DE279599C

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Publication number: DE279599C
Application number: DE1912279599D
Authority: DE
Priority date: 1912-10-16
Filing date: 1912-10-16
Anticipated expiration: 1932-10-17
Also published as: FR466280A; GB191322514A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 279599 KLASSE 42/. GRUPPE

HUGO JUNKERS in AACHEN, Frankenburg.

Kalorimeter zur Messung des Heizwertes von Brennstoffen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Oktober 1912 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Kalorimeter, insbesondere zur Messung des Heizwertes von Brennstoffen, bei welchem die entwickelte Gesamtwärme auf eine ruhende Flüssigkeit übertragen wird, deren Ausdehnung als Maß für den Heizwert dient.

Bei solchen Kalorimetern wird bisher als Meßflüssigkeit Wasser verwendet. Mit dieser Verwendung von Wasser sind aber Ungenauigkeiten des Versuchsergebnisses verknüpft, weil das Wasser bei verschiedenen Temperaturen einen verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten hat und weil deshalb die Volumzunahme zu der aufgenommenen Wärmemenge in keinem gesetzmäßigen Verhältnis steht. Das könnte nur dann der Fall sein, wenn erstens immer mit genau derselben Anfangstemperatur gearbeitet, zweitens immer die gleiche Wärmemenge zugeführt wird und drittens alle Teilchen der Flüssigkeit genau die gleiche Temperatur haben; letzteres könnte durch ein während des Versuchs arbeitendes Rührwerk angestrebt werden. Durch das Rührwerk würde jedoch der Apparat kompliziert und seine Handhabung erschwert, zudem ist auch dieses Hilfsmittel zumal bei größeren Apparaten noch unsicher.

Dehnen sich dagegen die Flüssigkeitsteilchen trotz verschiedener Temperaturzunahme im Verhältnis zu dieser Temperaturzunahme gleichmäßig aus, so ist die Gesamtausdehnung gerade so groß, als ob alle Teilchen genau gleiche Temperaturen hätten, so daß das Umrühren entbehrlich wird. Es ist das der Fall bei Verwendung von Flüssigkeiten mit gleichbleibendem Ausdehnungskoeffizienten. In der Verwendung solcher Flüssigkeiten als Meßflüssigkeit liegt in erster Linie die Erfindung, und zwar wird vom Erfinder als besonders geeignet die Anwendung von Petroleum oder ähnlicher Flüssigkeiten mit konstantem Ausdehnungskoeffizienten vorgeschlagen.

Weiter besteht die Erfindung in der Anordnung von Kühlschlangen o. dgl. in der Meßflüssigkeit, die gestatten, die Meßflüssigkeit auf eine gewünschte Anfangstemperatur zu bringen und damit den Apparat ohne Erneuerung der Meßflüssigkeit nach einem oder mehreren Versuchen schnell wieder für weitere Versuche bereitzumachen.

Schließlich ist noch Gegenstand der Erfindung eine besondere Gestaltung des Kalorimetergefäßes, nämlich seine Ausbildung in der Weise, daß alle Begrenzungsteile nach oben ansteigen. Hierdurch wird die Bildung von Luftsäcken vermieden, welche die Genauigkeit des Versuchsergebnisses wesentlich beeinträchtigen können.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in

Fig. ι in einem senkrechten Schnitt, und in

Fig. 2 in einem Schnitt nach Linie A-B der Fig. ι dargestellt.

Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform des Kalorimeters im senkrechten Schnitt bzw. im Schnitt nach Linie C-D der Fig. 3.

In Fig. ι und 2 ist α das die Meßflüssigkeit enthaltende Kalorimetergefäß, b der Verbrennungsschacht, in welchem die bei der Verbrennung des Brennstoffes im Brenner c entwickelten heißen Gase aufsteigen, um durch die Heizkanäle d wieder nach unten zu gehen und durch den Abgasstutzen e abzuziehen.

Im Verbrennungsschacht b bzw. in den Heizkanälen d sind Wärmeaustauschvorrichtungen vorgesehen, welche eine vollständige Überfüh-

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rung der erzeugten Wärme in die Meßflüssigkeit gewährleisten. Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Wärme durch die in dem Heizkanal d vorgesehenen Lamellen von den Gasen aufgenommen und hauptsächlich durch die in die Meßflüssigkeit hineinragenden Lamellen f an die Meßflüssigkeit abgegeben.

Durch den um die Lamellen gelegten Mantel g wird eine lebhaftere Zirkulation der Flüssigkeit

ίο und damit eine bessere Wärmeübertragung an dieselbe erzielt.

Zur Messung der Volumzunahme der Meßflüssigkeit ist bei der in Fig. ι und 2 veranschaulichten Ausführungsform des Apparates ein mit einer Skala versehenes Glasrohr h vorgesehen, welches oben auf den Apparat aufgesetzt ist.

Zur Einstellung der Anfangstemperatur der Meßflüssigkeit sind besondere Wärmeaustauschvorrichtungen vorhanden. Bei dem Ausführungsbeispiele ist zu diesem Zwecke eine in Stutzen k und I endigende Rohrschlange i vorgesehen, durch welche je nach Erfordernis das Kühloder Wärmemittel geleitet wird.

Das eigentliche Kalorimetergefäß α ist zum Schütze gegen Wärmestrahlung mit einem Isoliermantel m umgeben.

η ist ein zur Kontrolle der Flüssigkeitstemperatur dienendes Thermometer, das aber für die Messung selbst nicht in Betracht kommt. Die Fig. 3 und 4 der Zeichnung zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel des Apparates.

Bei dieser Ausführungsform ist für die Überführung der Wärme aus den Verbrennungsgasen in die Meßflüssigkeit eine andere Anordnung getroffen. Der Wärmeaustausch erfolgt hier durch an den Verbrennungskanal b anschließende, von der Meßflüssigkeit umspülte Heizrohre t. Die von oben nach unten durch diese Heizrohre ziehenden Verbrennungsgase geben ihre gesamte Wärme an die die Rohre t umgebende Meßflüssigkeit ab.

Zur Messung der Ausdehnung der Flüssigkeit ist bei diesem Apparat eine elastische Membran^) vorgesehen, welche ihre Bewegung mittels des Zahntriebes q auf den Zeiger r überträgt, dessen Stellung an der Skala s abgelesen wird. An Stelle des in Fig. 1 gezeichneten Steigrohres befindet sich bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Apparat ein Hahn 0, der nach Füllung des Apparates geschlossen wird und der Luft den Eintritt und der Flüssigkeit den Austritt verwehrt.

Die Kalorimeter sind stets so auszuführen, daß sich nirgendwo im Flüssigkeitsraum die Genauigkeit des Resultats beeinträchtigende Luftblasen festsetzen können.

Dies kann beispielsweise durch die bei den Ausführungsbeispielen vorgesehene konische bzw. gewölbte Form des oberen Bodens des Meßgefäßes erreicht werden.

Ein und derselbe Apparat kann für die Kalorimetrierung fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe benutzt werden. Es bedarf lediglich einer dem jeweils zu untersuchenden Brennstoff angepaßten Brennerausführung.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Kalorimeter zur Messung des Heizwertes von Brennstoffen, bei welchem die entwickelte Gesamtwärme auf eine ruhende Flüssigkeit übertragen wird, deren Ausdehnung als Maß für den Heizwert dient, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßflüssigkeit Petroleum benutzt wird.

2. Kalorimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entziehen der aufgenommenen Wärrne Kühlschlangen in der Meßflüssigkeit angeordnet werden.

3. Kalorimeter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum luftfreien Füllen alle Begrenzungsteile der Meßflüssigkeit nach oben ansteigen, so daß Luftsäcke vermieden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.