt von dem Gefäfs A ein Rohr R nach aufsen und trägt dort einen Hahn C. Mittelst 5 und R kann das Gefäfs im Kessel auf- und niedergeschoben werden, je nach der Höhe, aus welcher man den Versuchsdampf entnehmen will. Werden dann die beiden Hähne B und C geöffnet, so füllt sich das Gefäfs zweifellos mit unverändertem Kesseldampf, worauf die Hähne geschlossen werden. Dann wird der Wägekolben bei C angeschraubt und der Dampf behufs Wägung hineincondensirt.

Um den Dampf einer Leitung zu untersuchen, ist die Einrichtung nach Fig. 4 geeignet. Es sei L die betreffende Dampfleitung, so werden in dieselbe die beiden Ventile B und C und das Bogenrohr M mit dem Ventil N eingeschaltet. Das Stück Rohr A zwischen B und C dient als Mefsgefäfs und bedarf keines Heizmantels. Während ' des gewöhnlichen Betriebes sind die Ventile B und C offen, N geschlossen. Schliefst man dann C lind B hinter einander und öffnet gleich darauf N, so ist in A zweifellos Dampf in seinem normalen Zustande eingeschlossen, welcher bei c abgezapft und gewogen wird. Der Dampf durchströmt inzwischen das Bogenrohr M, so dafs der Fabrikbetrieb nicht gestört wird. Damit die Ventile vollkommen dicht schliefsen, ist unter die Dichtungsfläche ein Ring aus Asbestpappe gelegt.

Soll bei den Versuchen (etwa für wissenschaftliche Zwecke) der Umstand berücksichtigt werden, dafs in dem mit nassem Dampf gefüllten Gefäfs so viel weniger trockner Dampf enthalten ist, als das Volumen des Wassers beträgt, so berechnet sich die Wassermenge nach der Formel:

fr· η ι ^v

gto = (^n Ir t) 1

worin Gt das Gewicht des trocknen Dampfes ist, welchen das ganze Gefäfs enthält, G_n das Gewicht des nassen Dampfes, g_w das Gewicht des darin enthaltenen Wassers und υ das specifische Volumen des trocknen Dampfes.

Darnach bestimmt sich im zweiten Beispiel die Wassermenge:

149

gw = (33,659 — 33-°°°) —g = °,«628 g,
d. i. 1,97 pCt.

Für gewöhnliche praktische Zwecke können aber diese o,o₃ pCt. unberücksichtigt bleiben.

Claims

Patent-AnSprüche:

1. Das Verfahren, das Volumen des vom Dampf mitgerissenen Wassers zu bestimmen, indem man unter denselben Bedingungen ein Gefäfs mit trocknem und feuchtem Dampf füllt und den Dampf und das Wasser dadurch feststellt, dafs man mit dem Gefäfs einen von aufsen zu kühlenden Wägekolben K, Fig. i, in Verbindung setzt.

2. Ferner für das vorstehend unter 1. genannte Verfahren ein Apparat nach Fig. 1 und 2, bestehend aus Mefsgefäfs A, welches vom Heizmantel D umgeben ist, mit den Hähnen2?i£ zum Einlafs und FcCC zum Ablafs des Dampfes bezw. Condensationswassers und einem Manometer bei G. ■'■;'

Ein Apparat nach Fig. 3, bestehend aus Mefsgefäfs A, Hahn JB, der mittelst Stange S gehandhabt wird, Hahn C, bei dem man den Wägekolben K, Fig. 1, vorschraubt.

Ein Apparat nach Fig. 4, bestehend, aus Mefsgefäfs A, Bogenrohr M für die Dampfleitung während der Messung mit den Ventilen BCNc und Wägekolben K, Fig. 1.

Die Anwendung einer geeignet geformten Mensur statt des Wägekolbens K.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.