Titel: | Ein neuer Wasserstandsalarmapparat für Kessel unter Druck. |
Autor: | A. Koepsel |
Fundstelle: | Band 322, Jahrgang 1907, S. 257 |
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Ein neuer Wasserstandsalarmapparat für Kessel
unter Druck.
Von Dr. A. Koepsel.
[Ein neuer Wasserstandsalarmapparat für Kessel unter
Druck.]
Ein Ueberblick über die durch Explosion von Dampfkesseln hervorgerufenen Unfälle
lehrt, daß die meisten dieser Katastrophen dadurch entstehen, daß dem Kessel nicht
genügend Wasser zugeführt wurde. Sinkt nämlich das Niveau des Wassers unter eine
bestimmte Grenze, so daß die mit der Feuerung in Berührung kommenden Kesselwände
glühend werden, so wird hierdurch ihre Festigkeit bedeutend herabgesetzt. Ist dieser
Zustand erreicht, so bietet es noch größere Gefahr nun dem Kessel Wasser zuzuführen,
indem die glühenden Kesselwände in Berührung mit dem frisch zugeführten Wasser das
Leidenforstsche Phänomen hervorrufen, das bekanntlich nach genügender Abkühlung der
Kesselwand zu einer explosionsartigen Dampfbildung führt, der auch der stärkste
Kessel keinen Widerstand entgegenzusetzen vermag, und eine folgenschwere
Kesselexplosion ist in solchen Fällen die unvermeidliche Folge.
Aber nicht nur bei Hochdruckdampfkesseln, sondern auch bei solchen für Niederdruck,
wie sie z.B. jetzt vielfach bei Niederdruck-Dampf-Heizungen und auch bei
Warmwasserheizungen verwendet werden, hat ein zu niedriger Wasserstand meist den
Ruin des Kessels zur Folge und wenn dabei auch nicht so folgenschwere Katastrophen
eintreten können, wie bei einem Hochdruckkessel, so ist doch der pekuniäre Schaden
meist ein so bedeutender, daß eine Einrichtung, welche diesem Zustande in sicherer
Weise vorzubeugen imstande ist, überall freudig begrüßt werden dürfte.
Daher haben solche Einrichtungen längst das Interesse der Techniker rege erhalten,
und es besteht eine ganze Reihe derartiger Apparate, welche bestimmt sind, den oben
angeführten Gefahren vorzubeugen und die diese Aufgabe in mehr oder minder
vollkommener Weise zu lösen suchen.D. p. J., S.
16 d. Bd.
Die meisten dieser Apparate sind indessen so beschaffen, daß sie nach dem
Funktionieren nicht von selbst wieder in Betriebsbereitschaft treten, sondern hierzu
durch irgend eine Manipulation erst wieder vorbereitet werden müssen. Sie sind daher
von der Zuverlässigkeit des Personals abhängig, was bei Sicherheitsapparaten als ein
Mangel bezeichnet werden muß. Andere derartige Apparate erfordern die Benutzung von
Kontakten, die in Wasserstandsgläser eingeschmolzen werden müssen, wodurch die
ohnehin schon zweifelhafte Haltbarkeit der letzteren noch weiter herabgesetzt
wird.
Der neue Wasserstandsalarmapparat besitzt diese Mängel nicht; er bleibt so lange in
Tätigkeit, bis der Wassermangel behoben ist und tritt dann von selbst wieder in
Betriebsbereitschaft; er bedarf keines in das Wasserstandsrohr eingeschmolzenen
Kontaktes, ja noch mehr, es braucht bei ihm das Wasserstandsrohr nicht einmal aus
Glas zu bestehen, sondern dasselbe kann ebensogut aus Metall gefertigt werden.
Ferner kann der Apparat auf jeden beliebigen Wasserstand eingestellt werden.
Textabbildung Bd. 322, S. 257
Fig. 1.
Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung dieses
Apparates. Ein in Spitzen drehbarer permanenter Hufeisenmagnet m umfaßt mit seinen beiden Schenkeln das
Wasserstandsrohr r, in dem sich ein Schwimmer a auf- und abwärts bewegen kann, welcher in seinem
Hohlraum den Eisenring e enthält. Der Magnet hat nach
der hinteren Seite etwas Uebergewicht, so daß er für gewöhnlich auf der Spitze s1 aufliegt. Sobald nun
der Schwimmer die Verbindungslinie der beiden Pole des Magneten passiert, erhält
letzterer infolge der Anziehung zwischen Eisenring und Magnet ein Uebergewicht nach
vorn, er kippt daher um und legt sich gegen die Spitze s2, die mit einem Platinkontakt
ausgestattet ist. Hierdurch wird ein elektrischer Stromkreis geschlossen, und eine
Alarmglocke in Tätigkeit gesetzt. Wird nun der Wassermangel behoben, so zieht der
aufsteigende Schwimmer den Magneten wieder nach sich, wodurch der Kontakt s2 aufgehoben wird, um
bei abermaligem Sinken sofort wieder hergestellt zu werden. Sollte auch der
Schwimmer einmal beim Aufstieg vom Magneten festgehalten werden, was bei sehr
kräftigen Magneten oder geringem Auftrieb des Schwimmers eintreten könnte, so wird
doch infolge des Auftriebes der Kontakt s2 so lange offengehalten, bis beim Sinken des
Wasserstandes der Auftrieb so gering geworden ist, daß der Schwimmer wieder zu
sinken beginnt, wodurch das Uebergewicht des Magneten nach hinten aufgehoben und der
Kontakt s2 geschlossen
wird. Fig. 2 zeigt den vollständigen Apparat.
Derselbe wird zum Schütze gegen Staub in eine gut schließende Büchse eingeschlossen,
wie Fig. 3 zeigt.
Um den Kontakt s2
möglichst sicher zu machen, ist es notwendig, die Masse des Eisenringes nicht zu
klein zu wählen, da man in der Entfernung zwischen den Magnetpolen und dem Eisenring
beschränkt ist, erstens durch die Glasstärke des Rohres, welche aus
Haltbarkeitsrücksichten nicht zu klein gewählt werden darf und zweitens, weil der
Schwimmer im Interesse seiner guten Beweglichkeit einen gewissen Spielraum im Rohr
haben muß, damit seine Beweglichkeit nicht etwa durch den unvermeidlichen Ansatz von
Schlamm etc. behindert wird.
Textabbildung Bd. 322, S. 258
Fig. 2.
Aus diesem Grunde ist es ratsam, die lichte Weite des Wasserstandsrohres nicht zu
klein zu wählen. Als Maß hierfür hat sich eine lichte Weite von 25 mm praktisch gut
bewährt.
Mit einer kleinen Modifikation läßt sich der Apparat auch gut verwenden, um den
Wasserstand in einem Kessel konstant zu erhalten, indem entweder zwei solcher
Apparate verwendet werden, deren einer dazu dient, beim Wasserstandsminimum ein
Relais zu betätigen, welches die Speisepumpe einschaltet, die dann so lange
arbeitet, bis das Maximum erreicht wird, bei welchem der andere Apparat in Tätigkeit
tritt, der unter Vermittlung eines zweiten Relais die Pumpe ausschaltet, oder indem
der Apparat so eingerichtet wird, daß der durch den Schwimmer gesteuerte Magnet nach
oben oder nach unten Kontakt gibt, so daß beim oberen Kontakt die Pumpe
eingeschaltet, beim unteren ausgeschaltet wird.
Textabbildung Bd. 322, S. 258
Fig. 3.
Letztere Anordnung zeigt Fig. 4. Sinkt der
Wasserstand unter das Minimum,. so wird der Kontakt s2 geschlossen, der Elektromagnet A2 zieht seinen Anker
an, welcher durch die Klinken k2k1 arretiert wird. Hierbei wird der Kontakt c geschlossen und der Pumpenmotor P in Tätigkeit versetzt. Steigt nun das Wasser wieder,
so wird zunächst der Kontakt s2 wieder geöffnet, der Elektromagnet A2 wird stromlos, aber
der Kontakt c wird durch die Klinken k2k1 noch geschlossen
gehalten, bis der Wasserstand sein Maximum erreicht; jetzt wird der Kontakt s1 geschlossen, der
Elektromagnet A1 zieht
seinen Anker an, gibt dadurch die Klinke k2 frei, und der Kontakt c wird durch die Feder f2 geöffnet, wodurch die Pumpe außer Tätigkeit tritt
usw.
Textabbildung Bd. 322, S. 258
Fig. 4.
Den Bau des Apparates hat die Firma G. A. Schultze,
Charlottenburg übernommen, welche auch schon praktische Ergebnisse mit
demselben aufzuweisen hat.