Tips & Råd / Advice

 

Vattenståndsglas för live steam-modeller.

 

En artikel av K-G Ryberg från 2003, här uppdaterad 2012-02-01.

 


 

Det är mycket viktigt för säkerheten att veta hur ångpannans utrustning fungerar.

 

Vattenståndsglaset, för kontroll av vattenståndet i lokomotivets ångpanna, är ett viktigt hjälpmedel för en säker hantering och för att förhindra torrkokning. Vattenståndsglasets funktion bygger på fysikens lag om kommunicerande kärl.

Vatten har ju en del egendomliga fenomen för sig, vilka möjliggör livet på jorden.

Vatten är tyngst vid +4°C men i fruset tillstånd, is, är det lättare och flyter i vatten. Detta beror på att en viss volym flytande vatten antar en större volym när det fryser till is.

Kapillärkraften transporterar t.ex. upp vattnet i trädets topp. Denna kraft betyder att vatten i ett kärl stiger högre i ett rör med mycket liten diameter än i ett med större dito. Kapillärkraften förändras även med ökad temperatur och tryck hos vattnet.

Ett problem man ställs inför när man skall bygga en fungerande modell av en ångpanna, är att fysikens lagar får oönskade effekter om ångpannas utrustningar görs skalenliga. Bygger man glasmontermodeller kan allt göras skalenligt.

Jag har av Mike Dean,som är boiler tester i Sutton Model Engineering Club, fått en artikel om 15 sidor, kopierade från Engineering in Miniature februari 1992, CROWNS, PLUGS & GAUGES, av Ray Stevens.

I ett diagram över kapillär-elevationen kan man avläsa att det kan vara mer än 5 mm högre nivå i visningen av vattennivån i ett vattenståndsglas, med 5 mm innerdiameter och med 75 psi arbetstryck i ångpannan, än den verkliga nivån inne i pannan. Det är inte bara dimensioneringen som har betydelse, utan även hur vattenståndsarmaturen är monterad på pannan.

Centrumlinjen för armaturens undre infästningsbussning måste ligga strax över eldstadstakets högsta punkt enligt figur 1. Den lägsta vattennivå som skall kunna avläsas i vattenröret skall ligga minst 10 mm över eldstadstakets högsta punkt (fig 1).

Att inte följa dessa regler kan bidra till felvisning i vattenröret, vilken kan vara rent av farlig om man inte känner till vattnets beteende. Om inte vattenståndsarmaturen sitter monterad lodrätt, utan lutar, så ökar kapillärelevationen. Det förekommer ritningar på pannor samt färdigbyggda sådana, som har dessa förrädiska felaktigheter och lösningar.

 

altalt

Figuren 1 visar ett utförande som ger små avvikelser i visning,
medan fig. 2 visar en lösning som inte får användas, då den ger stora felvisningar.

 

Ånga under tryck kan bilda ångblåsor i vattenståndsglaset eller i tilloppskanalerna, vilket kan påverka vattenytans visningshöjd i glasröret. Detta motverkar man genom att ofta blåsa rent med dräneringskranen på vattenståndsarmaturen och då fungerar kranplaceringen i figur 1 bäst, då den sitter rakt under röret. Här har man sedan också en mindre diameter på övre tilloppskanalen för ångan än den nedre kanalen för vattnet, ger detta en bättre balans vid genomblåsningen av röret.

 

altalt

 

Figur 3 visar en konstruktion som tillåter ett längre och tjockare glas än konventionella konstruktioner,
här används O-ringar vilka tätar mot glasrörets ändar.

En ytterligare variant är den som finns på föreningens lok Bridget och som visas i figur 4.

Ritningar: Göran Rosén (3 och 4).

 

Konstruktionen i fig. 3 har färre och enklare delar att tillverka och har testats i mer än 25 år av Nevil Evans, som skrev om den i tidskriften Model Engineer. För den som är intresserad kan jag ordna med mer materiel att läsa i ämnet och även mer detaljerade ritningar/skisser.

 

Tågledare för BMÅS

Tkl Sandlid Central

Karl-Gustav Ryberg


 UPP