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Vorrichtung zum Anzeigen und Aufschreiben der Überhitzung von Wasserdampf
bei veränderlichem Dampfdruck Soll gesättigter Wasserdampf in Rohrleitungen über
eine größere Entfemung gefördert werden, so besteht die Gefahr, daß sich der Dampf
in den Rohrleitungen nieder-,chlägt. Urn dies zu vermeiden, wird der 1)ampf für
den Durchgang durch längere Rohrleitungen überhitzt. Bei gleichbleibendein Darnpfdruck
läßt sich aus der Dampftemperatur auf die Überhitzung des Dampfes schließen. Dies
ist jedoch nicht mehr möglich, sobald sich der Dampfdruck ändert. Steigt der Druck
bei gleichbleibender Dampftemperatur, so wird die Übrerhitzung kleiner, und umgekehrt.
Durch die Erfindung soll daher eine Vorrichtung geschaffen werden, die es gestattet,
in Anlagen mit veränderlichem Dampfdruck sich jederzeit ein Bild von der Überhitzung
des Dampfes zu machen.
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Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, in einer elektrischen Ausgleichsschaltung
einen durcli den Dampfdruck beeinflußten Widerstandsgeber und ein durch dic Dampftemperatur
beeinflußtes Widerstandstlierrnometer, die beide auf ein elektrisches Anzei-e- oder
b
Schreibgerät einwirken, derart anzuordnen, (laß an diesem Gerät der Dampfzustand
entnornmen werden kann. An sich ist es zwar bekannt, Druck und Temperatur des Dampfes
auf eine Vorrichtung durch mechanische oder elektrische Übertragungsmittel einwirken
zu lassen. Dabei handelt es sich jedoch nicht um das Anzeigen und Aufschreiben der
jeweili- g en Größe der Überhitzung des Dampfes, sondern darum, entweder
die Temperatur oder die Temperatur und den Druck des Dampfes gleichzuhalten, oder
darum, bei der Umwandlung von Heißdamgf veränderlichen Druckes in Sattdampf durch
Einspritzen von Wasser die eingespritzte Wassermenge entsprechend dem Dampfdruck
zu bemessen, damit ein gleichbleibender Sätticy ng "u gsgrad erzielt werden kann.
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Auch bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wirken Druck und Temperatur
gemeinsam auf ein -Meßgerät ein. Die Dampttemperatur und der Dampfdruck %verden
als Widerstandsgrößen erfaßt und mittels einer elektrischen Schaltung mit einem
Anzeigegerät so in Zusammenhang gebracht, (laß aui dessen Skala, die jeweilige Oberhitzung
in Celsiusgraden abzulesen ist.
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An ein derartiges Gerät müssen fol,#lende Anforderungen gestellt werden:
Für einen beliebigen, veränderlichen Druck muß bei einer .beliebigen 1[#berhitzuiig
stets der gleiche bestimmte Punkt der Skala, also z. B. für die Sättigung der Nullpunkt,
angezeigt werden. E, benso muß unabli: ä ii gig vom Pruck eine bestimmte andere
Cberhitzung an einem be-Z,
stimmten anderen, aber Hir den Überhitzungsgrad
von beispielsweise 29' -leichbleibenden Punkt der Skala angezeigt werden.
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Die Erfüllung der ersten Bedingung wird dadurch erschwert. daß die
Abhängigkeit der Sättig ngstemperatur vorn Sättiguhgsdruck k#U el t' keine geradlini-e
ist, während meist eine etwa geradlinige Abhängigkeit der Widerstände von Temperatur
und Druck angewendet wird. Die Erfüllung der zweiten Bedingung wird bei Erfüllung
der ersten Bedingung dadurch erschwert, daß zwar das Verhältnis der Widerstände
erhalten bleibt. jedoch die Werte der Widerstände sich ändern.
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Uni beiden Bedingungen zu genügen, kön-
nen mehrere We-e für
den Aus-leich ein-23 z# "eschlagen werden. Uni eine sich ##era(Iliiiimit dein 'Sättigungsdruck
ändernde 1 , emperaturanzeige zu erhalten, wird der vorn Druckmesser gesteuerte
Widerstandsgeber nicht unmittelbar mit der Anzeigevorrichtung gekuppelt, sondern
eine veränderliche Cber--;etzun- dazwischengeschaltet. Auch kann der Uiderstandsgeber
entsprechend der funktionellen Abhäri-i-keit -ewickelt sein. Uni, ierner die Widurstandswerte
der Druck- und Teniperaturniessung einander anzugleichen, 1-.*tl.'it man beispielsweise
in einer Brücke den einen Widerstand von der Temperatur und einen benachbarten Widerstand
voni. Druck beeinflussen, während man die Abnahme des Brückenstromes bei höheren
Widerstandswerten dadurch ausgleicht, daß man den ge->ainten Brückenstrorn von der
Temperatur abhängi- macht.
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l;i de'r Zeichnung ist ein Ausführun-.sbei--pivi (It-r Erfindun- in
einer besonders einfachen Anordnung dargestellt. Abb. i zeigt die Schaltanordnung;
Abb. 2 zeigt die Abliiii-i-keit verschiedener der Messun,- zu-,runde lie"ender Grölien
voneinander.
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In einer Drücke sind zwei benachbarte Widerstände a und 1) unveränderlich.
E'in '%V;derstand l' ist teinl;erzLturabli;in##i-. Der benachbarte Widerstand
r besteht aus einer i-,'eilieii- und ParalleIschaltung, aus tosten Widerständen
c und (1 und dem. einen Teil (7 eines iiiit dem Drucknivsser gekuppelten
Wi_ derstandszebers c. während der andere Teil ,les Widorstands-ebers e-q im 1)ia"oiialzivei,#
#-or deni Anzei,-einstruinent- lielgt. Äls Ankann bei nicht jeichbleibender Spannung
ein 11,-retizsptil" "erat L#(211oll1111ell In Abb. 2 Kurve i die Abh:Ingigkeit .iu.,
Siätti#zungsdruck:es p, von (lur Sätti-ungs-Ltinl)er"ttur i, #_o11
.2()() bis 3(- C. Die 'l' 111-peraturen sind Über den 4 in C
uls i tis rad ei i auf-etragen. 1 lierhei sind tlie entsprechenden 1rücke
1 ;,85 und S7,# # at abs und entsprechend uni den Anfangswert vermindert aufgetragen.
Im folgenden wird, um die Oberlegung zu vereinfachen, angenommen: Der Widerstand
des Thermometers genüge der Gleichung Z,
100 (1 -1
0,004 (t - 200)
Für den vom Druckinesser gesteuerten
Geber gelte die Beziehung q = i,o02 (p - 15,85).
Es sei ferner (1 = 84 Ohm. c = ioo Ohm. Die Kurve 2
zeigt die Abhängigkeit des Widerstandes r vom Druck p. Die Kurve
3
zeigt den Zusammenhang zwischen den Widerständen r und f. Nimmt man
an, a und b
seien gleich groß, so fließt, solange der Dampf gesattigt ist,
durch (las Anzeigegerät kein Strom. Der größte Fehler beträgt nur ungefilir i'
C bei einem Ausgleichsbereich von 100,3 C, Außer dem Nullpunkt muß aber auch
der Skalenendwert unabhängig von der Höhe der Sittigungsteniperatur sein. Ist der
Dampf beispielsweise um 2.#' überhitzt, so würde durch das Anzeigegerät bei steigender
Temperatur ein geringerer Strom fließen, da die L, Werte von t . und j- größer
werden, wenn nicht durch den vom Druckmesser gesteuerten Widerstandsgeber
c bei steigendem Druck der Widerstand e-(1 iiii Diagonalzweig verkleinert
würde. Durch geeignete Wahl der Widerstände ],-ißt sich der Ausgleich herbeiführen.
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Die Berücksichtigung der sich mit der Temperatur ändernden Temperaturzahl
kann leicht durch eine andere Auslegung der Widerstände erfolgen: ebenso braucht
der Widerstands,',eberabgriti keineswegs, wie zur Vereinfachun- der Rechnung angenommen,
bei einem bestimmten Druckwert gleich Null zu sein. Andere Werte des Widerstandsthermonieters
und des Widerstandsgebers lassen sich durch geeignete Wahl des Verhältnisses
a -. b ebenfalls verwenden.