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Vorrichtung zum Anzeigen und Messen der Dichte des Wassers oder einer
anderen Flüssigkeit in Dampfkesseln und anderen Verdampfungsbehältern. Die Erfindung
bezieht sich auf Vorrichtungen zum Messen der Dichte des Wassers in Dampfkesseln-
oder der Dichte anderer Flüssigkeiten in Anlagen, in denen eine Flüssigkeit verdampft
wird.
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Die Dichte des Wassers in einem Dampf-Kessel nimmt beim Betriebe des
Kessels in dem Maße, wie das Wasser in Dampf verwandelt wird; dauernd zu, da die
festen, ursprünglich im Wasser gelösten Stoffe sich ansammeln. Es ist wichtig, daß
diese Dichte nicht über ein bestimmtes Maß steigt, und
bisher ist
es üblich gewesen, die Wasserdichte dadurch festzustellen, daß man von Zeit zli
Zeit Proben aus dem Kessel entnahm und darauf die Dichte der Proben mit riem Aräometer
bestimmte.
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Der Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die an dem Kessel
oder der Verdampfanlage in der Nähe der Wasserlinie allgebracht ist, und die aus
einem Wasserstandsrohr ähnlich den gewöhnlichen Wasserstandsrollren besteht. Dieses
Wasserstandsrohr wird an seinem oberen Ende in einer für andere Zwecke bekannten
Weise mit frischer (destillierter) Flüssigkeit beschickt und geht all seinem unteren
Ende in ein Rohr über, das auf der Temperatur des Kessels erhalten wird und bis
oder nahezu bis auf den Boden des Kessels oder sonstigen Gefäßes reicht. Dieses
Wasserstandsrohr wird am besten in Verbindung mit einem gewöhnlichen Wasserstandsrohr
gebraucht, und der Unterschied des Standes der Flüssigkeit in den beiden Gläsern
zeigt die Dichte der Flüssigkeit im Kessel oder Verdampfer an.
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Die Erfindung soll nun an der Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben
werden, in denen Abb. i und 2 eine Ausfuhrungsform des Dichtemessers einmal voll
vorn und einmal voll der Seite gesehen zeigt. Abb. 3 ist die Vorderansicht einer
andern Ausführungsform des Dichtemessers. Abb. d. und 3 zeigen noch eine andere
Ausführungsforen einmal von vorn und einmal von der Seite gesehen.
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Ein Dampfkessel oder eine '\ erdampfanlage ist gewöhnlich an der Stirnseite
mit einem oder zwei Wasserstandsrohren zum Ablesen des Wasserstandes im Kessel versehen,
wobei das obere Ende jedes Rohres finit dein Dampfrauin im Kessel und (las untere
Ende mit dem '\Ä'asserrauni gerade unterhalb des tiefsten Wasserstandes verbunden
ist.
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Zur Ausführung der Erfindung wird neben dem Wasserstandsrohr (oder
mehreren Rohren) oder, wenn zwei N\'asserstandsrolire vorhanden sind, als Ersatz
für das eine ein zusätzliches Wasserstandsrohr A an dem Kessel angebracht, das am
oberen Ende nach dem Dampfraum und nach einer Vorrichtung offen ist, die frisches
Wasser zuführt, während das untere Ende mit dem Boden des Kessels oder der Anlage
durch ein Verlängerungsrohr a verbunden ist, das auf der Kesseltemperatur erhalten
wird.
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In der Form, die in Abb. i und -2 dargestellt ist, besteht der Dichtemesser
aus zwei Rohren A und B mit den üblichen Anschlüssen a2 und a3 oben
und unten. Das Rohr B ist als gewöhnliches Wasserstandsrohr gebaut, das durch a'
oben mit dem Dampfraum und durch a3 unten mit dem Wasserraum des Kessels etwas unterhalb
des niedrigsten Wasseratandes in Verbindung steht. Das Rohr .-1 ist von ähnlicher
Bauart wie das Wasserstandsrohr B, aber es besitzt eine Vorrichtung, mittelswelcher
frisches Wasser in das Glasrohr a1 geführt werden kann, beispielsweise einen Kühler
D, der reines Wasser aus Dampf abscheidet. Nach oben steht das Rohr a1 durch a2
lnit dem Dampfrauen des Kessels in Verbindung, aber unten ist es mit einem langen
Rohr a verbunden, das sich im Innern des Kessels bis oder fast his auf den Boden
des Kessels erstreckt. Es ist sehr wichtig, daß das Wasser in dem Rohr a auf der
Kesseltemperatur erhalten wird, da die Dichte des Wassers sich erheblich mit der
Temperatur ändert; wenn das Rohr a außerhalb des Kessels angeordnet wäre und frei
läge, so daß das Wasser darin verhältnismäßig kalt wäre, so würde der Unterschied
der Dichte von der 1lIeßvorrichtung nicht verläßlich angegeben werden. Die Verlängerung
des Rohres a wird am besten an die Muffe des Wasserstandsrohres a1 durch ein T-Stück
angesetzt, so daß das obere Ende a' des Rohres a. aufwärts in den Dampfraum reicht.
Diese Verlängerung a4 ist nicht wesentlich für den Betrieb der Vorrichtung, ist
aber vorteilhaft, weil sie verhindert, daß Dampfblasen in das Wasserstandsrohr treten.
Zwischen den beiden Glasiohren kann ein Zeiger C mit oder ohne Maßstab c angebracht
sein, um den Unterschied im Stande des Wassers in den beiden Rohren anzuzeigen,
(la ja das Rohr B das dichtere Kesselwasser enthält und den Stand des Wassers im
Kessel anzeigt, während das Rohr -.l. das frisches Wasser enthält, einen höheren
Stand anzeigt in dem Maße, wie die Dichte des Kesselwassers zunimmt. Der Zeiger
C
ist nach der Zeichnung auf einer mit Schraubengewinde versehenen Spindel
angebracht. die mit einem gerändelten Kopf am unteren Ende gedreht werden kann,
um den Zeiger auf den Wasserspiegel einzustellen. Das Wasser in den Rohren der beiden
Wasserstandszeiger A und B wird etwas unter die Kesseltemperatur abgekühlt
werden, aber das Wasser in dein Rohre a, das mit dein Wasserstandsrohr A verbunden
ist, wird genau auf Kesseltemperatur gehalten, so daß es sicher ist, daß die Wasserhöhen
in den beiden Gläsern A und B eine zuverlässige Angabe über die Dichte .des Kesselwassers
bewirken, indem der Stand des Wassers im Rohr B verglichen wird mit dem Stand einer
im wesentlichen gleichwertigen Säule von reinem Wasser gleicher Temperatur im Rohre
A. Dampf, der in dein Kühler D verdichtet wird, fließt abwärts in das gläserne Rohr
a1 und versorgt dieses und das Rohr a dauernd mit reinem Wasser.
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Bei der in Abb. 3 dargestellten Foren sind
Bauart
und Wirkungsweise ähnlich, wie sie in bezug auf Abb. i und 2 beschrieben sind. Die
Anbringung am Kessel ist eine etwas andere, aber wohl bekannte, nur daß eine Abzweigung
a5 von dem Wasserstandsrohr A die Verbindung mit dem Rohr a im Innern des Kessels
herstellt.
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In der durch Abb. q. und 5 dargestellten Form ist der Dichtemesser
A ähnlich dem in Abb. i und 2 dargestellten, aber das Wasserstandsrohr ist weggelassen,
und der Dichtemesser wird neben einem-Zeiger G angeordnet, der unmittelbar nach
dem Wasserspiegel im Kessel eingestellt wird.
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Der Kühler D kann von irgendeiner zweckmäßigen Bauart sein, z. B.
kann er gebildet werden von einer mit Rippen ausgestatteten Kammer, oder es kann
-eine Schlange innerhalb einer Kühlkammer sein, in der genügend Dampf verdichtet
wird; um das Glasrohr al und das Verlängerungsrohr a dauernd mit frischem Wasser
zu versorgen.
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Statt eines Kühlers kann ein Einlaßrohr frisches Wasser vom Speiserohr
nach dem oberen Ende des Glasrohres a1 zuführen.
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Das Verlängerungsrohr a kann entweder innerhalb oder außerhalb des
Kessels liegen, am besten aber innerhalb. Wenn es außerhalb des Kessels liegt, so
ist es mit einem Dampfmantel auszustatten, damit das Wasser in dem Rohr a auf derselben
Temperatur wie das Wasser im Kessel erhalten wird, oder das Rohr a kann in ein Rohr
eingeschlossen sein, durch welches Wasser umläuft.
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Bei allen Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindung sind
Hähne oder Ventile F; G vorgesehen, um das Wasserstandsrohr je nach Bedarf vom Dampf
oder Wasser abzusperren.
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Im Betriebe wird, wenn der Kessel oder Verdampfer mit frischem Wasser
oder frischer Flüssigkeit gefüllt ist, der Wasserstand in den beiden Rohren
A und B gleich sein, da dann das Wasser in beiden Rohren frisch ist,
also gleiche Dichte besitzt. Wenn das Wasser oder die Flüssigkeit in dem Kessel
oder Verdampfer dichter wird entsprechend der Verdampfung und der Entrahme von Dampf,
so wird der Wasserstand in dem Meßrohr A höher stehen als in dem Wasserstandsrohr
B, und der Unterschied zwischen den beiden Höhen wird die Dichte des Wassers oder
der Flüssigkeit in dem Kessel oder der Anlage anzeigen.
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Obwohl es empfehlenswert ist, die Meßvorrichtung gemäß der Erfindung
in Verbindung mit einem gewöhnlichen Wasserstandsrohr zii benutzen, das den Wasserstand
im Kessel anzeigt, wie dies oben beschrieben ist, so versteht es sich doch, @daß-
auch jede andere Methode der Anzeige des Wasserstandes im Kessel angewendet werden
kann. Z. B. könnte der Wasserstandsmesser gemäß der Erfindung ganz allein verwendet
werden, wenn er, nachdem eine Ablesung bei Füllung mit frischem (destilliertem)
Wasser gemacht wäre, durchgeblasen und dann sofort mit Kesselwasser gefüllt würde,
dessen Stand dann abgelesen und reit dem Stande bei der Füllung mit frischem Wasser
verglichen würde. Die beiden, wie oben beschrieben, nebeneinanderliegenden Gläser
sind jedoch für die meisten Zwecke bequemer zu gebrauchen, da man sie zu jeder Zeit
durch unmittelbaren Vergleich ablesen kann.