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Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfeinrichtung zur Überprüfung einer Flüssigkeitsmangel- sicherung, insbesondere für Dampf-oder Heisswasserkessel, nach dem elektrischen Leitfähigkeitsprin- zip mit Hilfe von mindestens einer in die Flüssigkeit eintauchenden Überwachungselektrode, die im Steuerkreis eines Auslöserelais im Sicherheitsstromkreis einer Anzeige- und/oder Überwachungsein- richtung liegt, wobei das Auslöserelais beim Unterschreiten eines bestimmten Leitwertes anspricht, und wobei ein Prüfschalter vorgesehen ist, dessen Betätigung einen Flüssigkeitsmangel an der Über- wachungselektrode elektrisch simuliert.
Insbesondere bei Dampf- oder Heisswasserkesseln wird der Wasserstand nach dem Leitfähig- keitsprinzip mit Hilfe von in die Flüssigkeit eintauchenden Überwachungselektroden überwacht, wobei bei Flüssigkeitsmangel das Auslöserelais im Sicherheitsstromkreis einer Überwachungseinrich- tung anspricht, wodurch z. B. die Brennstoffversorgung für die Kesselfeuerung unterbrochen wird.
Derartige Wasserstandsbegrenzer müssen periodisch auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft werden, insbesondere beim Betrieb von Dampf- oder Heisswasserkesseln ohne ständige Beaufsichti- gung. Eine bekannte Methode der Überprüfung besteht darin, in bestimmten zeitlichen Abständen, z. B. alle 24 h, das Kesselwasserniveau abzusenken, um festzustellen, ob es dabei zu einer Stör- abschaltung oder Störanzeige kommt. Es wurden aber auch bereits Vorschläge gemacht, die Funktions- prüfung des Wasserstandsbegrenzers ohne Absenkung des Wasserstandsniveaus durchzuführen, wobei eine relativ aufwendige Methode darin besteht, in das die Überwachungselektrode umschliessende
Rohr ein Druckgas einzuführen, das lediglich im Rohr den Flüssigkeitsspiegel unter das untere
Ende der Überwachungselektrode senkt (AT-PS Nr. 366484).
Eine einfachere, in der Praxis bereits angewendete Methode besteht darin, während der Prüfung den Wassermangel zu simulieren, u. zw. durch Unterbrechung des Steuerkreises zwischen Überwachungselektrode und Auslöserelais. Während aber beim tatsächlichen Absenken des Flüssigkeitsspiegels, sei es im Kessel selbst oder in dem die Überwachungselektrode umgebenden Rohr, ein allfälliger Masseschluss der Überwachungselektrode mit dem Kessel bzw. dem Einbaurohr der Elektrode beim Prüfvorgang zum Vorschein käme, muss dies bei der Prüfmethode der Simulierung des Wassermangels durch Trennen bzw. Verändern der Schaltverbindung zwischen Überwachungselektrode und Auslöserelais zusätzlich überprüft werden.
Bei einer bekannten Pegelstandsüberwachungsanordnung erfolgt die elektrische Simulation eines"Wassermangels"nach Betätigung eines Testschalters durch spannungsmässiges Herunterziehen des Eingangs einer Verstärkeranordnung über einen Testwiderstand, die letztlich über ein Auslöserelais beispielsweise die Brennstoffzufuhr steuert. Auf Grund der speziellen Dimensionierung des Testwiderstandes erlaubt die Anordnung durch Betätigung desselben Testschalters auch eine Überprüfung auf Kurzschluss der Elektroden des Pegeldetektors. Damit kann zwar die Pegelstandsüberwachungsanordnung sicher durch elektrische Simulation überprüft werden, ohne den wahren Wasserstand zu verändern. Jedoch ist bei einer Störung nicht erkennbar, ob diese von einem Kurzschluss im Pegeldetektor oder einer Fehlfunktion der Verstärkeranordnung mit Relais herrührt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Prüfeinrichtung für eine Flüssigkeitsmangelsicherung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, durch die ein Masseschluss der Überwachungselektrode, gegebenenfalls auch ein überhöhter Leitwert der Betriebsflüssigkeit, feststellbar ist und mit der erkennbar ist, ob die Störung von einer Fehlfunktion des Auslöserelais, das normalerweise bei Unterschreiten eines bestimmten Leitwertes anspricht, oder von einem Masseschluss bzw. Kurzschluss der Überwachungselektrode (n) herrührt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass im Sicherheitsstromkreis ein weiteres Auslöserelais vorgesehen ist, in dessen Steuerkreis die Überwachungselektrode durch Betätigen eines weiteren Prüfschalters einschaltbar ist und das bei Überschreiten eines bestimmten Leitwertes zwischen der Überwachungselektrode und der Masse, zumindest aber bei Masseschluss der Überwachungselektrode anspricht.
Bei der erfindungsgemässen Prüfeinrichtung erfolgt die Simulation des"Wassermangels"bei- spielsweise einfach durch Unterbrechen der Verbindung von den Elektroden zum Auslöserelais durch einen Prüfschalter. Damit ist eine Überprüfung dieses Auslöserelais möglich, ein allfälliger Kurzschluss der Elektroden jedoch nicht feststellbar. Erfindungsgemäss erfolgt nun die Überprüfung auf Kurzschluss bzw. des Unterschreitens eines bestimmten Leitwertes zwischen Überwachungselektroden und der Masse über ein weiteres Auslöserelais durch Betätigung eines weiteren Prüfschalters. Der
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Vorteil einer derartigen Anordnung liegt auf der Hand.
Es ist an Hand des Prüfungsergebnisses (Ansprechverhalten des erstgenannten Auslöserelais und Ansprechverhalten des weiteren Auslöse- relais) nicht nur möglich, Fehlfunktionen festzustellen, sondern diese auch gleich zu orten, was z. B. dann von Vorteil ist, wenn die Elektroden schwer zugänglich sind und nur eine Fehlfunktion des erstgenannten Auslöserelais vorliegt, weil dann ein aufwendiger Ausbau der in diesem Fall ohnehin nicht defekten Überwachungselektroden vermeidbar ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das weite- re Auslöserelais einen im Sicherheitsstromkreis angeordneten Schalter betätigt, der im Stromkreis einer gesonderten Anzeigeeinrichtung liegt. Damit bewirkt der Schalter bei Masseschluss der Überwachungselektroden während der Überprüfung ein Ansprechen der Anzeigeeinrichtung, beispielsweise das Aufleuchten einer Kontrollampe. Ein Masseschluss ist somit auf einen Blick erfassbar.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Schaltschemas durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In die Behälterwand --1-- eines Flüssigkeitsbehälters --2-- eines Dampf- oder Heisswasser- kessels wird ein Einbaurohr --3-- eingesetzt. Das Einbaurohr --3-- enthält eine Überwachungs- elektrode --4-- aus elektrisch leitendem Material, die im Deckel des Einbaurohres --3-- elektrisch isoliert gehalten ist, wozu ein Innenisolator --5-- und eine Abschirmhülse --6-- vorgesehen ist.
Ausserhalb des Einbaurohres --3-- ist der Elektrodenanschluss --7-- ausgebildet. Das Einbaurohr - 3-- besteht aus elektrisch leitendem Material und steht mit der Behälterwand-l-in leitender
Verbindung. Das Einbaurohr --3-- weist ferner Ausgleichsöffnungen --8, 9-- auf. Im Inneren des Behälters --2-- ist mit --10-- der Betriebsflüssigkeitsstand und mit-11-der zulässige
Mindestflüssigkeitsstand bezeichnet, bei dem eine Störanzeige und/oder Störschaltung, z. B. eine
Störabschaltung der Kesselfeuerung, erfolgen soll.
Die Überwachungselektrode --4-- bzw. die im Betriebszustand über die elektrische Behälter- flüssigkeit geschlossene elektrische Verbindung zwischen Überwachungselektrode --4-- und Einbau-
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wird und die Auslöserelais unter Spannung (220 V Wechselstrom) stehen, schliessen die Schalter - -SI, S2-- den Sicherheitsstromkreis. Sinkt das Niveau der Behälterflüssigkeit unter den zulässigen
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--11--,auf.
Für die periodische Prüfung der Flüssigkeitsmangel-Anzeige- und -Überwachungseinrichtung sind zwei Prüfschalter (Prüftasten)-PRT1 und PRT2-- vorgesehen. Jeder der beiden Prüfschalter weist zwei Kontakte-PRK1/1 und PRK1/2 bzw. PRK2/1 und PRK2/2-- auf. Die Kontakte --PRK1/1 und PRK2/1--liegen (in nicht betätigtem Zustand der Prüfschalter) im Steuerkreis des Auslöserelais --AR1--; gleichzeitig liegt der Kontakt --PRK2/1-- (bei betätigtem Prüfschalter --PRT2--) auch im Steuerkreis des weiteren Auslöserelais --AR2--. Über die Kontakte --PRK1/2 und PRK2/2-wird die Wicklung eines Relais-Kl-geschaltet, dem die Kontakte --K1/1 (Sofortkontakt) und Kl/2 (Zeitkontakt)-im Sicherheitsstromkreis zugeordnet sind.
Zur Durchführung der nach den derzeitigen Vorschriften zumindest alle 24 h erforderlichen Prüfung der Funktionstüchtigkeit der Flüssigkeitsmangel-Anzeige- und -Überwachungseinrichtung werden die beiden Prüfschalter-PRT1 und PRT2-- betätigt. An Stelle von händisch zu betätigenden Prüftasten können auch automatische Zeitschalter vorgesehen sein, die die Kontakte der Prüfschalter umlegen und nach einer bestimmten Prüfzeit wieder rückführen.
Durch Betätigen des Prüschalters --PRT1-- wird der Steuerkreis des Auslöserelais --AR1-- bei-PRK1/1-- geöffnet und simuliert "Wassermangel". Das funktionierende Aulöserelais-AR1-
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fällt ab und öffent den Schalter --S1-- im Sicherheitsstromkreis. Gleichzeitig wird aber der Kontakt --PRK1/2-- geschlossen, die Relaiswicklung-Kl-angeregt und der Sofortkontakt --K1/1-geschlossen, wodurch der Schalter --S1-- überbrückt wird. Es kommt daher während des Prüfvorganges zu keiner Unterbrechung des Sicherheitsstromkreises, sondern-bei funktionierendem Auslöserelais --AR1-- - lediglich zum Aufleuchten der Kontrollampe --L1--.
Das Aufleuchten der Kontrollampe --L1-- bedeutet, dass das Auslöserelais --AR1-- in Ordnung ist und bei Wassermangel ansprechen würde, vorausgesetzt allerdings, dass die Überwachungselektrode keinen Masseschluss aufweist. Zur Prüfung dieser Voraussetzung wird der Prüfschalter - betätigt. Dadurch wird der Steuerkreis des weiteren Auslöserelais --AR2-- über den Kontakt --PRK2/1-- geschlossen. Gleichzeitig wird aber auch der Kontakt --PRK2/2-- geschlossen, die Relaiswicklung-Kl-angeregt und der Sofortkontakt --K1/1-- geschlossen.
Dadurch wird verhindert, dass der Sicherheitsstromkreis nur deshalb unterbrochen wird, weil der Prüfschalter - betätigt wird und während der Prüfdauer das Relais --AR1-- (wegen der Öffnung des Kontaktes --PRK2/1--) abfällt.
Das weitere Auslöserelais --AR2-- ist so eingestellt, dass es abfällt, wenn zwischen der Überwachungselektrode und der Masse (Einbaurohr --3--) Masseschluss auftritt oder wenn der Leitwert zwischen Überwachungselektrode --1-- und Einbaurohr --3-- einen bestimmten Wert überschreitet, der erheblich über dem normalen Leitwert der Betriebsflüssigkeit zwischen der Überwachungselektro- de-l-und der Masse (Einbaurohr --3--) liegt. Ist kein Masseschluss oder kein überhöhter Leitwert vorhanden, dann bleibt das weitere Auslöserelais --AR2-- angezogen und der Schalter --S2-- im Sicherheitsstromkreis geschlossen. Bei Masseschluss oder überhöhtem Leitwert hingegen fällt das weitere Auslöserelais --AR2-- ab, es öffnet den Schalter --S2-- und unterbricht den Sicherheitsstromkreis. Dadurch wird z.
B. das Magnetventil der Brennstoffzufuhr für die Kesselfeuerung geschlossen. Gleichzeitig erfolgt eine Störanzeige über die Kontrollampe --L2--, in deren Stromkreis ebenfalls der Schalter --S2-- liegt.
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ist--PRT1 und/oder PRT2-- geschlossen sein soll. Wird aus irgendwelchen Gründen der Prüfschalter - -PRT1 und/oder PRT2-- nach Ablauf der vorgesehenen Prüfzeit nicht geschlossen, z. B. bei Handbetrieb, weil etwa das Funktionssignal über die Kontrollampe-Ll-nicht rechtzeitig erscheint, dann öffnet sich der Kontakt --K1/2-- und es kommt zur Unterbrechung des Sicherheitsstromkreises.
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--S1-- desPrüfschalters --PRT1-- und die Masseschlussprüfung mit Hilfe des weiteren Prüfschalters --PRT2-- werden zweckmässigerweise gleichzeitig vorgenommen.
Die beiden Prüfungen können jedoch auch in voneinander unterschiedlichen Abständen durchgeführt werden, beispielsweise die Prüfung der Flüssigkeitsmangelanzeige (--PRT1--) alle 24 h, die Masseschlussprüfung (--PRT2--) in wesentlich
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--AR2-- kann--PRT2-- auch eine Leitwertüberprüfung der Betriebsflüssigkeit vorgenommen werden kann, was in Sonderfällen vorteilhaft sein kann.
Die beiden Auslöserelais-AR1 und AR2-- können aus elektronischen und/oder elektromechanischen Bauelementen bestehen.
Wenn mehrere Überwachungselektroden vorhanden sind, kann jeder Elektrode je ein Auslöserelais --AR1 und AR2-- zugeordnet sein. Es kann aber auch für mehrere Überwachungselektroden jeweils ein gemeinsames Auslöserelais --AR1 und/oder AR2-- vorgesehen sein.
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