Titel: | Boisse's Hydrometer für Dampfkessel. |
Fundstelle: | Band 81, Jahrgang 1841, Nr. CVI., S. 416 |
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CVI.
Boisse's Hydrometer für
Dampfkessel.
Aus den Annales des
mines Bd. XVIII. S. 489 im polytechnischen
Centralblatt, 1841, Nr. 47.
Mit Abbildungen auf Tab. VII.
Boisse's Hydrometer für
Dampfkessel.
Dieser Hydrometer, welcher die Speisung der Dampfkessel zu
reguliren bestimmt ist, wird auf Taf. VII. dargestellt durch
Fig.
18 in einer Endansicht, Fig.
19 und 20 in
zwei Frontansichten, Fig.
25 in einer Projection nach Y,
Y der andern Figuren, Fig.
21 in einem verticalen Durchschnitt (nach X, X der Fig.
19, 20,
23,
25
und 26),
Fig.
22 in einem verticalen Durchschnitt (nach X', X' derselben Figuren), Fig. 23 in einem verticalen Durchschnitt (nach Z, Z der Figuren
18 und 21),
endlich durch Fig.
26 in einem horizontalen Durchschnitt (nach Y, Y der Figuren
18, 19,
20,
21 u.
23).
Fig.
24 ist ein Durchschnitt des Hahnes R. – Das Instrument besteht
aus drei Haupttheilen, dem messenden Cylinder, dem
Regulirungsapparate für Ab- und Zufluß des Wassers und
dem Zählapparate, welcher an einem Zifferblatte sogleich die
Anzahl der Kolbenhübe ablesen läßt.
Der Meßcylinder (cylindre jaugeur), welcher den
Hauptkörper des Apparates bildet, steht einerseits durch T mit der Speisepumpe, andererseits
durch T' mit dem Kessel in
Verbindung. Ein Kolben P (Fig. 23) gleitet wasserdicht im Cylinder hin und her,
und empfängt abwechselnd auf seinen beiden Flächen den Druk des
einströmenden Wassers, indem er zugleich auf der andern Seite
eine von der Capacität des Cylinders abhängige Wassermenge in
den Dampfkessel treibt. Um dieß auszuführen, münden die Röhren
T und T' nicht unmittelbar in den Cylinder, sondern in
Röhren (Fig.
21, 22,
23,
u. 25), welche oben und unten an die Cylinderwand angegossen
sind, auch mit dem Cylinder gemeinschaftliche Böden haben (Fig. 18) und nur an beiden Enden mit dem Cylinder
communiciren. Wo T und T' in diese Röhren einmünden, da
befinden sich Erweiterungen und Hähne (Fig.
24) mit zwei Bohrungen. Diese Hähne, R und R', sind so disponirt, daß sie gleichzeitig T und T'
stets mit den entgegengesezten Enden des Cylinders in Verbindung
sezen. – Die Stellung der Hähne wird nun besorgt durch
den
Regulirungsapparat, welcher
folgendergestalt eingerichtet ist: Die Hebel l, l und l',
l' (Fig.
19 und 20)
sind an den Schlüsseln der Hähne befestigt, und ihre Enden durch
die Stäbe t und t' mittelst Gewinden verbunden, so
daß beide eine völlige Uebereinstimmung der
Bewegungen beobachten müssen. Die Hebel a und a' sind ebenfalls
mit t und t' verbunden; die an den Enden dieser Hebel
angehängten Gewichte π und
π' streben daher stets,
t und t' herabzuziehen, und wenn man eines der beiden
Gewichte hebt, wird das andere eine Bewegung des Hebelsystems
herbeiführen. Die Hebel a und a' drehen sich aber um die Zapfen
α und α', welche mittelst
Stopfbüchsen in den Cylinder treten und innerhalb die Arme b und b'
(Fig.
20, 22
und 23)
tragen. Sobald der Kolben P an das
Ende seines Laufes gelangt, stößt er an b oder b', wodurch der
äußere Hebelarm und durch ihn das Gewicht der einen Seite
gehoben, daher eine Bewegung des Hebelsystems und Drehung der
Hähne nach der andern Seite veranlaßt wird. Diese Bewegung tritt
indessen erst dann wirklich ein, wenn der Arm a oder a' einen an der Stange t
oder t' befindlichen Haken von der
Feder c oder c', indem er leztere hebt, frei gemacht hat. Die
leztere Einrichtung hat zum Zwek, daß der Kolben auch wirklich
seinen ganzen Weg zurükgelegt haben muß, ehe die Umsezung
eintritt. Es ist natürlich vortheilhaft, wenn man die
erforderliche Hebelbewegung möglichst beschränkt; diese Bewegung
muß bei Hähnen mit einer Bohrung (wie in Fig.
23) 90° betragen, bei doppelt gebohrten (Fig. 24) kann sie viel geringer seyn. Widerhalte am
Hahnschlüssel oder am Gehäuse verhindern jede Bewegung über die
erforderliche Gränze hinaus. – Es ergibt sich aus dem
Bisherigen, daß der Kolben P bei
jedem Stoße den Inhalt von C in den
Kessel treibt. Dieß gibt ein Mittel an die Hand, durch Zählung
der Kolbenstöße das Speisewasser zu messen, da der Inhalt von
C bekannt ist.
Der hiezu nöthige Zählapparat ist
folgender: der Hebel l trägt den mit
einer Feder versehenen Stoßzahn d,
welcher ein Rad k (Fig.
20) herumstößt, das durch δ an rükgehender Bewegung gehindert wird. Bei
jedem Hin- und Hergange wird also k um einen Zahn fortgestoßen, und der an der Achse von
k sizende Zeiger A geht um einen Theilstrich fort.
Die Achse von k trägt aber einen
Zahn, welcher bei jedem ganzen Umgange von k das Rad o um einen Zahn und den Zeiger A' (Fig.
19) um einen Theilstrich fortrükt. Soll aber A' nach derselben Richtung
fortschreiten, wie A, so muß man
eine Verbindung zweier Zahnräder (wie in Fig.
20) zu Hülfe nehmen. A'
wird also die ganzen Umdrehungen von A zählen, A dagegen die
darüber hinausliegenden Kolbenstöße. Haben nun k und o
jedes 50 Zähne, so kann man bis 2500 Kolbenstöße zählen, von
denen jeder, da hier darunter ein Hin- und Hergang von
P verstanden wird, das doppelte
Volumen von C an Wasser in den
Dampfkessel schafft. Faßt C 2 Liter,
so läßt sich demnach die Wasserconsumtion einer 100pferdigen Dampfmaschine während vier Arbeitsstunden messen. –
Sollte man so genaue Messungen beabsichtigen, daß selbst ein
unvollendeter Kolbenstoß in Frage käme, so würde P mit einem Stabe versehen werden
können, der mittelst einer Stopfbüchse durch den Boden von C geht und außerhalb den bereits
zurükgelegten Weg messen läßt. – Der ganze
Regulirungsmechanismus ist übrigens zwischen den beiden Platten
p und p' (von denen die leztere in Fig.
20 entfernt ist) eingeschlossen und theils an der
vordern Fläche der ersten, theils an der hintern der zweiten
befestigt. Nur Zifferblätter und Zeiger sind an der Vorderwand
von p' sichtbar. Der Raum zwischen
p und p' bleibt oben und unten wegen der Bewegung der Hebel
offen; seitlich aber wird er durch Lappen der Bodenplatten,
welche das Ganze vereinigen, mit geschlossen.
Der Cylinder C ist hier liegend
dargestellt. Der ganze Apparat kann eben so gut stehend
angebracht werden, mit dem einzigen Unterschiede, daß dann die
Gewichte π, π' nicht
an den nachher aufrecht stehenden Armen a und a' selbst, sondern
an Nebenarmen der Achsen α
und α' aufgehängt werden.
– Es würde nicht unzwekmäßig seyn, den Hebel l auch mit einem kleinen Stifte zu
versehen, der bei jedem Stoße an eine Gloke schlägt, deren
Schweigen dann als ein sicheres Zeichen einer im Gange des
Speiseapparates eingetretenen Störung dienen würde.
Der beschriebene Apparat kann an jeder Dampfmaschine angebracht
werden, indem man aus dem Speisungsrohre ein Stük ausschneidet
und die Enden mit den Röhren T und
T' verbindet.
Bei Beginn eines Versuchs muß man natürlich P an den Anfang seiner Bewegung und
die Zeiger auf 0 stellen. – Wenn man die Hähne R und R'
so einrichtet, daß sie auch eine Passage von Wasser durch C ohne Bewegung von P möglich machen, so würde dieß den
Apparat sehr schonen, da Regulirungs- und Zählapparat
dann nur während der Versuche thätig sind. – Der Cylinder
C muß denselben Druk aushalten
können, wie der Dampfkessel, und seine Dimensionen müssen
hinreichend groß im Verhältniß zum Kessel seyn, daß die
Kolbenbewegung nicht zu schnell zu seyn braucht. Wenn in einem
Cylinder von 0,2 M. Länge der Kolben mehr als 20 Spiele in der
Minute macht, so wird die Messung schon ungenau. Wenn nun eine
Dampfmaschine pro Pferdekraft und
Stunde 25 Liter Wasser consumirt, so erhält man die für einen
Dampfkessel mindestens erforderliche Capacität von C, wenn man die Anzahl der
Pferdekräfte mit 25 multiplicirt und das Product durch 1200
dividirt. Für kleinere Maschinen wird dann das Instrument um so
passender seyn, da dann die Kolbenbewegung langsamer
wird. Alle Theile müssen übrigens mit der größten Sorgfalt
gearbeitet seyn.