DE62396C - Regler für Niederdruck - Kessel - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 36: Heizungsanlagen.

BRUNO WAGNER in BERLIN. Regler für Niederdruck-Kessel.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 7. Februar 1891 ab.

Die Fig. 1 zeigt den Regler in seiner einfachsten Form. Er besteht aus einem beweglichen und einem unbeweglichen, feststehenden Theil. Ersterer setzt sich zusammen aus der Haube /j, aus dem kurzen Standrohr s und dem Verschlufsteller I; letzteren Theil bildet die ringförmige Rinne r. In diese letztere ist die Haube h eingesetzt und kann sich darin vertical bewegen. Die innere Rinnenwand schliefst einen Hohlraum ein, der uriten durch ein kurzes Rohr mit dem Kesselstandrohr H des Niederdruckdampfkessels verbunden ist. Der bewegliche Theil des Reglers ist mittelst eines Gummischlauches g ebenfalls mit dem Hauptstandrohr H verbunden, und zwar ist dies durch das kurze Standrohr s derart erzielt, dafs ein Heben und Sinken der Haube h ungehindert stattfinden kann. Der Regler ist mit dem Standrohr H so verbunden, dafs seine Bodenfläche sich ein wenig über dem höchsten Kesselwasserstande befindet.

Die Rinne r ist zum Theil mit Quecksilber angefüllt, wodurch erzielt wird, dafs die Haube h mit dem feststehenden Theil des Reglers einen Hohlraum G einschliefst, der oben und unten nur mit dem Hauptstandrohr H verbunden ist.

Der Auftrieb der in das Quecksilber tauchenden Haube h kommt gegenüber dem Eigengewicht des ganzen beweglichen. Theiles nicht in Betracht, die Haube h wird daher im Zustand der Rühe auf dem Rinnenboden aufsitzen.

Das Standrohr s hat innerhalb der Haube h eine Verlängerung e, deren Zweck weiter unten ausgeführt wird.

Die Arbeitsweise des Reglers ist folgende: Bei steigendem Dampfdruck im Kessel wird das Wasser in das Standrohr H gedrückt und dringt durch das untere Verbindungsrohr auch in den Innenraum G des Reglers ein. Hier steigt es, bis der Wasserspiegel die untere Mündung des Rohres e erreicht. Da der Raum oberhalb dieser Ebene nach aufsen wie nach dem Standrohr H hin abgeschlossen ist, so kann das steigende Wasser seinen weiteren Weg nur durch das Rohr e nehmen, dabei den schon erwähnten, mit Luft gefüllten Hohlraum, der durch die Länge des Rohres e bestimmt ist, abschliefsend. Das Wasser steigt in den Rohren e und s weiter und vereinigt sich nach Durchlaufen des Gummischlauches wieder mit dem Wasser des Hauptstandrohres H.

Der durch die innere Rinnenwand, die Haube h und das Quecksilber eingeschlossene, mit Wasser und Luft angefüllte Innenraum G des Reglers steht nun unter dem Druck einer Wassersäule, deren Höhe zu messen ist, als der Höhenunterschied zwischen der Ebene der Haubendecke und der Ebene des Wasserstandes im Hauptstandrohr H.

Dieser Druck äufsert sich in zweierlei Weise, er wird erstens einen^: Niveauunterschied des Quecksilbers, welches von der Haube h und der inneren Rinnenwand eingeschlossen ist, hervorrufen gegenüber der Quecksilbersäule, welche von der Haube h und der äufseren Rinnenwand begrenzt ist, und zwar derart, dafs der Unterschied der beiden Quecksilberspiegel entsprechend dem Verhältnifs des specifischen Gewichtes des Wassers und des Queck-

Silbers 13,6 mal geringer ist als der den Druck hervorbringende vorerwähnte Unterschied zwischen der Höhe des Wasserstandes in H und der Haubendecke. Die zweite Aeufserung des Druckes ist die, dafs derselbe versucht, die Haube h, weil sie vertical beweglich ist, zu heben.

Das Gewicht der Haube h sammt Standrohr 5 und e sowie dem Teller Z ist nun so grofs, dafs ein Heben des beweglichen Theiles des Reglers erst bei einer Wassersäule im Standrohr H von ungefähr 2,5 m Höhe erfolgt, wodurch der Teller I sich der Oeffnung des Zuges für die Feuerungsluft nach dem Roste nähert und dieselbe endlich ganz abschliefst. Dieser Wassersäule entspricht der Druck von Y₄ Atmosphäre im Innenraum G des Reglers. Die beiden vorgenannten, einerseits von der äufseren Rinnenwand und Haube h, anderer-^ seits von Haube h und der inneren Rinnenwand gebildeten Quecksilbersäulen werden daher jetzt

einen Niveauunterschied von— = 10 cm

zeigen. Durch diesen höchsten Niveauunterschied und durch die Gröfse des Hubes der Haube h ist sowohl die Menge des einzufüllenden Quecksilbers wie überhaupt die Höhe der Haube und der Rinnenwände bestimmt.

Angenommen, die Dampfspannung im Kessel läfst nach, so sinkt das Wasser im Standrohr H, dadurch den Druck im Innenraum G . des Reglers verringernd. Dies hat · zur Folge, dafs nach einem Mafs des Sinkens des Druckes die Haube h anfängt, sich ganz langsam zu senken, bis sie, falls der Druck immer mehr fällt, schliefslich auf dem Rinnenboden wieder aufsitzt. Hierdurch wird nun wiederum der Luft der Zutritt nach dem Roste freigegeben.

Fällt der Druck noch weiter, so wird das Wasser bis unter die Stelle sinken, wo die Haube h mit dem Standrohr H durch Gummischlauch verbunden ist. Gleichzeitig mit dem Standrohr H entleert sich dann der Gummischlauch , das kurze Standrohr s mit seinem unteren Theil e, schliefslich auch der mit Wasser angefüllte Theil des Innenraumes G durch die untere Rohrverbindung.

Die Verlängerung e des Standrohres s soll die Berührung des Wassers mit dem Quecksilber verhindern. Wenn sich der Raum G füllt, so kann dies, wie schon beschrieben, nur bis zur Berührung des Wasserspiegels mit dem unteren Ende des Rohres e geschehen, dann aber wird der darüber befindliche, mit Luft gefüllte Raum des Reglers abgeschlossen. Da die Haube h sich erst bei dem Druck von Y₄ Atmosphäre hebt, so stellen sich bis dahin die beiden Quecksilberspiegel allmälig bis zu 19 cm Höhenunterschied ein. Das Quecksilber an der inneren Rinnenwand sinkt hierbei, infolge dessen wird das Wasser im Innenraum G etwas steigen. Hebt sich nun schliefslich noch die Haube h, so hebt sich damit auch das untere Ende des Rohres e. Das Wasser wird daher sowohl aus dem Standrohr wie auch aus dem Kessel sogleich diesen freigewordenen Raum ausfüllen. Da derselbe aber so gering ist gegenüber der gesammten Wassermenge, so ergieb't sich kein merkbarer Druckverlust. Das Rohr e ist nun so lang, dafs trotz des vorbeschriebenen Steigens des Wassers im ,Raum G der Wasserspiegel immer noch ein gewisses Mafs tiefer liegt als die obere Kante der inneren Rinnenwand.

Das kurze Standrohr s, welches gleichzeitig , als Führung der Haube h beim Heben dient, stellt die Verbindung der Haube h mit dem Standrohr H her und bewirkt hierdurch, da die Luft beim Sinken des Wassers frei in den Raum G nachdringen kann, eine jedesmalige Entleerung desselben. Wäre diese obere Verbindung nicht vorhanden, so würde beim Sinken des Standrohrwassers unter den Stand des Reglers ein Unterdruck im Raum G entstehen, was zur Folge haben könnte, dafs das Quecksilber über die aus constructiven Rücksichten nicht hohe innere Rinnenwand in den Innenraum G gelangt, also verloren geht. Dies würde auf jeden Fall stattfinden, da das Wasser im Standrohr H erst bis zur Einmündung der unteren Rohrverbindung sinken müfste, ehe durch stofsweise eindringende Luft durch diese untere Rohrverbindung der Druckausgleich mit der äufseren Luft stattfinden könnte.

Mittelst eines sogenannten Sackrohres läfst sich dieser Uebelstand vermeiden, doch da das Wasser den unteren Theil des Innenraumes G dann immer erfüllen würde und die darüber stehende Luft also nicht erneuert werden könnte, so müfste.die Haube h luftdicht hergestellt werden, sollte nicht der Zweck und die Wirkung des Rohres e völlig zweifelhaft werden. Da aber die Haube h mit den Rohrverbindungen nur schwer völlig luftdicht herzustellen ist, so ist die beschriebene Einrichtung der Haube h gewählt worden, wodurch ein jedesmaliges Erneuern der Luftmenge, welche im Regler Wasser und Quecksilber trennt, bei jeder starken Druckverminderung erzielt wird.

Den Regler in erweiterter Form zeigt Fig. 2. Das Rohr s besitzt hierbei einen Ring i, der sich beim Heben der Haube h an das Gewicht g anlegt. Dieses Gewicht g ist so bemessen, dafs .dasselbe beim Druck von 0,25 Atmosphären, bei welchem die Haube h sich genau wie beim einfachen Regler hebt, den weiteren Hub derselben hemmt, beim weiteren Steigen auf 0,4 Atmosphären jedoch gehoben wird, bis es oben am Deckel d anschlägt. Das Gewicht g hat die beiden Arme a a,

welche mittelst der Zugstangen ^ mit einer Luftabschliefsvorrichtung Z₁ derart verbunden sind, dafs beim Heben des Gewichts ein Kanal nach den Zügen geöffnet wird zwecks directer Abkühlung der Kesselwandung durch kalte Aufsenluft. Da die Klappe / beim ersten Hub ihren Kanal abschliefst, so mufs sie beim zweiten Hub nachgeben können und ist deshalb auf einer Feder / gelagert, die dem Gewicht der Klappe / das Gleichgewicht hält, bei jedem gröfseren Druck aber nachgiebt

Diese Form des Reglers wird da Verwendung finden, wo die Beschaffenheit des Brennmaterials keine Sicherheit bietet, dafs bei Ab-. schlufs der Frischluft auch wirklich die Wärmeentwickelung auf dem Roste eine geringere wird.

Der Regler ist auch für Wasserheizungen ■verwendbar. Der Raum G besitzt in Fig. 3 dann nach unten eine Erweiterung E, die mit Wasser oder einer sonst passenden Flüssigkeit angefüllt ist. Durch diese Flüssigkeit ist eine Schlangenrohrleitung gelegt, die mit dem Steig- oder Rücklaufrohr der Wasserheizung verbunden ist.

Das Wasser dehnt sich beim Erwärmen aus und dringt in das Standrohr e ' und s, das oben offen ist. Das sich ausdehnende Wasser schafft hierbei also eine Drucksäule für die Haube h, die wie bei Fig. .1 und 2 nöthig ist, um die Haube h nach oben zu drücken.

Der Vorgang des Hebens läfst sich in zwei Perioden eintheilen. Bei einer gewissen "Temperatur wird das Wasser so hoch im Standrohr s stehen, dafs die Haube h eben beginnt sich zu bewegen. Bei weiterem Steigen der Temperatur wird sich das Wasser weiter ausdehnen und nunmehr entsprechend der Volumenzunahme die Haube h heben, wobei das Wasser im Standrohr s immer auf gleicher Höhe bleibt. Die beiden Perioden lassen sich so verbinden, dafs die gegebene zulässige Temperatur einer Wasserheizung im Steig- oder Rücklaufrohr nicht überschritten wird, sondern dafs sich vorher die Luftklappe / schliefst.

Claims (2)

Patent-An sprüche: Regler für Niederdruck - Kessel, gekennzeichnet durch die Anordnung der in einer ringförmigen Rinne r beweglichen und mit einer Flüssigkeit abgedichteten Haube h derart, dafs:

1. bei einer gewissen Höhe des Wassers im Standrohr H die Haube h sich hebt und durch eine Abschliefsvorrichtung / den Zutritt der Luft nach dem Roste verengt und endlich schliefst, dafs jedoch beim Sinken des Wassers im Standrohr H auch der Regulatorinnenraum G sich frei entleeren kann; ■

2. die Haube h bei einer gewissen Druckwassersäule im Standrohr H sich hebt, bis sie an das Gefäfsgewicht g anstöfst, wodurch ihr Hub vorläufig begrenzt und die

. Abschliefsvorrichtung / geschlossen ist, dafs aber beim Ueberschreiten der Druckwassersäule im Standrohr H über eine weitere Grenze die Haube h das Gewicht g hebt und damit einen Kanal /, öffnet, welcher die Luft hinter den Rost leitet.

Hierzu t Blatt Zeichnungen.