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Gerät zur Temperatur- und Druckmessung, insbesondere für Kälteanlagen
Zur
Beurteilung der Betriebsverhältnisse einer Kälteanlage ist die Kenntnis des Zustands
des Kältemittels innerhalb des Verdampfers von Wichtigkeit. Zur Messung benutzt
man für diese Zwecke üblicherweise ein Manometer. Dies ist deswegen besonders bequem.
weil sich das Kältemittel im Verdampfer owohl in flüssiger als auch in dampfförmiger
Phase befindet und daher ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur
des Kältemittels besteht. Man bringt deswegen auf dem Manometer in der Regel zwei
Skalen an, von denen die eine deii Druck und die andere die dazugehörige Sättigungstemperatur
angibt.
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Solange die Drücke bzw, die Temperaturen nicht Ztl tief liegen, d.
h. solange einer bestimmten Druckdifferenz eine verhältnismäßig hohe Temperaturdiffereltz
zugeordnet ist, ist die Ablesegenauigkeit des Instruments in bezug auf die Temperatur
befriedigend. Mit sinkender Verdampfungstemperatur zieht sich jedoch die Temperaturskala
immer mehr zusamuien, so daß schließlich keine brauchbare Ab lesegenauigkeit erreicht
wird. Es kommt noch hinzu, daß bei den Manometern im Bereich der niederen Drücke
der prozentuale Fehler verhältnismäßig hoch ist. was unter Umständen zu einer merklich
fehlerhaften .\nzeige der Verdampfungstemperatur führt. 13ei sehr tiefen Verdampfungstemperaturen
ist daher die Ablesegenauigkeit der üblichen Federinanometer nicht ausreichend.
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Hei Tiefkühlanlagen hilft man sich vielfach in der Weise, daß man
den einen Schenkel eines mit Quecksilber gefüllten U-förmigen Glasrohrs mit
Hilfe
eines druckfesten Schlauches an die Manometerleitung anschließt und aus dem sich
einstellenden Unterschied der beiden Quecksilberkuppen in Verbindung mit dem gleichzeitig
gemessenen Barometerstand den Druck des Kältemittels und damit seine Sättigungstemperatur
bestimmt.
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Indessen läßt sich eine Anordnung dieser Art lediglich für einen
einmaligen Leistungsversuch verwenden, denn das Glasrohr ist mit Rücksicht auf seine
mitunter beträchtliche Länge unhandlich und muß bei steigenden Verdampfungsdrücken
wieder abgeschaltet werden, da sonst das Quecksilber aus dem Schenkel verdrängt
und das Kältemittel ausstriemen würde.
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Alle diese Schwierigkeiten lassen sich jedoch vermeiden, wenn man
zur Messung erfindungsgeinäß eine an sich bekannte, als Glasrohr ausgebildete barometrische
Säule verwendet, wohei das Glasrohr vermittels einer StopfblDichse in das Sammelgefäß
für die Sperrflüssigkeit dicht eingeführt und an seinem oberen Ende durch eine geeignete
Vorrichtung. z. B. eine Verschraubung, so gehaltert ist, daß ein Herausdrücken des
Glasrohrs aus dem Sammelgefäß bei im Verdampfer auftretenden Überdrücken verhindert
wird. Das Glasrohr wird man dabei im allgemeinen luftleer halten, so daß es bei
Atmosphärendruck bis obenhin mit der Sperrflüssigkeit, beispielsweise Quecksilber,
gefüllt ist. Man kann dann die Länge des Glasrohrs auf ein handliches Maß bringen,
ohne bei auftretenden Überdrücken das Glasrohr von der Manometerleitung abschalten
zu müssen.
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Wie auch bei der Manometerablesung wird bei dieser Einrichtung die
Temperaturmessung auf eine lruckinessung zurückgeführt, und man kann hinter dem
Glasrohr eine Skala anbringen, auf der sowohl die Drücke als auch die Temperaturen
angegeben sind. @ Um die Lage des unteren Rands des Glasrohrs in bezug auf den Spiegel
der Sperrflüssigkeit eindeutig festzulegen, ordnet man erfindungsgemäß im Innern
des Sammelgefäßes einen Anschlag an, auf dem das Glasrohr ruht. Auf diese Weise
verhindert man, daß das Glasrohr zu wenig tief in die Sperrflüssigkeit eintaucht,
wodurch ein Uberfluten von Kältemittel in das Glasrohr eintreten würde.
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Die höchste Temperatur, die gemessen werden kann. ergil>t sich
aus der gewählten Höihe des Glasrohrs. Bei der Verwendung von Ammoniak als Kältemittel
kann man bei einer Quecksilbersäule von rund 300 mm, also einer außerordentlich
handlichen Länge, etwa zwischen -75 und -so messen. Will man jedoch den Meßbereich
verändern und höhere Verdampfungstemperaturen messen, so wird erfindungsgemäß in
dem oberen Teil des Glasrohrs von vornherein eine kleine Gasfüllung, z. B.
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Luft, eingebracht, wodurch man je nach der Größe der eingeführten
Gasmenge den Meßbereich beliebig verändern kann.
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Aus betriebstechnischen Gründen wird man zweck mäßig auf das Sammelgef.iß
noch ein Manometer setzen, um auch das Vorhandensein höherer Drücke feststellen
zu können.
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An Hand der Al)l). I und 2 ist die Erfindung näher erläutert. Abb.
1 zeigt die Vorderansicht und Abb. 2 die Seitenansicht des Meßinstruments. Durch
das Rohr I steht das Sammelgefäß 2 mit dem nicht gezeichneten Verdampfer in Verbindung.
Das Glasrohr 3 ruht auf dem Steg 4 und wird an seinem oberen Ende durch die Verschraubung
5 daran gehindert, bei Überdrücken herausgepreßt zu werden. Mit Hilfe der Packung
6. des Rings 7 und der Überwurfmutter 8 wird das Glasrohr gegen das Sammelrohr 2
abgedichtet. Hinter dem Glasrohr 3 l>etindet sich die Skala q, die sowohl eine
Druck- als auch eine Temperatureinteilung trägt. Das Sammelgefäß 2 wird bis zu einer
bestimmten Höhe mit einer Quecksilbermenge to gefällt, die sich je nach dem herrschenden
Druck mehr oder weniger hoch in: Glasrohr einstellt. Das Glasrohr 3 muß eine so
große Wandstärke besitzen, daß es den in der Anlage auftretenden Höchstdrücken gewachsen
ist. Alit 1 1 ist ein Manometer bezeichnet, das ebenfalls auf dem Sammelgefäß 2
angebracht ist.
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PATENTANSPROCHE: I. Gerät zum Messen von Temperaturen, insbesondere
von Verdampfungstemperaturen in Rsilteanlagen, gekennzeichnet durch die Verwendung
einer an sich bekannten, als Glasrohr ansgebildeten barometri scheu Säule, wobei
das Glasrohr vermittels einer Stopfbüchse in das die Sperrflüssigkeit, z. B. Quecksilber
enthaltende Sammelgefäß dicht eingeführt und an seinem oberen Ende durch eine geeignete
Vorrichtung, z. B. eine Verschraubung, so gehaltert åSst, daß ein Herausdrücken
des Glasrohrs aus dem Sammelgefäß bei im Verdampfer auftretenden Überdrücken verhindert
wird.