Wasserstands-Anzeigevorrichtung für Hochdruckdampfkessel. Die bei gewöhnlichen Dampfkesseln mit einem Druck bis zu 20 Atm. angewandten \Ä'asserstandsgläser sind bei höherem Druck unbrauchbar, weil das Springen des Glases bei diesen Drücken nicht mehr zuverlässig verhütet werden kann. Um daher den Was serstand auch bei Hochdruckkesseln festzu stellen, musste man notgedrungen auf die un mittelbare Ablesung durch einen durchsich tigen Stoff hindurch verzichten und mittel bare Wege zur Feststellung des Wasserstan des beschreiten, die aber bisher noch nicht völlig befriedigt haben.
Es ist nun bekannt, die Höhe einer mit dem Kesselwasserstand veränderlichen Was sersäule in Vergleich zu setzen mit. einer Wassersäule konstanter Höhe, wobei beide Wassersäulen unter dem Kesseldruck stehen. Das wurde dadurch erreicht, dass man mit. einerseits dem Wasserraum. anderseits dem Dampfraum des Kessels ein U-förmig gebo genes Glasrohr verband, dessen unterer, ge krümmter Teil ein flüssiges Schwermetall enthält, und den Höhenunterschied der Ober flächen des flüssigen Metälles als Mass für den Längenunterschied der über den beiden Metallflächen befindlichen Wassersäulen be nutzte.
Bei undurchsichtigem Rohr ist nun; wie gesagt, die unmittelbare Ablesung nicht möglich. Nach der Erfindung wird daher der Stand der Oberflächen des flüssigen Metalles durch eiserne Schwimmer kenntlich gemacht, deren Stellung ausserhalb des undurchsich tigen U-Rohres durch Magnetnadeln ange zeigt wird.
In . der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dar gestellt, und zwar zeigt riig. 1 die allgemeine Anordnung der Vorrichtung, Fig. 2 den un tern Teil des U-Rohres im Schnitt. An der höchsten und der tiefsten Stelle des Kessels a ist das vertikal nach unten ragende, U-för- mig gebogene Wasserstandsrohr b ange schlossen. Sein unterer gekrümmter Teil ist mit Quecksilber c und seine beiden Schenkel <I>d</I> und e sind mit Wasser gefüllt.
Die Höhe<I>f</I> der )ÄTassersäule im Rohr e, die auf dem rechten Ende der Quecksilbermasse c lagert, ist annähernd konstant, während auf das linke Ende derselben eine Wassersäule von der Höhe g + lt drückt, wobei mit lt. die variable Höhe des Wasserspiegels im Kessel über dem Kesselboden bezeichnet ist. Fällt somit der Wasserspiegel im Kessel uni 1 cm, so steigt der Quecksilberspiegel im linken Schenkel<I>d</I> des U-Rohres <I>b</I> um
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<B>0,037</B> cm und fällt im rechten Schenkel c um den gleichen Betrag.
Um die Wasser- standsänderungen und die daraus sich er- . gebenden Quecksilberstandsänderungen nach aussen sichtbar zu machen, schwimmt auf jedem der beiden Quecksilberspiegel eine Stahlkugel i.
Ausserhalb des U-Rohres schwingt nun um eine im Mittelpunkt des Rohrkrümmungsbogens angeordnete Achse lc, eine Magnetnadel in Form eines asiatischen Nadelpaares nt, dessen ungleichnamige Pole 1V8 bemv. EN übereinanderliegen, zum Zweck, eine Einwirkung des Erdmagnetismus zu vermeiden.
Die Magnetnadel in, stellt sieh .-genau auf die Mittelpunkte; der Kugeln i. ein und spielt auf einer Skala. )-,, die kon zentrisch zum gekrümmten Teil des U-Rohres b liegt.
Dieser Teil des Rohres ist in Fig. 2 in .-rösserem Massstab dargestellt. Er darf natur gemäss weder aus Eisen sein, damit eine; mag netische Anziehung -zwischen Nadel<I>in,</I> und Kugeln i möglich wird, nach, aus einem Stoff, der von Quecksilber aufgelöst wird.
Ent- ,veder kann das ganze U-Rohr oder, gemäss Fig. 2, bloss der das Quecksilber enthaltende Rohrkrümmer o aus solchem Metall, bei spielsweise au., Nickel, hergestellt werden, das sich bekanntlich nur oberflächlich amal- g"imiert, im übrigen aber quecli:silberfest ist. Der Nickelkrümmer o ist wasser- und druck dicht an die eisernen Schenkel d angesetzt.
Eine andere Möglichkeit der Ausführung be steht darin, den Rohrbogen nicht mit Queck silber, sondern mit einem der bekannten Me talle mit niedrigem Schmelzpunlrt, zum Bei spiel Woodschem oder Letternmetall, zu fül len: man muss dann einerseits Sorge tragen.
dass die Temperatur des Wasserstandsanzei- gers während des Kesselbetriebes höher als 7() , das heisst die Schmelztemperatur jener Legierungen, liest, anderseits für den 11cihr- krümmer wiederum einen Stoff wählen. der von den genannten flüssigen Metallen nicht gelöst wird.
Man kann auch die Innenseite des U-Rohres mit einem vom Quecksilber nicht angreifbaren Überzug, wie Email, Lack oder dergleichen, versehen.
Die Sichtba.rheit der Einstellung lässt sich beispielsweise dadurch verbessern. dass man auf die Achse k einen grossen, leichten Zeiger setzt, der auf einem weithin erkenn baren Zifferblatt spielt. Der Zeigerausschlag kann durch Zwischenschaltung eines Vber- setzungsgetriebes vergrössert werden. Die An zeigevorrichtung kann auch mit Kontakten ausgerüstet werden und zur Fernmeldung oder zur ssetütigun@# eines Sicherheitsappara tes dienen.
Ist der Dampfkessel ortsveriinderlich, zum Beispiel auf einer Lokomotive, ange bracht, so kann man die infolge der Er schütterungen auftretenden Schwankungen de, Quecksilbers durch erhöhte Reibung im Rohrkrümmer, durch muhe Innenfhiche, durch Blenden, durch Drahteinlagen etc., ab dämpfen.
Um den Wasserspiegel in dem Rohrschenkel e möglichst konstant zu halten und Wasserverluste infolge Erschütterungen oder Verdampfung zu ersetzen, kann man entweder den horizontalen obern Rohrteil n so kühl halten, dass sich der Dampf an sei nen Wänden verdichtet, oder man kann ober halb des Schenkels c= einen besonderen, kühl gehaltenen Rohrarm münden lasen, aus welchem dem Schenkel e fortwährend Kon denswasser zufliesst.
Water level indicator for high pressure steam boilers. That with ordinary steam boilers with a pressure of up to 20 atm. The water level glasses used are unusable at higher pressure, because cracking of the glass can no longer be reliably prevented at these pressures. Therefore, in order to determine the water level in high-pressure boilers as well, it was necessary to forego the direct reading through a transparent material and to take indirect ways of determining the water level, which, however, have not yet been fully satisfied.
It is now known to set the height of a variable with the boiler water level What sersäule in comparison with. a water column of constant height, whereby both water columns are under the boiler pressure. This was achieved by using. on the one hand the water space. On the other hand, the steam chamber of the boiler was connected by a U-shaped curved glass tube, the lower, curved part of which contains a liquid heavy metal, and used the difference in height between the surfaces of the liquid metal as a measure of the difference in length between the water columns above the two metal surfaces.
With opaque pipe is now; as I said, immediate reading is not possible. According to the invention, the state of the surfaces of the liquid metal is made known by iron floats, the position of which is shown outside of the opaque term U-tube by magnetic needles.
In . the drawing is an embodiment of the invention is shown schematically, namely shows riig. 1 shows the general arrangement of the device, FIG. 2 shows the un tern part of the U-tube in section. At the highest and the lowest point of the boiler a the vertically downwardly projecting, U-shaped curved water level tube b is connected. Its lower curved part is filled with mercury c and its two legs <I> d </I> and e are filled with water.
The height <I> f </I> of the) ÄTassersäule in the tube e, which rests on the right end of the mercury mass c, is almost constant, while a water column of the height g + lt presses on the left end of the same, where with lt the variable height of the water level in the boiler above the boiler bottom is designated. If the water level in the kettle falls by 1 cm, the mercury level in the left leg <I> d </I> of the U-tube <I> b </I> rises
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<B> 0.037 </B> cm and falls by the same amount in the right leg c.
About the changes in water level and the resulting. To make changes in the mercury level visible to the outside, a steel ball floats on each of the two mercury levels i.
Outside the U-tube, a magnetic needle in the form of an Asian needle pair nt, whose unlike poles 1V8 bemv, now swings around an axis lc arranged in the center of the pipe bend. EN lie on top of each other for the purpose of avoiding the effects of geomagnetism.
The magnetic needle in, see - exactly on the center points; of the balls i. and plays on a scale. ) - ,, which is concentric to the curved part of the U-tube b.
This part of the tube is shown in FIG. 2 on a larger scale. By nature it must not be made of iron, so that one; magnetic attraction -between needle <I> in, </I> and balls i becomes possible, according to, from a substance that is dissolved by mercury.
Either the entire U-tube or, according to FIG. 2, just the tube bend containing the mercury can be made of such a metal, for example nickel, which is known to be amalgamated only superficially But the rest of the quecli: is silver-resistant. The nickel elbow o is attached to the iron leg d tightly against water and pressure.
Another option is not to fill the pipe bend with mercury, but with one of the well-known metals with a low melting point, for example Woodschem or letter metal: on the one hand, care must be taken.
that the temperature of the water level indicator reads higher than 7 () during boiler operation, that is, the melting temperature of those alloys, on the other hand choose a material for the elbow. which is not dissolved by the liquid metals mentioned.
The inside of the U-tube can also be provided with a coating that cannot be attacked by mercury, such as enamel, lacquer or the like.
This can improve the visibility of the setting, for example. that a large, light pointer is placed on axis k, which plays on a dial that can be seen from afar. The pointer deflection can be increased by interposing a reduction gear. The display device can also be equipped with contacts and used for remote reporting or for ssetütigun @ # a security device.
If the steam boiler is movably mounted, for example on a locomotive, the fluctuations in the mercury that occur as a result of the vibrations can be dampened by increased friction in the pipe elbow, by difficult inner surfaces, by screens, by wire inserts, etc.
In order to keep the water level in the pipe leg e as constant as possible and to replace water losses due to vibrations or evaporation, you can either keep the horizontal upper pipe part n so cool that the steam condenses on its walls, or you can above half of the leg c = open a special pipe arm, kept cool, from which condensation water continuously flows into leg e.