Titel: | Ueber das Differential-Saturometer mit Wasserstandszeiger für Schiffs-Dampfkessel von A. Corel, Mechaniker am Bord des Dampfschiffes „Piles“. |
Fundstelle: | Band 187, Jahrgang 1868, Nr. CIV., S. 456 |
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CIV.
Ueber das Differential-Saturometer mit
Wasserstandszeiger für Schiffs-Dampfkessel von A. Corel, Mechaniker am Bord des Dampfschiffes
„Piles“.
Aus Armengaud's Génie industriel, December 1867, S.
317.
Mit Abbildungen auf Tab.
VIII.
Corel's Differential-Saturometer mit
Wasserstandszeiger.
Ein Mechaniker, welcher mit der Besorgung eines Dampfkessels am Borde eines Schiffes
betraut ist, muß in jedem Augenblicke und präcis den Zustand der Sättigung des
Kesselwassers, das wesentlichste Element für die Unterhaltung der Maschine, zu
erkennen im Stande seyn, denn hiervon hängt nicht bloß der Verbrauch an
Brennmaterial und die Dauer des Apparates ab, sondern es ist zuweilen auch die
Sicherheit der sämmtlichen am Bord des Schiffes sich befindenden Passagiere davon
nicht unabhängig. Bis jetzt ist kein Instrument bekannt, welches als Indicator der
Saturation hinreichend praktische Resultate zu liefern gestattet; man ist gezwungen,
mit einer gewöhnlichen Senkwaage oder einem Aräometer sich zu begnügen und gibt den
Grad der Sättigung des Wassers im Dampfkessel dadurch an, daß man mittelst eines
Aich-Hahnes das Wasser in eine Proberöhre überströmen läßt, in welcher eine
Senkwaage sich befindet, an der man den Grad der Sättigung dann abliest. Zunächst
sieht man, daß ein derartiges Verfahren schon deßhalb fehlerhaft werden muß, weil
das Wasser bald einer höheren, bald einer etwas niedereren Temperatur ausgesetzt
wird. Es erscheint also jedenfalls als nothwendig, daß man, um zwei Messungen mit
einander vergleichen zu können, in der Proberöhre auch ein Thermometer anbringt;
hiermit sind aber weitere Unbequemlichkeiten wieder verbunden: das Ablesen der
Thermometer-Scale ist, namentlich bei Nacht, mit Schwierigkeiten behaftet,
abgesehen davon, daß ein solches aus Glas bestehendes Instrument leicht beschädigt
werden kann, daß das Wasser aus dem Kessel unter einem starken Dampfdrucke in die
Proberöhre eingeführt wird u.s.w. Berücksichtigt man dann noch weiter, daß die
Schwankungen des Schiffes derartige Arbeiten ohnehin erschweren, so ist es leicht
begreiflich, daß sie von den Wärtern oft vernachlässigt werden, und daß dieselben
die Salzniederschläge im Dampfkessel entweder belassen oder das Ausblasen des
Kessels zu oft vornehmen, wodurch dann natürlich unnöthiger Weise ein Mehrverbrauch
an Brennmaterial eintreten muß.
Um diese Uebelstände zu vermeiden, ist es nothwendig, daß man dem Maschinenwärter ein
einfaches und praktisches Instrument an die Hand gibt, welches gestattet, in jedem
Augenblicke ohne besondere Mühe den Grad der Sättigung des Kesselwassers ablesen zu
können.
Das Differential-Saturometer mit Wasser-Niveau von Coret, welches in letzterer Zeit in Frankreich patentirt
wurde, besitzt diese Eigenschaften und dient gleichzeitig als Wasserstandszeiger, es
gestattet dem Wärter in jedem Augenblicke den Zustand des Speisewassers und der
Sättigung im Dampfkessel anzugeben. Außerdem besitzt es im Vergleich mit anderen
derartigen Instrumenten den Vortheil, den mittleren Sättigungsgrad des Wassers im
Dampfkessel anzuzeigen. Das Instrument beruht auf dem Principe, daß wenn zwei
Flüssigkeiten von verschiedener Dichte, welche keine chemische Einwirkung auf
einander ausüben, bei gleicher Temperatur in zwei communicirenden Röhren oder
Gefäßen das Gleichgewicht sich halten, die Höhen der beiden Flüssigkeitssäulen zu
einander sich verhalten müssen wie ihre Dichten sich verkehrt verhalten. Kennt man
daher von der einen Flüssigkeit ihre Dichte und die Höhe der Wassersäule, so kann
man aus der Differenz der Höhen beider Flüssigkeitssäulen die Dichte der anderen
finden.
Fig. 10
zeigt, wie das Instrument an einem Theile des Dampfkessels angebracht ist; Fig. 11 gibt
eine Seitenansicht des Saturometers im vergrößerten Maaßstabe; Fig. 12 zeigt dasselbe
von oben angesehen; Fig. 13 ist ein Horizontalschnitt des Doppelhahnes für die Communication
beider Röhren.
Das vorher angegebene Princip wurde von Coret angewendet,
um den Sättigungsgrad des Wassers in den Dampfkesseln mittelst zweier
Wasserstandszeiger A und B
zu untersuchen, welche auf derselben Seite und so nahe als möglich an einander
angebracht sind, und von denen A das Speisewasser und
B das Wasser des Dampfkessels enthält, und wobei
dieselben, beziehungsweise die Röhren C und D zwei Wassersäulen von verschiedener Dichte und
derselben Temperatur enthalten, denn sie befinden sich in demselben Medium, das mit
dem gleichen Reservoir, nämlich mit dem Dampfkessel, communicirt. Die Dichte der
einen der Flüssigkeiten, nämlich jene des Speisewassers, sey bekannt, ebenso die
Höhe der Wassersäule: man wird daher aus der Differenz der beiden Niveaus, wie sie
an den Indicatoren A und B
angezeigt wird, die Dichte der anderen Flüssigkeit, nämlich den Sättigungsgrad des
Wassers im Dampfkessel bestimmen können. Ein zwischen beiden Indicatoren
angebrachter graduirter Maaßstab dient dazu, diese Differenz zu messen.
Im Allgemeinen sind also, wie man sieht, die beiden Indicatoren ebenso angeordnet wie
jene bei dem gewöhnlichen Wasserstandszeiger für die Schiffsdampfmaschinen, nur
empfängt die Röhre A das Wasser nicht aus dem
Dampfkessel, sondern mittelst der Röhre E von der
Speisepumpe H. Ein kleiner Hahn r dient zur Regulirung des Wassereintrittes, so daß das Wasser in dem Arme
G schon gleiche Temperaturen mit dem Dampfkessel
annimmt, um von hier aus mittelst einer heberartigen Röhre G,
C in die Indicatorröhre A übergeführt zu
werden, von wo es durch den zweiten Arm D herabsteigt,
um sehr langsam, nämlich tropfenweise, in soweit dieß der Regulirungshahn R. gestattet, in den Dampfkessel überzugehen. In der
Röhre A nimmt das erwärmte Speisewasser, nachdem es mit
dem Kesselwasser in B in Communication gekommen ist,
eine seiner Dichte entsprechende Höhe an; die kleinen Schwankungen in der Höhe
dieser Wassersäule rühren von der ungleichförmigen Bewegung der Speisepumpe her,
können jedoch für den vorliegenden Zweck keine Veranlassung zu einer merklichen
Fehlerquelle geben. Am Ende der beiden Röhren C, D ist
ein Hahn R (Fig. 13) angebracht,
welcher gestattet die Communication mit dem Dampfkessel aufzuheben und beide Röhren
mittelst eines achsialen Canales p unter sich zu
verbinden; wird nämlich mittelst des Schlüssels c eine
Vierteldrehung des Hahnes R bewerkstelligt, so werden
die beiden Oeffnungen o und o', welche dem Wasser den Durchgang gestatten, unter sich mittelst einer zur Achse des
Hahnes parallelen Rinne p in Verbindung gebracht, und
bei dieser Stellung ist also die Communication beider Röhren hergestellt. Ist Alles
in der angedeuteten Weise angeordnet, so ist leicht zu sehen, wie der Apparat
functionirt: sobald die Maschine in Gang sich befindet, wird der Hahn r in der Weise geregelt, daß die Schwankungen der
Wassersäule im Indicator etwa 2 bis 3 Millimeter betragen; dieß ist ausreichend, und
der Saturometer gibt dann in jedem Augenblicke ohne irgend welche Manipulationen die
verlangten Anzeigen. Geht die See hoch, so daß man in Folge des Wellenschlages die
Nieveau-Ablesungen nicht machen kann, so schließt man den Hahn r und bringt den Doppelhahn R in die oben angedeutete Lage, so daß die beiden Wassersäulen unter sich
in Cummunication treten. In dem Augenblicke, in welchem eine Vergleichung angestellt
werden soll, werden die beiden Hähne auf die früheren Punkte zurückgebracht, und
schließt man sie sogleich wieder, so werden die Nebeneinflüsse aufgehoben. Daß zur
Beseitigung der letzteren es nothwendig ist, schon von vornherein die Röhren A und B von gleichem
Durchmesser anzunehmen, versteht sich von selbst. Die Länge des ersten Schenkels G des Hebers richtet sich natürlich nach der Anordnung
und den Dimensionen des Dampfkessels; nur muß sie so angebracht und kann unter
Umständen auch schlangenförmig gewunden seyn, daß die Temperatur beider Wassersäulen
dieselbe wird, während die Röhren C und D außerhalb des Dampfkessels angebracht seyn können. Die
Theile des Maaßstabes correspondiren den Graden des Baumé'schen Aräometers
und betragen für jeden Meter Wasserhöhe 8 Millimeter. Bei 2 Meter Wasserhöhe, wo
jeder Theilstrich 16 Millimeter beträgt, kann man die Ablesungen noch in großer
Distanz machen, so daß man leicht noch unmittelbar halbe Grade ablesen kann,
vorausgesetzt daß bei Nachtzeit der Maaßstab von rückwärts beleuchtet wird.