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Strömungsniesser. Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum
Messen der Strömung von Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen, die nach dem Prinzip arbeiten,
daß in die Ströniung Z'
ein veränderlicher Widerstand, z.B. ein veränderlicher
Querschnitt (Drosselung ;n
,) gelegt und eine Äußerun- der Strömun- am Widerl#
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stand, z.B. die Druckdifferenz, auf einem bestimniteii Wert dadurch erhalten,
wird, daß man mit Hilfe eines Servomotors den Widerstand gegen die Strömung
je nach der augrenblicklichen Strölnungsintensität derart ändert, daß sich
derselbe vermindert, wenn sieh die Strömung verstärkt und umgekehrt. Die t' zi augenblickliche
Lage des Widerstandes in der Z3 el Strömung oder irgendeine Funktion dieses
Widerstandes dient als Maß der Strömung. Das angewendtte Drosselorgan dient zugleich
als Absperrorgan. Gemäß der Erfindung wird nun eine solche N-orrichtung so ausgebildet,
daß beim Erreichen einer vorausbestimniten, z.B. maxiiiialen Strömung des Mittels
eine Schließbeweaung des Drosselorganes wiabhänig von der t' Größe der Äußerung
der Strömung beim Drosselorgan, z.B. der Druckdifferenz, einsetzt. Auf diese Weise,
wenn sich die Betriebsverhältnisse ändern, oder wenn eine Störung. ein Unfall usw.
eintritt, erfolgt selbst-L' Z
täti#g- eine Umschaltung der Steuerung des Servoinotors
für das Drosselorgan, welche aber .ge%vüiischtenfalls auch von Hand ans vorgeiiommeii
werden kann. Diese netie Wirkunkann entweder durch ein besonderes Organ. und zwar
unabhängig voni Antrieb des W:1-flerstanrIes in der Strömung hervorgerufen
b z>
werden oder wird vorteilhafterweise durch (leii- Widerstand in der Strömung
selbst orler
durch Bestandteile erreicht, die entweder init diesem
Wirlerstairt oder init -einem \iitriel) zusainnienhän#en. Des-leichen kann inan.
was 1)e#;oncier.z; bei Dainpfmessern hei Ke,#schi einer Kesselhatterie von Vorteil
wire. die 'l'#,inriclittin- so gestalten. (laß fler geeignet geforinte Widerstaivl
in der Str5i-nun- bei Überlastung. Leitungsbruch u. Igl. die Strö-II Z,
muncy
entweler -leich, durch Antrieb des Servoniotors oder zuerst durch die Stoßkraft
des Dampfe> unterbricht.
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In Abb. i ist ein solcher Dainpfinesser schematisch dargestellt. Duich
das Gehäuse i strömt der Dampf, in dessen Strom ein veränderbarer Widerstand 2 in
rler Form einer Kläppc gelegt ist. Die Achse-cler Klappe 2 trä"-t einen Arrn
3, der mittels einer Stange-4, 0 mit den-i. Kolben 8 eines
z. B. bv(Iraulischen Servomotors 7 verbunden ist.
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Ein Zeiger 9 auf der Skala i o oder eine Vorrichtun- zum Registrieren,
Fernüberz> el tragen o. dgl. liefern Angaben über die Stri5-Z, nitin-. Als Äußerung
der Strömung dient hier die Druckdifferenz am Drosselorgan 2, welche durch zwei
Rohrleitungen 11, 12 in ein Gehäuse 13 geleitet wird und auf eine darin hefindliche
Membran 14 einwirkt. Die -.\lenibran 14 sitzt auf einer Stange ig zwischen zwei
Federn 2o, 21, deren Kraft durch eine bekannte Vorrichtung 22, 23 geregelt
werden kann. Die Federn 20. 21 bieten eine Gegenkraft für die Druckdifferenz ini
Gehäuse 13.
Mit der Stange ig ist durch einen Hebel 25
und eine Stan-e
26 eine livdraulische Steue-27, 28 verbunden. Außer der durch die
rung betätigten Steuerung 97, 28 ist \leinbran 14 1 e, -
noch
eine gewöhnliche Handsteuertln- 30 mit einem Handgriff 31 sowie ein Zweiwegventil
31 mit der Handhabe 34 vorgesehen, so -daß mit dem Servomotor abwechselnd
entweder die Steuerung 27, 28 oder die Handsteuerung 30, 31 verbunden
werden kann, damit diese Vorrichtung entweder selbsttätig wirkt oder Z5 el
aus einer Entfernung von Hand aus durch die Steuerung 30, 3 1 beherrscht
werden kann. Der Hebel 25 ist mit seinem unteren freien Ende durch die Wirkung
der Feder 21 gegen eine 2-Zase 42 eines Hebels 35 gestützt, der an einem
ini La-er 37 gelagerten Hebel 36 an-Z> ZD gelenkt ist. Die Nase 42
bildet den Drehpunkt des Hebels :25. Eine elektromagnetische oder sonstige zur Fernbetätigung
diee Z3 II iiende Vorrichtung 43 zieht das Ende des Heel bels 35 nieder,
wodurch die -Nase 42 das untere h'nde des Hebels 25 freigibt, wodurch der
Hebel:25 seinen Drehpunkt verliert und dadurch die starre Verbindung zwischen den
Stangen 19 und 26 unterbrochen -wird (s. die strichpunktierte Lage
des Hebels:2,5 in Abb. i). Durch die Wirkung der Feder 21 wird nun lie Steuerun-
27, 2,9 in eine solche Lage gee e e bracht, daß der Servoniotor
7, 9 die Klappe2 schließt. Wenn nian sodann an clein zunt liehel
30 angeschlossenen und über die Rolle 4 1 -,-führten Banfl 4o zieht, entfernt
-,ich der 1-ILI)cl Y') eritgegen der Kraft einer Feder 39
von einem -Xiii-;rhla"-"
39 und bringt den Hebel Z,
35 init seiner -.\Tasc 42 wieder
vor das freie Ende des Hebels 25 (strichpuriktierte Lage), Z,
so (laß
nach Aufhören des Zuges am Bande 4o e
die Hebel 25, 35 und
36 in ihre ursprünglichen 1-a-en zurückkehren und der Hebel 25 seinen
Stützpunkt 42 wiedergewonnen hat. Die Klappe 2 arbeitet dann wieder in der normalen
\Veise als Drosselorgan. Das Ausschalten der Klinke 42 erfolgt selbsttätig wenn
eine über-I ZD '
mäßige Strömung eintritt, bei welcher bei vollständig geöffneter
Klappe 2 der ebenfalk, ein Gelenk bildende Teil 5 auf einen am oberen
Ende einer in der Führung45 lotrecht ge-Z, führten Stange44 vorgesehenen
Teil47 stößt und diese Stange44 entgegen der Wirkung Z> Z> LI 21 einer Feder46
so niederdrückt, daß das untere Ende der Stange 44 den Hebel 35 nach abwärts
verschwenkt und die Nase42 ausschaltet. Die Zuleitung der Rohre ii und i,-> in das
Gehäuse 13 ist so ausgebildet, daß bei einem übermäßigen Überdruck bzw. Druckdifferenz
die eine oder die andere Münduni- oder 18 durch die ausgeschwenkte Meinbran 14 geschlossen
wird. Eine Sicherheitseinrichtung., z. B. ein mit Quecksilber gefülltes Rohr, verhindert
einen übermäßigen Clerdruck-, wenn die Verschlüsse 17 und 18 tindicht sein
sollten.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung beim Messen ist folgende. Wenn
die Strömung ini Gehäuse i verstärkt wird, so vergrößert sich die Differenz der
Drücke zu beiden Seiten der Drosselklappe2. Dadurch bewegt sich die Membran 14 mit
allen mit derselben verbundenen Teilen nach links, v-erschwenkt den He-,5 urn die
Nase 42, verstellt die Steuerung bel 2 LI 27, ?8, und die Druckflüssigkeit
strömt durch die Leitung 48, 49 in den Zylinder 7 und bbweat den Kolben
8 nach linl,#. Dadurch wird die C Klappe 2 verstellt und der freie
Querschnitt an der Drosselstelle so lange vergrößert, bis die Druckdifferenz wieder
ihren Normalwert erreicht. Sodann kehrt die 'Membran 14 Und
die Steuerung
27, 28 in ihre INTorniallage zurück. Wenn die Strömung a:briiiiiint, ist
der Vor-an- ein uingekehrter und die Klappe 2 _# `# Z-,
drIsselt den freien
Durchgang de:; Gehäusen i so lange, g bis sich die Strömung wieder auf die ursprüngliche
Größe verstärkt.
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#Venn aber eine ('berlastung eintritt oder ein ]Zt)Ilri)rticli vorkommt,
so tiiießt durch das
Gehäuse i so viel Dampf, daß auch, wenn die Drosselklappe
2 auf den größten freien Querschnitt eingestellt wird, die Druck-differenz an
Z,
der Drosselstelle zu groß ist und die Klappe -2 Z,
weiter
verdreht wird, und zwar so lange, bis 11 cler Teil 5 auf den Teil 47 aUftrifft,
die St,"'t-#c 44 niederdrückt 1.inil die 'Nase 42 ausschaltet, wodurch die Steuerung
27, 28 durch den Servomotor 7, 8 rasch die Klappe 2 schließt. Das
Schließen -erfolgt init der vollen Kraft des Servoniotors 7, 8, weil die
KI-#IPPe 2 s1v111111etrisch und daher entlastet ist.
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Wenn ein umgekehrter Fall eintritt, d. b.
wenn einige Kesselrohre
-platzen, so strömt der Dampf ans der Rohrleitung in den beschädigten Kessel zurück
(Retourdanipf). D * a die Klappe 2 den Drosselquerschnitt bereits in einem
Falle sperrt, wenn die Strömung anssetzt, so tritt bei Retourdampf diese
Ab-
sperrung infolge des größeren negativen Ausschlages der Membran 14 um
so schneller ein.
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Wenn man aus bestimmten Gründen diese Einrichtung als ein von Hand
aus gesteuertes Drosselorgan anzuwenden beabsichtigt, so schaltet mati mittels des
Ventils 33, 34 den selbsttätigen Antrieb 27, 28 des Servomotors aus
und schaltet den Handantrieb 30, 31 ein.
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Abb.:2 zeigt eine andere Form der Drosselvorrichtung' Im Gehäuse i
befindet sich ein Körper 61, 62, 68 von der Form eines Doppelkegels, der
in seinen beiden Endlagen auf einen Sitz 67 gelangt und den Durchfluß sperrt.
Die Form des Teiles 68 ist eine solche, daß sich z. B. der Strömuno-swiderstand
proportional mit dem Hub des Drosselkörpers 61, 62, 68 ändert. Wenn sich
aber die Strömung übermäßig verstärkt, so bringt die Stange63 den Drosselkörper
in der Pfeilrichtung mit dem Teil 62 auf den Sitz 67. Der Kolben
6,
im zylindrischen Teil 66 des Gehäuses i elitlastet diese Einrichtung
von einseitigem Druck, indem durch ein,- Bohrun g 64 der Stange
63 der Dampf auf die Oberseite des Kolbens geführt wird, Abb- 3 zeigt
eine ähnliche Ausführungy des Drosselkör#ers, bei der sich aber der Drosselteil
68 bei übermäßiger Strömung auf der Stange 63 verschiebt, und zwar
je nachdem, welche Richtung die Strömung hat, und schließt clie Leitun- noch
bevor die Stange 63 ihre betreff ende l'age b erreichen konnte. Der Teil
68 ist auf einer Büchse 70 gegen den Druck einer Feder 71 verschiebbar,
und die Büchse 7o verschiebt sich auf der Stange 63 entgegen dern Druck einer
Feder 71. Zwei Stellringe 74, 75 begrenzen die Lage dieser TeiIe auf der
Stange el 63.
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Der zum Verändern des Strömungswiderstandes dienen;de Teil kann auch
andere Forinen erhalten, ebenso wie die Einrichtung, durch die nian die Absperriiii.,'
Drosselun., oder Chertraglung der Strömung erreicht, konstruktiv in verschiedener
Weise ausgeführt sein kann.