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Wärmemengenmesser für Dampf Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmemengenmesser
für Dampf, bei dem die für die Messung der Wärmemenge maßgebenden Volumen- und Druckangaben
mittels Staffel-,valzen multipliziert werden. Die Erfindung besteht in der Ausbildung
.eines solchen Wärmemengenmessers in der Weise, daß mit ihm auch die für die Überhitzung
des Dampfes erforderliche Wärmemenge ermittelt werden kann, indem der Erfindung
gemäß ein Differentialgetriebe von den auf gleiches Maß gebrachten Hüben des bei
dem Wä.rmemengenmesser vorgesehenen Temperatur- und Druckmessers so betätigt wird,
daß die dem Sattdampf entsprechende Anzeige des Staffelwalzen-Kalorienmessers um
die für die Überhitzung des Dampfes erforderliche Anzahl von Wärmeeinheiten vergrößert
auf das Additionszählwerk übertragen wird.
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In der Zeichnung ist der Wärmemengenmesser nach der Erfindung beispielsweise
in einer Ausführungsform dargestellt.
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a ist ein Stirnrad, das in bekannter Weise durch die der Geschwindigkeit
bzw. dem Volumen des strömenden Dampfes entsprechenden Ausschläge eines in der Bahn
dieses angeordneten Meßorganes, z. B. eines Schwimmers, Venturirohres,,einer Stauscheibe
o. dgl., betätigt wird. Mit dem Stirnrad a steht die Zahnstange b in Eingriff, die
an ihrem oberen Ende ein Stirnrad c trägt und durch das Stirnrad a gehoben
bzw. gesenkt wird. d ist eine Staffelwalze, auf deren Achse das Ritzel e
angeordnet ist und die über dieses Ritzel e durch einen Elektromotor o. dgl. zwangläufig
ih gleichmäßige Drehung versetzt wird. Hierdurch erhält das Zahnrad c entsprechend
seiner Einstellung gegenüber der Staffelwalze d mehr oder weniger Teildrehungen,
die von dem Stirnrad c auf die mit ihm in Eingriff stehende Zahnwalze f und von
dieser auf die Staffelwalze g kraftschlüssig übertragen werden.
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h ist ein Kelbenfederrohr oder ähnlicher Druckmesser, das eine dem
Dampfdruck entsprechende Einstellung erfährt, die auf die Zahnstange i und von dieser
auf das Ritzel k und somit auf das mit auf der gleichen Welle sitzende Stirnrad
l übertragen wird. Mit dem Stirnrad l steht das Stirnrad m in Eingriff, das entsprechend
der Einstellung des Rohres h von dem Stirnrad l
mehr oder weniger gedreht
wird. Hierdurch erfährt der mit dem Stirnrad m auf der gleichen Achse o gelagerte
Kurvenhebel p eine Drehung, wodurch die auf diesem Hebel aufsitzende Gleitrolle
q mit der sie tragenden Zahnstange y und das auf dieser befestigte Stirnrad s bewegt
wird.
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Die Drehzahl der -Staffelwalze g, welche dem Volumen proportional
ist, wird der Höhenlage des Rades s entsprechend auf dieses überträgem so d'aß die
Drehzahl des Rades s und der mit diesem in Eingriff stehenden Zahnwalze t das Produkt
aus Volumen und Druck darstellt, durch. das die für die Erzeugung des Sattdampfes,
erforderiche Anzahl von nWärmeeinheiten(c gegeben ist.
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Um .das Mehr an Wärmeeinheiten für die Überhitzung des Dampfes zu
erfassen, ist folgende Einrichtung getroffen:
Die Temperatur des
Dampfes wird mittels des Thermostaten u ermittelt, dessen Ausdehnung durch die Zahnstange
v in eine Drehung des mit ihr in Eingriff stehenden Ritzels w umgesetzt wird.
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Zur Vergrößerung des Hubes ist neben dem Ritzel w auf dessen Welle
das Stirnrad x angeordnet, das mit der Zahnstange y im Eingriff steht. Die mit ihr
verbundene obere Zahnstange z greift in ein Differentialgetriebe i ein. -Der durch
den Dampfdruck erzeugte Hub wird vermittels der Zahnstange r ebenfalls auf das Differentialgetriebe
i übertragen. Da aber der Thermostat u und der Druckmesser h im allgemeinen verschieden
große Hübe erzengen, so sind dieselben zur Vermeidung einer Drehung des Stirnrades
a zw angläufig auf gleiches Maß zu bringen, was durch den Kurvenhebel p mit der
Gleitrolle g erreicht wird. Bei Sattdampf erzeugen Temperatur und Druck zwangsweise
die gleichen Hübe, welche auf das Differentialgetriebe i übertragen werden. Solange
Sattdampf auftritt, wird also keine Drehung des Stirnrades 2 erfolgen. Bei einer
Dampfüberhitzung aber ist der Temperaturhub größer als -der Druckhub. Das Stirnrad
2 erfährt dann eine Rechtsdrehung, wodurch die Zahnstange 3, der Hebel 4 und die
Achse 5. reit dem auf -dieser angeordneten Übertragungsgrad 6 gehoben werden.
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Die Drehung der Zahnwalze t., welche dem Wärmeinhalt des durchfließenden
gesättigten Dampfes. entspricht, wird. auf die Staffelwalze? übertragen. Solange
Sattdampf vorhanden ist, befindet sich: das Stirnrad 6 in seiner . tiefsten Lage,
so daß die von der Wälze t über die Staffelwalze 7 und das Stirnrad 6 auf die Zahnwalze
g übertragenen Drehzahlen die Wärmeeinheiten für Sattdampf angeben, die mittels
der Kegelrädübersetzung -g, 1o durch ein Zählwerk 1i addiert werden. -.
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Ist der Dampf überhitzt, so wird das Rad 6 gehoben, wodurch mehr Zähne
der Staffelwalze 7 mit dem Stirnrad 6 in Eingriff kommen, so d'aß. die Drehzahl
der Zahnwalze & eine entsprechende Vergrößerung erfährt. Die Vergrößerung entspricht
den zur Überhitzung erforderlichen Wärmeeinheiten. Der Hebe14 hat an seinem linken
Ende eine Schlitzkurve 12; in- der ein-, Lagerröllchen 13 gleitet, das an einem
-auf der Welle 13 lose gelagerten Winkelhebel 14 sitzt, dessen Ende die Zähnstange-
r - umfaßt. Solange Sattdampf vorhanden ist, bewegt sich bei Druckänderungen die
Rolle 15 in der Kurve z2 des Hebels 4, ohne den Hebel 4 zu verstellen. Die Lagerrolle
15 in der Kurve 12 bildet den Drehpunkt des einarmigen Hebels 4. Bei überhitztem
Dämpf wird der Hebel 4 durch die Zahnstange 3 .gehoben. Bei steigendem Druck gleitet
nun die Rolle 15 in der etwas verschobenen Kurve 12 nach unten, wodurch der Drehpunkt
des Hebels 4 tiefer gelegt und so ein entsprechend vergrößerter Hub des-Rades 6
erzielt wird. Hierdurch wird die -An-zeige der Kalorien proportional dem Produkt
von Druck und Überhitzung.
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In der Praxis kann der Fäll eintreten, daß bei Inbetriebnahme`der
Leitung, in der ein Wärmemengenmesser eingebaut ist, zuerst warme, unter Druck stehende
Luft entweicht, bevor der Dampf folgt. Diese soll nicht gemessen werden. Da diese
Luftmengen meist Temperaturen unter zoo° C- haben, ist mit der Spindel
v des Thermostaten u ein Schalter 16, 17, i&, 1g für den Strom
des Antriebsmoto,rs der Staffelwalze d verbunden, der bei einer Temperatur unter
i oo ° C das Übersetzungsgetriebe stillsetzt.
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Der Schalter kann auch ein Quecksilberkippschalter sein. - - -