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Überwachungsgerät für den Wasserstand in Dampfkesseln Gegenstand der
Erfindung ist ein Überwachungsgerät für den Wasserstand in Dampfkesseln, mit dem
die Aufgabe zu erfüllen erstrebt wird, die den üblichen Prüfhähnen zufällt. Mit
Prüfhähnen kann nämlich eine zuverlässige Feststellung des Wasserstands deshalb
nicht möglich sein, weil in gewissen Fällen nicht genau zu unterscheiden ist, ob
aus ihnen beim Öffnen Wasser oder Dampf austritt.
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Gemäß der Erfindung wird aus dem Dampfkessel an der Stelle, an der
der Wasserstand festgestellt werden soll, Arbeitsmittel (Dampf oder Wasser) entnommen,
das außerhalb des Kessels aus einer Düse austritt, die geeignet ist, das Arbeitsvermögen
des Dampfes in Geschwindigkeitsenergie umzusetzen. Das aus der Düse austretende
Arbeitsmittel strömt ein Pendel an, das infolge des verschieden großen Stahldrucks
bei Austritt von Dampf oder Wasser mehr oder weniger ausschlägt und diese Ausschläge
auf einen Zeiger überträgt. Wenn der Wasserspiegel im Kessel sich über die Entnahmestelle
z. B. fallend hinwegbewegt und das Wasser nicht mehr im flüssigen, sondern im dampfförmigen
Zustand ausströmt, tritt ein plötzliches starkes Umschlagen des Zeigers ein, wodurch
der Wechsel in der Zustandsform des Wassers an der Entnahmestelle angezeigt und
damit ein Rückschluß auf seine Standhöhe ermöglicht wird.
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Es ist bereits bekannt, zur selbsttätigen Regelung der Speisewasserzufuhr
bei Dampfkesseln dem Kessel ein Dampf-Wasser-Gemisch zu entnehmen, dessen- Wassergehalt
sich mit dem Wasserstande im Kessel ändert, bis im Grenzfall (unterer Wasserstand)
nur Dampf austritt. Auch hier wird das entnommene Arbeitsmittel außerhalb des Kessels
gegen, eine drehbar gelagerte Platte geleitet, die je nach der Menge des ausströmenden
Wassers mehr oder weniger ausschlägt und dadurch die Kesselspeisung steuert. Wenn
man die Ausschläge dieser Platte auf einen Zeiger übertragen würde, so würde sich
die Zeigerstellung zwar mit dem Wasserstande im Kessel ändern; diese Änderung der
Zeigerstellung würde aber ganz allmählich erfolgen und nur sehr gering sein, da
hierfür infolge des Fehlens einer das Arbeitsvermögen des Dampfes umsetzenden Düse
nur die Änderung der Menge des aus dem Rohr austretenden Wassers bestimmend ist.
Auf diese Weise wäre daher eine sichere Anzeige des Wechsels der Zustandsform des
Wassers an der Entnahmestelle nicht möglich.
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Dadurch, daß erfindungsgemäß das Arbeitsmittel aus einer Düse austritt,
die geeignet ist, das Arbeitsvermögen des Dampfes über den Weg der Umwandlung in
Geschwindigkeitsenergie in einen wirksamen Strahldruck beim Auftreffen auf das Pendel
umzusetzen, wird erreicht, daß beim Wechsel von Wasser auf Dampf nicht nur ein bloßes
weiteres, sondern ein schlagartig vor sich gehendes Ausschlagen des Zeigers eintritt,
so daß der jeweilige Zustand des Wassers (flüssig oder dampfförmig) in sehr auffälliger
und zuverlässiger Weise sofort angezeigt wird.
Durch Einschalten
eines Schreibgeräts kann das Gerät selbstschreibend ausgebildet werden, so daß damit
der den Kessel Bedienende daraufhin überwacht werden kann, ob er den Wassere, stand
auf der richtigen Höhe gehalten h4 In der Zeichnung sind mehrere Ausführuns beispiele
der Erfindung dargestellt. Dabei ist' das Gerät so ausgebildet, daß der Stoffzustand
des Arbeitsmittels an, zwei verschiedenen Stellen festgestellt werden kann.
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Bei dem Gerät nach Fig. i und 2 ist das Gehäuse a, das unter einem
Druck steht, der niedriger als die Kesselspannung ist, durch die Rohre k1 und h=
mit dem Dampfkessel K verbunden. Die beiden Rohre führen zu einem Dzeiwegehahn
f, an den eine in das Gehäuse a
hineinragende Düse f' angeschlossen
ist. Diese Düse ist so ausgebildet, daß sie das Arbeitsvermögen von Dampf in Geschwindigkeitsenergie
umzusetzen gestattet. Gegenüber der Düse befindet sich eine Schaufel s, die an einer
im Gehäuse drehbar gelagerten Welle w befestigt ist. Auf dieser Welle sitzt außerhalb
des Gehäuses ein Zeiger z, der über einer am Gehäuse angeordneten Skala sk spielt.
In den Rohren k1, k' ist je ein Schutzsieb L vorgesehen.
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Um festzustellen, ob sich im Kessel an einer der beiden Entnahmestellen,
die dem höchsten und niedrigsten Wasserstand (HW und NW)
entsprechen, Dampf
oder Wasser befindet, wird der Dreiwegehahn .f für diese Entnahmestelle eingestellt.
Das aus der Düse f' austretende Arbeitsmittel (Dampf oder Wasser) trifft auf die
Schaufel s. Der austretende Strahl bringt infolge seiner kinetischen Energie den
Zeiger z zum Ausschlag. Da diese Energie bei einem Dampfstrahl erheblich größer
als bei einem Wasserstrahl ist, so ist an der Stellung des Zeigers auf der Skala
sk sofort erkennbar, ob sich an der Entnahmestelle- im Kessel Wasser oder Dampf
befindet.
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Das Kondensat läuft aus dem Gehäuse durch ein Rohr an in den Speisewasserbehälter
n. Die Schaufel s kann durch ein Gegengewicht oder eine Feder belastet sein; es
kann aber auch das Eigengewicht der Schaufel selbst hierfür benutzt werden. Fig.
3 und q. zeigen ein Gerät für Kessel mit KOndenSatorbetIieb. Dabei liegt die Welle
w nicht im Dampf- bzw. Wasserraum des Ge-@-hüuses a, sondern ist durch ein nachgiebiges
`ed g dampfdicht abgeschlossen. Die Schaufels gen Dampfraum des Gehäuses mittels
Zapfen b `.;gehbar gelagert und am oberen Ende als Gabel c ausgebildet, die über
die zu beiden Seiten des nachgiebigen Gliedes g angebrachten Zapfen
h
greift. Am Gliede g ist eine Stange i kugelig gelagert, die mit der den
Zeiger tragenden Welle fest verbunden ist.
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Die Wirkungsweise dieses Geräts ist dieselbe wie die des vorher beschriebenen.
Das Kondensat läuft durch das Rohr o in den Kondensator p.
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Fig. g und 6 zeigen die Bewegungsübertragung von WeUe w auf Zeiger
z durch Räderübersetzung. Die Übertragung kann auch durch Hebel oder auf andere
Weise erfolgen.
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Wenn die Dampf- oder Wasserentnahme unmittelbar an der Kesselwand
erfolgt, dann besteht die Gefahr, daß die auf der Wasseroberfläche schwimmenden
Verunreinigungen, die durch die Wellenbildung an die Kesselwand gespült werden,
die Düse verstopfen. Dieser Übelstand kann dadurch vermieden werden, daß die Entnahrriestellen
in die Mitte des Kessels gelegt werden, indem am Ende aufgeweitete Rohre y in den
Kessel eingeführt werden, die in die Kesselwand eingeschraubt oder eingewalzt werden,
wie in Fig. 7 dargestellt.