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Überwachungseinrichtung für Dampfwasserableiter Dampfwasserableiter,
besonders solche mit beweglichen Teilen, versagen häufig durch Verschmutzungen,
Hängenbleiben der beweglichen Teile, Undichtwerden der Absperrvorrichtungen usw.
Durch diese Störungen können Dampfwasseranstauungen, Wasserschläge und vor allem
dauernde Dampfverluste entstehen. Deshalb ist eine ständige Überwachung der Dampfwasserableiter
unbedingt erforderlich. Da aber die Störungen in dem geschlossenen Gehäuse der Dampfwasserableiter
nicht sichtbar sind, werden sie messt gar nicht bemerkt, zumal ein Öffnen des Dampfwasserableiters
zwecks Nachsehens der Innenteile außerordentlich umständlich und zeitraubend ist
und diese Arbeit nur nach Abstellen des Dampfdruckes durchgeführt werden kann.
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Es ist bereits versucht worden, eine Überwachung der Arbeitsweise
von Dampfwasserableitern dadurch zu ermöglichen, daß in die Dampfwasserabflußleitung
hinter dem Dampfwasserableiter Schaugläser eingebaut werden, durch welche das ausströmende
Dampfwasser beobachtet werden kann. Diese Schaugläser können jedoch im Betrieb meist
ihren Zweck nicht erfüllen, da der Dampf in ihnen nicht getrennt vom Dampfwasser
strömt, sondern mit diesem durcheinanderwirbelt. In dem Schauglas dieser Vorrichtungen
ist deshalb nur eine durcheinandergewirbelte Strömung sichtbar. Es kann oft nicht
festgestellt werden, ob Dampf darin enthalten ist oder nicht. Außerdem ist nicht
zu erkennen, ob viel oder wenig Dampf entweicht. Aber selbst dann, wenn es möglich
wäre, mit Hilfe dieser Schaugläser zu unterscheiden, ob Dampf mit dem Dampfwasser
entweicht, würde diese Beobachtung doch noch keinen sicheren Rückschluß auf die
einwandfreie Arbeitsweise des Dampfwasserableiters ermöglichen. Das Dampfwasser,
welches aus dem Dampfwasserableiter ausströmt, ist oft hoch: überhitzt, besonders,
wenn es im Dampfwasserableiter unter hohem Druck steht. Sobald dieses Dampfwasser
aus dem Dampfwasserableiter in die praktisch drucklose Abfiußleitung austritt, entspannt
es sich stark und verdampft hierbei heftig. Selbstverständlich kann im Schauglas
nicht unterschieden werden, ob der darin sichtbare Dampf etwa Frischdampf oder durch
Entspannen des Dampfwassers entstandener Dampf ist.
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Es ist nun auch bereits eine überwachungseinrichtung vorgeschlagen
worden, welche vor dem Dampfwasserableiter eingebaut ist, so. daß die Täuschung
durch das erwähnte Nachverdampfen in Fortfall kommt. Diese bekannte Ausführung besteht
aus zwei nebeneinander senkrecht angeordneten Rohrschenkeln, von denen der dem Eintritt
zunächst liegende Schenkel, wenn Dampf mit hindurchgeht, mit einem Gemisch von Dampf
und Dampfwasser gefüllt ist. An der Umkehrstelle, die die beiden Schenkel miteinander
verbindet, sprudelt Dampf und Dampfwasser durcheinander, so daß eine deutliche Kennzeichnung
nicht erzielt wird. Im zweiten Schenkel soll -dann der hindurchströmende Dampf in
Blasen hochsteigen. Dieses Hochsteigen
der Dampfblasen erfolgt
meist -unter starken Wirbelbildungen und außerdem nicht gleichmäßig, sondern ruckweise,
so daß auch hierdurch die Beobachtung des Dampfdurchtrittes stark erschwert werden
kann.
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Diese Mängel der bisher bekanntgewordenen Ausführungen sollen durch
den Erfindungsgegenstand beseitigt werden. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird das Dampfwasser nicht mit dem Dampf durcheinandergewirbelt, sondern beide Stoffe
sollen scharf voneinander getrennt durch, die überwachungseinrichtung hindurchfließen,
und zwar der Dampf, da er spezifisch leichter ist, oben, das 'Dampfwasser unten.
Um diese Wirkung zu erreichen, ist die in bekannter Weise für den Einbau in die
zum Dampfwasserableiter führende Leitung bestimmte Überwachungseinrichtung erfindungsgemäß
in Form eines waagerecht liegenden Durchflußkänals ausgebildet, der in der Mitte,
senkrecht zur waagerechten Achse der Strömung angepaßt, leicht- fallend und dann
wieder leicht steigend, so tief nach unten duschgekröpft ist, daß der Scheitelpunkt
der oberen Wand tiefer liegt als die Sohle des Ein-und Austrittsstutzens. Dabei
sind im Scheitelpunkt des Durchflußkanals ein oder zwei einander gegenüberliegende
Schaugläser vorgesehen. Durch diese besondere Ausbildung wird einerseits ein wirbelfreier
stromlinienförmiger Durchfluß und dabei eine Trennung der beiden Stoffe Dampf- bzw.
Dampfwasser nach ihrem spezifischen Gewicht erzielt. Außerdem wird aber dadurch,
daß der Scheitelpunkt der oberen Wand tiefer liegt als die Sohle des Ein- und ,Austri,'tts'-stutzens,
noch folgende Wirkung erzielt: Sobald Dampf mit dem Dampfwasser zusammenströmt,
muß dieser Dampf oberhalb des Dampfwassers unter dem tiefliegenden Scheitelpunkt
der oberen Wand hindurchströmen. Dieser Scheitelpunkt wird nun durch das an dieser
Stelle vorgesehene Schauglas sichtbar gemacht. Je mehr Dampf unter diesem Scheitelpunkt
hindurchströmt, desto stärker muß dieser Dampf den darunter befindlichen Wasserspiegel
herunterdrücken, denn es müssen ja beide Stoffe durch den festliegenden Durchflußquerschnvtt
hindurchströmen. Wird die Menge des einen Stoffes größer, so nimmt sie einen entsprechend
größeren Querschnitt ein, was sich durch Veränderung der Lage des Wasserspiegels
deutlich kennzeichnet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist also nicht nur
eine scharfe deutliche Trennung von. Dampf und Dampfwasser erreicht worden, sondern
es kann außerdem auch die Menge dies hindurchströmenden Dampfes nach' der Höhe des
Wasserspiegels abgeschätzt werden. Eine Täuschung durch Nachverdampfen ist dabei
dadurch unmöglich gemacht, daß -die Überwachungseinrichtung in bekannter Weise,
wie erwähnt, vor dem. Dampfwasserableiter angebracht wird, so daß also das Dampfwassergemisch
erst durch die Überwachungseinrichtung und dann durch den Dampfwasserableiter strömt.
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In Abb. i und 2 ist ein,Ausführungsibeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Das Dampfwasser, strömt mit dem entweichenden Frischdampf durch den
Stutzen a in das Gehäuse b der Überwachungseinrichtung hinein, welche mit dem Stutzen
g an den Eintrittsstutzen des Damplwasserableiters h angeschlossen ist. Der waagerecht
- liegende Durchflußkanal ist, wie aus der Abbildung ersichtlich, in der Mitte bei
c senkrecht zur waagerechten Achse duschgekröpft. Die zu dieser Kröpfung d hinführenden
Wände sind leicht fallend bzw. leicht steigend angeordnet, so daß eine laminare
wirbelfreie Strömung entsteht und Dampf und Dampfwasser sich nach ihrem spezifischen
Gewichte trennen, wobei der Dampf, da er spezifisch leichter ist, oben und das Dampfwasser
unten fließt. Erfindungsgemäß liegt der Scheitelpunkt c der oberen Wand unterhalb
der Sohle des Eintrittsstutzens a und Austrittsstutzens g. Er taucht also in den
Wasserspiegel f des in der Durchkröpfung d stehenbleibenden Wassers hinein
und sperrt damit gewissermaßen den Durchtritt des Dampfes ab. Sobald Dampf durch
den Dampfwasserableiter entweicht, muß er durch die überwachungseinrichtung hindurchströmen.
Da er oberhalb des Wassers strömt, bleibt ihm nichts anderes übrig, ,als unter dem
Scheitelpunkt der oberen Wand hindurchzuströmen und hierbei den Wasserspiegel f
des Dampfwassers nach unten zu drücken, wie dies Abb. 2 zeigt. Je mehr Dampf hindurchströmt,
desto stärker wird naturgemäß der Wasserspiegel f nach unten durchgedrückt, so daß
nicht nur die Tatsache festgestellt werden kann, daß Dampf entweicht, sondern darüber
hinaus sogar die Menge des entweichenden Dampfes abgeschätzt werden kann. Die in
Abb. i dargestellte dampfsperrende Wirkung des Scheitelpunktes der oberen Wand tritt
auch dann ein, wenn gar kein, oder nur ganz wenig Dampfwasser durch die Überwachungseinrichtung
fließt. Es sind also auch Täuschungen bei geringem Dampfwasserzufluß ausgeschlossen.
Da die Strömungsvorgänge unterhalb des Scheitelpunktes c durch zweckmäßig gegenüberliegend
angeordnete Schaugläser e Sichtbar gemacht werden, ist mit einem Blick die Beobachtung
der Strömüngsvorgänge und damit eine Überwachung des Dampfwasserableiters möglich.
Statt gewöhnlicher
Schaugläser aus glattem Glaskann natürlich auch
geriffeltes Glas verwendet werden, welches durch Reflexwirkung den Wasserstand besonders
deutlich sichtbar macht.
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In Abb.3 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem
oberhalb des Scheitelpunktes c ein Umgehungskanaln vorgesehen ist, durch den eine
gewisse Dampfmenge entweichen kann, ohne daß sie im Schauglas e sichtbar wird. Hierdurch
wird erreicht, daß kleine unbedeutende Verluste (z. B. durch Wärmestrahlung des
Dampfwasserableiters usw.), welche meist unvermeidlich sind, nicht zu einer unnötigen
überholung des Dampfwasserableiters veranlassen.