8/12/2019 Medio para indicar y registrar el valor calorfico de los gases

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8/12/2019 Medio para indicar y registrar el valor calorfico de los gases

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5 5

rrn srATEsFRANK S AW F O R D , O F SYDNE Y, NOVA SCOTIA, C A N A D A .

MEANS FOR INDIOATING AND RECORDING THE CALORIFIG VALUE OF G A S E S .

9 7 7 , 9 7 0 . S p e c i ? c a t i o no f L e t t e r s P a t e n t . Paten ted D e c . 6 , 1 9 1 0 .A p p l i c a t i o n? l e d O c t o b e r 1 8 , 1 9 0 7 . S e r i a l N o . 3 9 8 , 0 0 1 .

To a l l w h o m t may c o n c e r n :Be i t known t h a t I , F R A N K S AW F O R D ,a

s u b j e c t o f G r e a t B r i t a i n , now r e s i d i n g a tS y d n e y ,N o v aS c o t i a ,C a n a d a ,h a v e i n v e n t e dc e r t a i n new and u s e f u l Improvements i nM e a n s f o r I n d i c a t i n g a n d R e c o r d i n g t h eC a l o r i ? c V a l u e o f G a s e s , o f w h i c h t h e f o ll o w i n g i s a s p e c i f i c a t i o n .

This i n v e n t i o n r e l a t e s t o means f o r i n d ic a t i n g a n d r e c o r d i n g t h e c a l o r i ? c v a l u e o fg a s e s .

\ V h e nc o n t i n u o u s l yg e n e r a t i n go r p r o d u ci n g g a s i n i n d u s t r i a l p r o c e s s e s ,t h e c o m p o s i t i o n o f t h e g a s i s v a r i a b l e and c o n s e q u e n t l yt h e c a l o r i ? c v a l u e v a r i e s ,r e n d e r i n gi t n e ce s s a r y t o t a k e measurements f rom time t ot i m e t o d e t e r m i n et h e c a l o r i ? c v a l u e o f t h eg a s . I f t h e g a s s u p p l i e d t o a c a l o r i m e t e ri s maintained a t a c o n s t a n t r a t e o f ?ow, andunder s u i t a b l e c o n d i t i o n s i t i s e v i d e n t t h a tt h e t e m p e r a t u r ed u e t o c o m b u s t i o no f t h eg a s , w i l l a t a l l t i m e s b e p r o p o r t i o n a t et o i t sc a l o r i ? c v a l u e . The r e s e n t i n v e n t i o nu t i li Z e st h i s p r i n c i p l e i n a s p e c i a l m a n n e r ,b u tw h e r e a si t h a s h e r e t o f o r e b e e n p r o p o s e dt omeasure t h e c a l o r i ? c v a l u e o f a gas b y measu r i n g t h e t e m p e r a t u r eo f t h e b u r n e d g a s e si n t h e c o m b u s t i o nchamber w h e r e i na f l a m e ,s u p p l i e d w i t h t h e g a s t o b e m e a s u r e d ,i sb u r n i n g , s u c hm e t h o di s r a d i c a l l y d i s t i n c tf rom t h a t which I have d e v i s e d b e c a u s ei nt h e p r e s e n t i n v e n t i o n I propose t o measuret h e c a l o r i ? c v a l u e o f t h e g a s b y m e a s u r i n gt h e t e m p e r a t u r eo f t h e ?ame i t s e l fw i t h o u tr e f e r e n c e t o t h e t e m p e r a t u r eo f t h e b u r n e dg a s e s w i t h i n t h e chamber i n which t h e ?amei s b u r n i n g .

I n t h o s e m e t h o d sand c a l o r i m e t e r s w h e r ei n i t i s proposed t o b u r n a ? a m e i n a c o mb u s t i o n c h a m b e ra n d t o e m p l o ya r e c o r d i n gt h e r m o m e t e rw h i c h i s i n f l u e n c e db y t h e t e mp e r a t u r e o f t h e burned g a s e s , a c c u r a t e measurement i s i m p o s s i b l e f o r s e v e r a l r e a s o n s .I n t h e ? r s t p l a c e , i t i s n e c e s s a r yt o m a i n t a i na c o n s t a n t t e m p e r a t u r eo f t h e a i r and g a se n t e r i n g t h ecombustion chamber and a cons t a n t p r e s s u r e i n s i d e o f s a i d c h a m b e r , a sa l s o t o i n s u l a t e t h e c o m b u s t i o nchamber t o

p r e v e n t a n y v a r i a t i on i n e x t e r n a l t e m p e ra t u r e f r o m d i s t u r b i n gt h e i n t e r n a lt e m p e r at u r e o f t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r ,w h i l e a l s ot h e e f f e c to f i n s u l a t i n g t h e c o m b u t i o n schamb e r i s t o c a u s e a t i m e - l a gbetween t h e r i s eandf a l l i n t h e c a l o r i ? c v a l u e o f t h e g a s , and t h er i s e and f a l l i n t h e t e m p e r a t u r eo f t h e co mb u s t i o n c h a m b e r w h i c hi s t o s a y t h a t ,when

t h e c a l o r i ? c v a l u e o f t h e g a s r i s e s ,t h e temp e r a t u r e o f t h e w h o l e c o m b u s t i o nchambermust a l s o r i s e ,b u t t h e w a l l s o f t h e combust i o n c h a m b e rb e i n g s l o wt o a b s o r b h e a t ,t h et e m p e r a t u r ec a n n o tr i s e a t t h e r a t i o a s o f t h ec a l o r i ? c v a l u e ; i n v e r s e l y ,when t h e c a l o r i ? c

v a l u e o f t h e g a s f a l l s ,t h e w a l l s o f t h e comb u s t i o n c h a m b e rg i v e o f f h e a t s l o w l y, t e n d ~i n g t o m a i n t a i n t h e t e m p e r a t u r e ; c o n s eq u e n t l y , what i s a c t u a l l y m e a s u r e di s t h er e s u l t a n t t e m p e r a t u r e , d e p e n d e n t o n t h er a p i d i t y o f a b s o r p t i o n o f t h e w a l l s o f t h ec o m b u s t i o nchamber a n d t h e r a p i d i t y i n t h er i s eand f a l l o f t h e c a l o r i f i cv a l u e .

I n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n I p r o p o s e t o p r o v i d e a method o f and appara tus f o r measuri n g a n d r e c o r d i n g t h e c a l o r i ? c v a l u e o fg a s e s by w h i c h t h e t e m p e r a t u r eo f t h e f l a m eb u r n i n g w i t h i n t h e c o m b u s t i o nc h a m b e ri sm e a s u r e dd i r e c t l y w i t h o u t r e f e r e n c e t o t h et e m p e r a t u r eo f t h e burned g a s e s o r r e s t o ft h e c o m b u s t i o n c h a m b e r ,a n d by s o d o i n g ,t h r o u g ht h e i n s t r u m e n t a l i t yo f c e r t a i nn o v e lmeans, I p r o v i d e a method o f and means f o rm e a s u r i n gc a l o r i ? c v a l u e s o f g a s e s w h i c h i sp r a c t i c a l l ye r r o r l e s s .

I n c a r r y i n g o u t t h e in v e n t i o n , I i n c l o s et h e ? a m e , w h i c h i s s u i t a b l ys u p p l i e d w i t ht h e g a s whose c a l o r i f i c v a l u e i s t o be measu r e d , p r e f e r a b l y a f t e r p r e v i o u s p a s s a g ethrough a governor which w i l l d e l i v e r t h egas t o s a i d ?ame a t a constant p r e s s u r e ,w i t h i n a r e l a t i v e l y l a r g e c o m b u s t i o nchamb e r a n d a s s o c i a t e a s p e c i a l l y d e s i g n e da n d

s h i e l d e d thermometer b u l b which i s a t t a c h e dt o t h e c a p i l l a r y t u b e o f a w e l l known t y p eo f r e c o r d i n gt h e r m o m e t e r . T h i s t h e r m o m et e r b u l b i s a r r a n g e d i n s u c h f a s h i o n a s t ob e s u b j e c t e dd i r e c t l yt o t h e f l a m e , a n d t h et e m p e r a t u r eo f t h e b u l b i s i n d i r e c t p r o p o rt i o n t o t h e t e m p e r a t u r eo f t h e f l a m e a s t h eh e a t r e c e i v e db y t h e b u l b i s t h e h e a t o f d i r e c tr a d i a t i o n from t h e s h i e l d ,i n c o n s e q u e n c eo fwhich a t r u e r e a d i n g o f t h e c a l o r i ? c v a l u eo f t h e g a s i s o b t a i n e dw h i c h i s n o t s u b j e c tt o t h e t e m p e r a t u r eo f t h e b u r n e d g a s e s i nt h e combustion chamber o r t o t h e temperat u r e o f t h e w a l l s o f t h e l a t t e r ,and I h a v ef o u n d t h a t a n y v a r i a t i o n i n t h e t e m p e r at u r e o f t h e a i r e n t e r i n g t h e c o m b u s t i o nchamber h a s n o a p p r e c i a b l e d i s t u r b i n gi n?uence on t h e thermometer b u l b .

The a c c o m p a n y i n g d r a w i n gi s a v i e w,p a r t l y i n s e c t i o n ,s h o w i n g a c a l o r i m e t e rmade i n a c c o r d a n c ew i t h my n v e n t i o n .

The g a s t o b e measured i s i n t r o d u c e d

6 0

6 5

7 0

7 5

80

85

9 0

9 5

1 0 0

1 0 5

1 1 0

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3O

4 5

through a p i p e A o a gove rnor B f anyp r e f e r r e d f o r m ,w h i c hr e g u l a t e s t h ef l o w o fga s and d e l i v e r s i t a t a constan t p ressuret h r o u g ha p i p e C r e g a r d l e s s o f a n yv a r i a t i o ni n p r e s s u r ei n t h e p i p e A . The g a s f r o m p i p eC a s s e s t o a s u i t a b l e b u r n e r E c o n t a i n e d w i t hi n t h e c a l o r i m e t e rand r e s t i n g u p o n a b a s e Jh a v i n ga l a r g e number o f p e r f o r a t i o n s J t os u b d i v i d e t h e e n t e r i n g a i r and c a u s e i t su n i f o r m d i s t r i b u t i o n t h r o u g h t h e combust i o n chamber w i t h i n a s h e l l o r c a s i n g I ,which may b e o f g l a s s , m e t a l o r any s u i t a b l em a t e r i a l , b u t t h i s c a s i n g i s d e s i g n e dt o b eo f r e l a t i v e l y l a r g e s i z ea s c o m p a r e dt o t h eburner E . The burner E may e a Bu n se nb u r n e r o r t h e l i k e , a n d when m e a s u r i n gi l l u m i n a t i n gg a s , i t would b e u s e d a s s u c h ,b u t w i t h p r o d u c e r o r power g a s , t h e a i r i sn o t r e q u i r e d t o mix w i t h t h e g a s b e f o r ec o m b u s t i o n . At i t s t o p t h e c a s i n g o r s h e l lI i s provided with a c a p M hich has anample o u t l e t M and i s p r o v i d e d w i t h af r u s t o - c o n i c a l d e ? e c t o r M whose open u pp e r p a r t i s f r e e l y s e p a r a t e d f r o m a d e p e n di n g t u b u l a r s h e l lN , w h i c h r e s t supon o r i sa t t a c h e d t o t h e t o p o f t h e c a p M nd d e p e n d sc e n t r a l l yt h e r e o f ,i t s l o w e r e n d .b e i n gc o n t r a c t e d and o p e n .

A t t a c h e d t o t h e t o p o f t h e s h c l l N andd e p e n d i n gc e n t r a l l y t h e r e o f ,i s a s t e e l .t u b eK, which i s made i n t e g r a l w i t h o r w e l d e dt o an egg-shaped s t e e l b u l b D t i t s l o w e rend below t h e s h e l l N . Beneath and s u rr o u n d i n g ,b u t n o t t o u c h i n g , t h e b u l b I , i sa cups haped m e t a l s h i e l d 1 1 w h i c h , a s a l s ob u l b D , i s d i s p o s e dj u s ta b o v et h e u p p e r e n do f b u r n e r E h e r e i t w i l l d i r e c t l y r e c e i v et h e ?ame from s a i d b u r n e r . The p u r p o s eo ft h e s h i e l d H s t w o - f o l d : f i r s t , t o p r e v e n tt h e f l a m e from coming i n d i r e c t c o n t a c tw i t h b u l b D, a s i t h a s b e e n found t h a t i ntime t h e bulb becomes p o r o u s o r s p o n g yu n d e r t h e a c t i o n o f t h e b u r n i n gg a s , r e s u l t

i n g i n l e a k a g eo f t h e a i r , g a s o r o t h e r f l u i do r t h e l i k e c o n t a i n e d w i t h i nt h e b u l b ( a s w i l la p p e a rp r e s e n t l ya n d ; s e c o n d l y ,t h e s h i e l ds p re a d s o u tt h e ?ame i n t o a c y l i n d r i c a l f o r m ,c a u s i n g i t t o c o m p l e t e l y e n v e l o pt h e b u l ba n d t h e r e b y p r e v e n t i n gt h e e x t e r n a l a i r( n e e d e d f o r c o m b u s t i o no f t h e g a s u n d e rt e s t f r o m c o m i n gi n t o d i r e c tc o n t a c t w i t ht h e b u l b ,w h e r e b yt h e h e a t t h u s r e c e i v e d b yt h e b u l b i s by d i r e c t r a d i a t i o n from t h es h i e l d ,w h i c h i n t u r n ,b e i n g h e a t e dd i r e c t l y

, 977,970

by t h e ?ame t s e l f ,e n a b l e sa measurement o ft h e t e m p e r a t u r eo f t h e ?ame i t s e l f t o b e

t a k e n , g i v i n g a t r u e r e a d i n g o f t h e c a l o r i ? cv a l u e o f t h e g a s .B r a z e dt o t h e t o p o f t h e t u b e K , w h i c h i s

s e a l e d ,a n d e x t e n d i n gd o w nc e n t r a l l yw i t h i ns a i d t u b e and i n t o t h e b u l b D , i s a s t e e lc a pi l l a r yt u b e G h i c h i s made o f t h a t m a t e r i a lr a t h e r t h a n o f c o p p e r a s u s u a l , b e c a u s es t e e lw i l l p e r m i t t h e u s e o f e i t h e r a i r , i n e r t g a s o r mercury a s t h e e x p a n s i v emedium withm t h ec a p i l l a r y t u b e G , w h e r e a s c o p p e ri s n o t w e l la d a p t e df o r u s e w i t h m e r c u r yand w i t h a i r ,t h e c o p p e r t e n d i n g t o a b s o r b t h e o x y g e nt h e r e f r o mand t h u s l o w e rt h e p r e s s u r e . C o ns e q u e n t l y , I ?n d i t d e s i r a b l e t o u s e a s t e e lc a p i l l a r y t u b e G n d w h i l e a l c o h o l ,a i r o rmercury may b e u s e d , i t i s m o s t d e s i r a b l e t ohave a s t h e e x p a n s i v em e d i u m an i n e r t g a ss u c h a s n i t r o g e n , b e c a u s ewith s u c h a g a s t h ee x p a n s i o ni s i n d i r e c tp r o p o r t i o n t o t h e t e mperature and i n s u r e s an even s c a l e .

The r e c o r d i n gthermometer F s o f a w e l lknown t y p e a n d n e e d sn o o t h e r e x p l a n a t i o nt h a n t h a t t h e e x p a n s i o no f t h e g a s i n t h ec a p i l l a r y t u b e G p e r a t e s t h e p o i n t e r w h i c hmakes t h e r e c o r d o n t h e d i a l .

T h i l e t h e u s e o f t h e governor B s d es i r a b l e ,i t i s n o t e s s e n t i a l t o t h e p r o p e rworki n g o f t h e c a l o r i m e t e r a n d c a r r y i n g o u t o ft h e m e t h o d ,a s I have found t h a t v a r i a t i o n si n t h e g a s p r e s s u r e s u p p l i e d t o t h e b u r n e rE f f e c tt h e i n d i c a t i o n s o f t h e i n s t r u m e n to n l y t o a v e r y s m a l l d e g r e e .

Having t h u s d e s c r i b e dmy i n v e n t i o n ,w h a tI claim a s new and d e s i r e t o s e c u r e by Letters Pa ten t , i s : - -

I n a c a l o r i m e t e r , t h e combination with ac o m b u s t i o n c h a m b e r , o f a g a s s u p p l i e db u r n e r whose f l a m e i s l o c a t e d w i t h i n s a i dc h a m b e r ,a thermometer b u l b l o c a t e d w i t hi n t h e c h a m b e ri n p o s i t i o n t o b e e n v e l o p e dby t h e f l a m e from t h e b u r n e r , and a s h i e l d

and ?ame d i s t r i b u t e r around t h e thermomet e r b u l b and s e p a r a t e d t h e r e f r o m by a na i r i n s u l a t i n g s p a c e ,s a i ds h i e l db e i n g a d a p te d t o b e e n v e l o p e db y t h e ? a m e .

I n t e s t i m o n y wh e r e o f ,I h e r e u n t oa f f i xmys i g n a t u r e i n p r e s e n c eo f t w o w i t n e s s e s .

FRANK S AV V F O R D .

Witne s s e s

S A D I EW O O D I L L ,JOHN P. J o Y.

5 5

6 0

6 5

7 0

7 5

85

9 0

1 0 0