PL18093B1 - Wskaznik poziomu cieczy, zawartej w wysoko polozonym zbiorniku. - Google Patents

Description

Wskazniki widoczne zdaleka sa stoso¬ wane przy wysoko polozonych zbiornikach, np. przy kotlach parowych, aby umozli¬ wic palaczowi wzglednie innemu obser¬ watorowi latwe obserwowanie wskaznika, znajdujacego sie w bezposredniem polu wi¬ dzenia. Wskaznik taki tworzy rurka, wy¬ gieta w ksztalcie litery U, wypelniona u dolu ciecza, posiadajaca wiekszy ciezar wlasciwy anizeli ciecz wypelniajaca zbior¬ nik, przyczem ciecz ciezsza sluzy do wska¬ zania poziomu cieczy, znajdujacej sie w zbiorniku. Jedno ramie wygietego przewo¬ du jest polaczone ze zbiornikiem ponizej zwierciadla cieczy, .zawartej w zbiorniku, drugie zas powyzej. Ciecza, wskazujaca poziom np. wody w zbiorniku, jest dotych¬ czas najczesciej rtec, której stosowanie posiada te wade, ze wahania poziomu wo¬ dy w kotle wywoluja mniejsze wahania po¬ ziomów rteci we Wskazniku. W praktyce jest wazne miec moznosc odczytywania wahan poziomów nie w podzialce zmniej¬ szonej, lecz w wielkosci naturalnej, odpo¬ wiadajacej rzeczywistym wahaniom w zbiorniku cieczy. Stosowano zamiast rteci ciecz inna, np. czterochlorek wegla o cie¬ zarze wlasciwym, równym 1,63, lecz wów¬ czas nalezy ustawiac rurke wskaznikowa pod pewnym katem, aby zmiany poziomucieczy byly latwiej dostrzegalne. Takie rozwiazanie jest niezadowalajace, gdyz - powieksza koszt ustawienia przyrzadu oraz utrudnia prawidlowosc odczytywania, po¬ niewaz obserwator, patrzacy na rurke po¬ chyla, powinien odczytywac jej rzuty na plaszczyzne pionowa, co wymaga pewne¬ go wyrobienia wyobrazni. Wynalazek ni¬ niejszy ma na celu wlasnie unikniecie po¬ chylego ustawienia rurki, co osiaga sie w ten sposób, ze stosunek przekrojów oby¬ dwóch ramion rurki, majacej ksztalt lite¬ ry U, jest uzalezniony od ciezaru wlasci¬ wego cieczy wskaznikowej. Droga obliczen i prób stwierdzono, ze mozliwe jest otrzy¬ mywanie odchylen poziomów w rurce, równych wahaniom poziomów w zbiorniku, przy zachowaniu pionowego polozenia rur¬ ki widelkowej. Przekroje ramion wskazni¬ ka wedlug wynalazku sa dobrane zaleznie od ciezaru wlasciwego cieczy wskazniko¬ wej, przyczem wskaznik winien byc urza¬ dzony tak, aby przy podniesieniu sie po¬ ziomu cieczy w zbiorniku, a wiec i podnie¬ sieniu sie poziomu cieczy wskaznikowej w drugiem ramieniu rurki widelkowej, slu¬ pek cieczy lzejszej, znajdujacej sie nad ciecza ciezsza, mógl odplywac do zbior¬ nika.Najkorzystniejszy jest przypadek, gdy ciecz wskaznikowa posiada ciezar wlasci¬ wy póltora raza wiekszy, anizeli ciecz, znajdujaca sie w zbiorniku, wtedy bowiem ramiona rurki moga miec jednakowa sred¬ nice. Osiaga sie wówczas najlepsza do¬ kladnosc wskazan obok uproszczenia cale¬ go przyrzadu, w którym rurka zgieta po¬ siada jednolity przekrój.Na rysunku przedstawiony jest wskaz¬ nik poziomu cieczy wedlug wynalazku, u- ' mieszczony na kotle parowym.Wskaznik poziomu wody sklada sie z widelkowej rurki a, b, której ramie a la¬ czy sie z przestrzenia zbiornika, wypelnio¬ na woda, ramie zas 6 jest polaczone z przestrzenia parowa.Dolna czesc rurki jest wypelniona cie¬ cza wskaznikowa c, natomiast pozostale czesci ramion aib wypelnione sa woda. A- by ramie rurki 6 bylo calkowicie i stale wypelnione woda, posiada ono rozszerze¬ nie d, w którem gromadzi sie skroplona para.Róznica poziomów K pomiedzy pozio¬ mami plynu wskaznikowego c zwiazana jest pewna zaleznoscia z róznica poziomów w zbiorniku h i rozszerzonej czesci d.Niech ciezar wlasciwy cieczy w zbiorniku (np. w kotle), której poziom ma byc wi¬ doczny we wskazniku, wynosi y, a ciezar gatunkowy cieczy wskaznikowej /.Warunek równowagi wyraza sie osta¬ tecznie równaniem nastepuj acem: K. y = K . y + h . y.Jezeli 7=1 (ciezar gatunkowy wody), wówczas Kf = AM + h. 1 = K + h.Niech / wynosi np. 1,8, a^ = 400, wówczas A\ 1,8 = A'+ 400, 1,8. K — H = 400, 0,8 h' = 400.K = 500.Niech teraz poziom cieczy wskaznikowej w ramieniu a opadnie o x, gdy poziom w kotle podniesie sie o 100 mm, wówczas, o ile w przypadku szczególnym poziom cie¬ czy wskaznikowej podniesie sie w ramie¬ niu b równiez o 100 mm, to otrzymuje sie nastepujacy warunek równowagi. 100 . y + K . y* —\X.y + x .y = K .y — — 100. y + iW.y' + h.y.Poniewaz w rozpatrywanym przykla¬ dzie y = 1; / = 1,8; h* = 500, a h = 400, to podstawiajac, otrzymamy: 100- 1 + 500. 1,8 — x. 1,8 + x. 1 = 500 — — 100. 1 -h 100. 1,8 + 400, 100 + 900—1,8 x + x = 400 + 180 + 400. 1000 — 0,8 x = 980, 1000 — 980 = 0,8 x, 20 = 0,8 x, x = 25.Widac z powyzszego, ze gdy poziom cieczy wskaznikowej w ramieniu b podnie¬ sie sie o 100 mm, to poziom tejze cieczy w ramieniu a opadnie tylko o 25 mm. Wobec tego przekrój ramienia a winien byc czte¬ rokrotnie wiekszy, gdy ciezar wlasciwy cieczy wskaznikowej wynosi 1,8, o ile w obu ramionach rurki wahania slupów tejze cie¬ czy maja byc równe co do wysokosci. Ina¬ czej mówiac, dla ciezaru wlasciwego 1,8 cieczy wskaznikowej stosunek przekrojów ramion rurki a : b = 4 : 1.Gdy w tych samych warunkach ciezar wlasciwy cieczy wskaznikowej bedzie wy¬ nosil 1,5, wówczas stosunek przekrojów otrzymuje sie z nastepujacych obliczen.Dla y = 1, y = 1,5 i H = 400 otrzymu¬ je sie nastepujace równanie: K . 1,5 = K + 400, skad 1,5 K — K = 400, 0,5 K = 400, K = 800.Gdy poziom cieczy w zbiorniku podnie¬ sie sie o 100 mm, wówczas 100 . y + K . y — x. y + x. y = K — - 100 . y + 100 ./ + h, 100 . 1 + 800 . 1,5 — 1,5 x + x = 800 — — 100 + 100. 1,5 + 400, 100 + 1200 — 1,5 x + x = 700 + 150 + 400, 1300 — 0,5 x = 1250, 1300 — 1250 = 0,5 x, 50 = 0,5 x, x = 100.Gdy wiec poziom cieczy wskaznikowej w ramieniu b podniesie sie o 100 mm, po¬ ziom tejze cieczy w ramieniu a opadnie równiez o 100 mm.A zatem przekrój ramienia a winien byc równy przekrojowi ramienia b, gdy ciezar wlasciwy cieczy wskaznikowej wy¬ nosi 1,5, t. j. przy ciezarze wlasciwym 1,5 stosunek przekrojów a : b = 1 : 1.Pozostale dane liczbowe, przytoczone nizej w opisie, mozna otrzymac w ten sam sposób.Opierajac sie na wartosciach liczbo¬ wych, otrzymanych wyzej, mozna dla sto¬ sunku przekrojów ramion a i b rurki wy¬ prowadzic wzór , gdzie s oznacza 2 — s ciezar wlasciwy cieczy wskaznikowej. Ze wzoru tego wynika, ze gdy ciezar wlasciwy cieczy wskaznikowej wynosi 2, to przekrój ramienia a winien byc nieskonczenie wiel¬ ki, co oczywiscie jest praktycznie niewyko¬ nalne.Ponizej podane sa przyklady stosun¬ ków przekrojów w zaleznosci od ciezaru wlasciwego plynu w granicach od 1 do 2.Ciezar wlasciwy plynu wskazniko¬ wego: 1,25 1,50 1,70 1,80 1,97 Stosunek przekrojów ramion a: b: 0,333 1 2,325 4 32,35 1 1 1 1 1 — 3 — PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Wskaznik poziomu cieczy, zawartej w wysoko polozonym zbiorniku, posiadajacy odprowadzona wdól rurke, która jest zgie¬ ta w ksztalcie litery U i jednem ramie¬ niem jest polaczona ze zbiornikiem poni¬ zej, a drugiem — powyzej poziomu cieczy w zbiorniku, przyczem dolna czesc rurki zawiera ciecz wskaznikowa, która jest mniej niz dwa razy ltib prawie dwa razy ciezsza od cieczy w zbiorniku, znamienny tern, ze przy zachowaniu pionowego polo¬ zenia rurki w ksztalcie litery" U stosunek przekroju ramienia (af, polaczonego ze zbiornikiem ponizej poziomu cieczy, do przekroju drugiego ramienia (b) rurki, za¬ lezny od ciezaru wlasciwego (sj danej cie¬ czy wskaznikowej, jest równy stosunkowi 8—_l 2- s ' Martin Ver moh 1 en. Zastepca: L Myszczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 18093. 6 Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL