CH82832A - Hohler, geschlossener Schwimmer in einer Einrichtung zur Regelung flüssiger Mittel, insbesondere in Kältemaschinen - Google Patents

Description

  Holler, beschlossener Schwimmer in einer Einrichtung zur Regelurg flüssiger Mittel,  insbesondere in Kälteumaschinen.    Von Sclwimmern für Einrichtungen zur  Regelung flüssiger Mittel, wie solche ins  besondere in Kältemaschinen verwendet wer  den, wird verlangt, dass sie bei einem ver  hältnismässig grossen Verdrängervolumen ein  möglichst kleines -ewicht und geringe Eigen  massen besitzen, damit sie auch geringen  Sch wankungen des Flüssigkeitsspiegels rasch,  sicher und eindeutig folgen und nicht über  regulieren. Zu diesem Behufe hat man  Schwimmer nicht nur hohl, sondern mit     mög-          liclst    dünner Wandung ausgeführt.

   Wenn  aber solche Schwimmer in einem Ratm ar  beiten sollen, in welchem ein hoher Druck  herrscht, so besteht die Gefahr, dass die  Schwimmerwand infolge des äussern Über  druckes einknickt.  



  Vorliegende Erfindung gibt das Mittel  an die Hand, einen möglichst leichten  Schwimmer mit möglichst grossem Verdränger  volumen und möglichst geringen Eigenmassen  auszuführen. Darnach ist der hohle     Schwim-          ner    mit einem Mittel gefüllt, dessen Druck  bei abgeschlossenem Sclwimner und bei einer  Temperatur von 20   C über den Atmosplä-    rendrucke liegt und sich bei veränderlicher  Temperatur im gleichen     Sinn    und Verhältnis  äindert wie der Druck des zu regelnden Mit  tels. Zum Füllen des Schwimmerhohlraumes  kann ein Mittel von solcher Art und in sol  cher Menge verwendet werden, dass es sich  wenigstens im untern Teile des in Betriebe  vorkommenden Temperaturbereiches teilweise  in flüssigem Zustande befindet.

   Das Mittel  kann von gleicher chemischer Zusammen  setzung sein wie das zu regelnde Mittel, oder  es     kann    solcher Art sein, dass es im Betriebe       stets    einen     grösseren    Druck besitzt als das  zu regelnde Mittel. Ferner kann als Füll  mittel ein Gemisch von Flüssigkeit und darin  iib sorbierbarem Gase verwendet werden.  



  Solche Gemiscle, beispielsweise Wasser und  Ammoniak, lassen sich leicht einfüllen. Ihre  Druckzunahme erfolgt ähulich wie die von  gesättigtem, u Dampfe.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungs  gegenstandes sollen     anhand    der     Zeichnung     erlliit w-erden. Hierbei stellt Fig. 1 in     sche-          in.atIscher    Weise den     Querschnitt    durch eine       Schwimmerregelungsvorrichtung.        Fig.    2     (las         Diagramm für zwei Mittel dar, von dellen las  eine das zu regelnde, das     andere    das Füllmittel  für den Schwimmerhohlraum sein kann, und  umgekehrt.  



  In Fig. 1 ist der Behälter 1 von vierecki  gem Vertikalquerschnitte zum Teil mit einer  zu regelnden Flüssigkeit 2 angefüllt. Diese  Flüssigkeit strömt dem Behälter 1 durch das  Rohr 3 von oben zu und soll durch las Rohr 4  weitergeleitet werden. Der Eintrittsquer  schnitt des Rohres 4 ist mittelst des Ven  tils 5 derart zu regeln, class der Flüssigkeits  spiegel im Behälter 1 sich in der Höhe A-B  hält. Zn diesem Belauf ist cas Ventil 5     mit-          telst    eines un die ortsfeste Axe 6 drehbaren  Hebelarmes 7 mit den Schwimner 8     ver-          blnden.    Derselbe besitzt eine nur ganz dünne  Nandung und ist zum geringen Teil fnit  einer Hilfsflüssigkeit 9, zum grössten Teil  mit dem aus dieser Flüssigkeit entstandenen  Dampf angefüllt.

   Der über der Höhenlage  A-B befindliche Teil des Behälters 1 ist  mit dem aus der zu regelnden     Flüssigkeit     entstandenen Dampf erfüllt. Hätte nun die  ser Dampf einen sehr hohen Überdruck gegen  über dem Innern des Schwimmers B, so vürde  die Gefahr bestellen, dass die Wandung die  ses Sciwinmers unter diesem Überdrucke  zusammenknicken würde. Gemäss vorliegen  der Erfindung wählt nan für die Füllung  des     Schwimmers    8 ein Mittel, dessen Druck  bei abgeschlossenem Schwimmer     und    bei einer  Temperatur von 20   C über dem     Atmospbä-          rendrucke    liegt und sich bei veränderlicher  Temperatur in gleichem Sinn und Verhältnis  ändert wie der Druck des zu regelnden  Mittels.  



  In Fig. 2 sind beispielsweise die Sät  tigungskurven für zwei verschiedene, bei  Kältenasclinen in Frage kommende Mittel  bildlich dargestellt. Als Abszisse ist die  Temperatur "t", als Ordinate der absolute  Druck "p" aufgetragen. Die untere Kurve  ist die Sättigungskurve für schweflige Säure  SO2, die obere ist die Sättigungskurve für  Ammoniak NH3. Wird von diesen beiden  Mitteln vorerst NH3 als zu regelndes, SO2  als in den Schwimmer einzufüllendes Mittel    geväihlt, so berrsclt beim Füllen des Schwim  mers unter einer Temperatur von 20   C in  dem Schwimmer ein absoluter Druck von  3,3 Atmosphären.

   Sinkt im Betriebe die  Temperatur des zu regelnden Ammoniaks und  damit diejenige innerhalb des Schwimmers  auf eine Beharrungstemperatur voll beispiels  weise - 10   C, so unterliegt die Schwimmer  wand von aussen einem Drucke von etwa  2,8 Atmosphären (Punkt C in Fig. 2), von  innen einem Drucke von etwa 10 Atmosphä  ren (Punkt D in Fig. 2), also einem Über  drucke voll 2,8 minus 1,0 - 1,8 Atmosphä  ren. Die Schwimnierwand muss so stark ge  wählt werden, dass sie diesem Überdrucke  mit hinreichender Sicherheit standhalten kann.

    Wird der Schwimmer statt mit SO2 nunmehr  mit NH3, also mit gleichem Mittel gefüllt,  wie sieh im Behälter 2 befindet, und wird  in den Schwimmerhohlraum von Anfang an  so viel flüssiges NH3 gegeben, dass im Be  triebe die Flüssigkeit nicht vollständig ver  dampft, dass sich also im Hohlraume stets ge  sättigter N H3-Dampf vorfindet, so herrscht  im Schwimmer genau der Bleiehe Druck wie  ausserhalb und die Wandung ist vollständig  entlastet.

   Solange im Schwimmerbohlraumne  flüssiges Mittel     vorhanden    ist,     steigt    dessen  Druck bei zunehmender Temperatur nach der       Sättigungskurve.    Würde die Temperatur  noch mehr steigen und dabei im Innern alle       Flüssigkeit    verdampfen, während ausserhalb  noch     Sättigung    herrscht, so würde aussen der  Druck mehr ansteigen als im Innern, wo sich  jetzt überhitzter     NH,-Dampf    befindet;

       doch          wäre    der sich so     bildende    Überdruck nicht  erheblich und für die Wandung nicht     ge-          fihrlich,    weil sie ja schon aus Werkstatt  rücksichten nicht allzu dünn gehalten wer  den darf. rd nun in einem dritten Falle  der     Schwimmer    mit wenig flüssigem und viel       gasförmigem        NI-I;

          beschickt.    während die im  Behälter 1 befindliche, beziehungsweise zu  regelnde Flüssigkeit     schweflige    Säure     SO.,     ist, so herrscht     beispielsweise    bei einer     Be-          harrungstemperatur    von<B>-10"</B> C in der  Umgebung des Schwimmers ein spezifischer  Druck     voll    1,0 Atmosphären     (Pnnli#t    D in      Fig. 2), in dessen Hohlraum ein Druck von  2,8 Atmosphären (Punkt C). Die Schwim  merwand untersteht also einem von innen  nach aussen gerichteten Überdruck von 1,8  Atmosphären.

   In diesem dritten Fall ist,  wie sich aus Fig. 2 ableiten lässt, ein in  nerer Überdruck auch dann noch gesichert,  wenn sich die Betriebs-, bezw.     Bebarrungs-          temperatur    zwischen + 20   und -15   C  verändert. Nun sind bekanntlich Hohlkörper  gegenüber innerem Überdrucke viel     wider-          stancsfähiger    als gegenüber äusserem Über  druck, und s o hat man also auch bei der un  ter vorstehenden drei Beispielen als dritte  aufgeführte Wahl von Füllmittel gegenüber  zu regelndem Mittel eine grosse Betriebs  sicherheit für die Festigkeit der Schwimmer  wand, auch wenn deren Dicke und damit das  gesamte Gewicht des Schwimmers in er  wünschtem Masse sehr gering ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hohler, geschlossener Schwimmer in Ein- ricltungen zur Regelung flüssiger Mittel, insbesondere in Kältemaschinen, dadurch ge- ken nzeichnet, dass der Schwimmer mit einem Mittel gefüllt ist, dessen Druck bei abge schlossenem Schwimmer und bei einer Tem peratur von 20' C über dem Atmosphären drucke liegt und sich bei veränderlicher Tem peratur im gleichen Sinn und Verhältnis ändert wie der Druck des zu regelnden Mittels.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Schwimmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Füllen des Schwimmerhohlraumes ein Mittel von sol cher Art und in solcher Menge verwendet ist, dass es sich wenigstens im untern Teil des im Betriebe vorkommenden Tempera turbereiches teilweise in flüssigem Zu stande befindet. 2. Schwimmer nach Patentanspruch, dadurch ge17ennzeichnet, dass zum Füllen des Schwimmers ein Mittel gleicher chemischer Zusammensetzung wie das zu regelnde Mittel verwendet ist.

   3. Schwimmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Füllen des Schwimmerhohlraumes ein 'Mittel verwen det ist, welches im Betriebe stets einen grösseren Druck besitzt als das zu regelnde Mittel. 4. Schwimmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllmittel des Schwiminerbohlraumes ein Gemisch von Flüssigkeit und darin absorbierbarem Gase verwendet ist.