CH632577A5

CH632577A5 - Warning device for monitoring the outflow of a fluid

Info

Publication number: CH632577A5
Application number: CH476679A
Authority: CH
Inventors: Raymond Keith Fear; Robert Edward Bridges
Original assignee: Spirax Sarco Ltd
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1982-10-15
Also published as: IN150843B; IT1120926B; IL57334A0; MX148213A; IT7923124A0; FR2427593A1; ZA792203B; AU522592B2; DE2920520C2; CA1141989A; AU4688879A; SE438545B; SE7904695L; BE876501A; BR7903280A; AR218976A1; FR2427593B1; NZ190404A; DK224679A; DE2920520A1

Description

La présente invention a pour premier objet un dispositif de signalisation pour surveiller l'écoulement d'un fluide dans au moins une conduite de vapeur. The present invention firstly relates to a signaling device for monitoring the flow of a fluid in at least one steam line.

Les dispositifs de surveillance d'écoulement d'un fluide communément utilisé se fondent sur des observations faites sur les conditions existant dans la conduite de vapeur, en amont ou en aval d'un purgeur de vapeur, à travers une fenêtre en verre (appelée' voyant) et il faut une certaine pratique pour interpréter ce qu'on observe. The flow monitoring devices of a commonly used fluid are based on observations made on the conditions existing in the steam pipe, upstream or downstream of a steam trap, through a glass window (called ' clairvoyant) and it takes some practice to interpret what we observe.

D'autre part, le verre est souvent sale rendant les observations difficiles voire impossibles. On the other hand, the glass is often dirty making observations difficult or even impossible.

Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un boîtier muni d'une entrée et d'une sortie qui permettent de l'insérer dans une telle conduite de façon à recueillir de l'eau de condensation, et d'une chicane unique présentant une ouverture et disposée dans une partie intérieure du boîtier où l'eau de condensation est recueillie, entre l'entrée et la sortie, de telle sorte qu'une chute de pression, créée par un flux de vapeur, à la sortie, provoque une baisse du niveau de l'eau de condensation du côté entrée de la chicane et en ce qu'il comprend une électrode unique émergeant dans la partie intérieure dudit boîtier au-dessous du niveau de l'ouverture pour permettre de repérer des modifications de niveau d'une certaine amplitude, l'électrode étant isolée électriquement d'une partie conductrice de l'électricité également susceptible d'être en contact avec l'eau de condensation, l'ensemble électrode/partie conductrice étant placé dans une position telle qu'il détecte une modification déterminée du niveau de l'eau de condensation, la détection étant réalisée par un circuit électrique qui est fermé ou ouvert en la présence ou l'absence d'eau entre l'électrode et la partie conductrice, conduisant ainsi à l'obtention d'une indication électrique permettant de surveiller l'écoulement de vapeur dans la conduite. _ The device according to the invention is characterized in that it comprises at least one housing provided with an inlet and an outlet which make it possible to insert it into such a pipe so as to collect condensation water, and a single baffle having an opening and arranged in an interior part of the housing where the condensation water is collected, between the inlet and the outlet, so that a pressure drop, created by a flow of vapor, at the outlet, causes a drop in the level of the condensation water on the inlet side of the baffle and in that it comprises a single electrode emerging in the interior part of said housing below the level of the opening to allow identify changes in level of a certain amplitude, the electrode being electrically isolated from an electrically conductive part which is also likely to be in contact with the condensed water, the electrode / conductive part assembly being placed in a position such that i l detects a determined change in the level of the condensation water, the detection being carried out by an electrical circuit which is closed or open in the presence or absence of water between the electrode and the conductive part, thus leading to l '' obtaining an electrical indication to monitor the flow of steam in the pipe. _

Le dispositif de signalisation ci-dessus ne peut pas être obscurci par des saletés, n'a pas besoin d'être monté dans la ligne de vision et n'exige aucune connaissance ou pratique particulière. D'autre part, le dispositif de signalisation proposé ici est de conception simple et compacte. The above signaling device cannot be obscured by dirt, does not need to be mounted in the line of sight, and requires no special knowledge or practice. On the other hand, the signaling device proposed here is of simple and compact design.

L'invention a pour deuxième objet l'utilisation du dispositif de signalisation énoncé ci-dessus dans un purgeur de vapeur, caractérisée en ce que le flux de vapeur devant être purgé passe à travers ledit boîtier, les pertes de vapeur dans le purgeur provoquant une chute de pression, à la sortie du dispositif de signalisation, suffisante pour modifier le niveau de l'eau de condensation de ladite amplitude, et permettre de repérer cette modification à l'aide des moyens de repérage du dispositif et, par la suite, pour permettre à ce dernier de signaler les pertes de vapeur. A second object of the invention is the use of the signaling device set out above in a steam trap, characterized in that the flow of steam to be purged passes through said housing, the losses of steam in the trap causing a pressure drop, at the output of the signaling device, sufficient to modify the level of the condensation water of said amplitude, and make it possible to identify this modification using the device's locating means and, subsequently, to allow the latter to report vapor losses.

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Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple: In the accompanying drawings, given by way of example:

la fìg. 1 est une coupe schématique en élévation latérale d'une première forme d'exécution du dispositif de signalisation selon l'invention; the fìg. 1 is a diagrammatic section in side elevation of a first embodiment of the signaling device according to the invention;

la fig. 2 représente le dispositif de signalisation de la fig. 1 fonctionnant dans d'autres conditions; fig. 2 shows the signaling device of FIG. 1 operating under other conditions;

la fig. 3 est une coupe schématique d'une seconde forme d'exécution du dispositif de signalisation selon l'invention (mêmes conditions de fonctionnement que pour la fig. 1); fig. 3 is a schematic section of a second embodiment of the signaling device according to the invention (same operating conditions as for FIG. 1);

la fig. 4 est une variante du dispositif de signalisation selon la fig. 3 (mêmes conditions de fonctionnement qu'à la fig. 2). fig. 4 is a variant of the signaling device according to FIG. 3 (same operating conditions as in fig. 2).

Chacun des dispositifs de signalisation représentés aux dessins comprend un boîtier 1 ayant une entrée 2 et une sortie 3 qui permettent de l'insérer dans une conduite de vapeur, boîtier 4 servant de récipient pour l'eau de condensation. Each of the signaling devices shown in the drawings comprises a housing 1 having an inlet 2 and an outlet 3 which make it possible to insert it into a steam pipe, housing 4 serving as a container for the water of condensation.

Lorsque le dispositif de signalisation est destiné à être inséré dans une conduite horizontale (cas des fig. 1 et 2), l'entrée 2 et la sortie 3 sont disposées dans la partie supérieure du boîtier de sorte que l'eau de condensation est recueillie dans la partie inférieure. Le dispositif de signalisation des fig. 1 et 2 comporte en outre une chicane 5 disposée à l'intérieur du boîtier entre l'entrée 2 et la sortie 3, solidaire de la paroi supérieure du boîtier et se terminant vers le fond du boîtier (où se trouve l'eau de condensation). La chicane 5 est pourvue d'une ouverture 5A disposée à peu près sur l'axe d'entrée-sortie. La chicane 5 est verticale dans le cas des fig. 1 et 2, mais elle pourrait être inclinée, par exemple, pour que sa liaison avec la paroi du boîtier soit rapprochée de l'entrée 2. When the signaling device is intended to be inserted in a horizontal pipe (case of Figs. 1 and 2), the inlet 2 and the outlet 3 are arranged in the upper part of the housing so that the condensation water is collected at the bottom. The signaling device of figs. 1 and 2 further comprises a baffle 5 disposed inside the housing between the inlet 2 and the outlet 3, integral with the upper wall of the housing and ending towards the bottom of the housing (where the condensation water is found ). The baffle 5 is provided with an opening 5A disposed roughly on the entry-exit axis. The baffle 5 is vertical in the case of FIGS. 1 and 2, but it could be inclined, for example, so that its connection with the wall of the housing is brought closer to the inlet 2.

La paroi de la partie du boîtier où l'eau de condensation est recueillie comprend une électrode unique 6 montée dans une douille 7, conductrice de l'électricité, mais de façon à être isolée électriquement de la douille et donc du boîtier. The wall of the part of the housing where the condensation water is collected comprises a single electrode 6 mounted in a socket 7, electrically conductive, but so as to be electrically isolated from the socket and therefore from the housing.

L'électrode 6 émergeant de la paroi du boîtier est disposée dans la partie du boîtier où l'eau de condensation est recueillie, comprise entre la chicane 5 et l'entrée 2, au-dessous du niveau de l'entrée 2 et de la sortie 3. The electrode 6 emerging from the wall of the housing is arranged in the part of the housing where the condensation water is collected, lying between the baffle 5 and the inlet 2, below the level of the inlet 2 and the exit 3.

Dans le dispositif de signalisation selon les fig. 3 et 4, l'entrée 2 est disposée en haut du boîtier 1 et la sortie 3 au bas du boîtier. Ce dispositif est conçu pour être inséré dans des conduites verticales, la sortie 3 étant prolongée à l'intérieur du boîtier par un élément tubulaire 3A vertical dont le haut détermine le niveau de l'eau de condensation qui peut être recueillie dans le boîtier 1. L'élément tubulaire 3 A est placé à l'intérieur d'une chicane unique 50 (également verticale) constituée par un manchon (par exemple cylindre fermé d'un côté par une partie conique) disposé sur le fond du boîtier 1, le tout étant agencé de façon à ménager un certain espace entre l'élément tubulaire 3A et le manchon 50. Ce dernier comporte une ouverture 50A à son extrémité supérieure fermée; en outre, une partie de la paroi verticale du manchon s'arrête en 8 en retrait du fond du boîtier. In the signaling device according to fig. 3 and 4, the inlet 2 is arranged at the top of the housing 1 and the outlet 3 at the bottom of the housing. This device is designed to be inserted into vertical conduits, the outlet 3 being extended inside the housing by a vertical tubular element 3A, the top of which determines the level of condensation water which can be collected in the housing 1. The tubular element 3 A is placed inside a single baffle 50 (also vertical) constituted by a sleeve (for example cylinder closed on one side by a conical part) disposed on the bottom of the housing 1, all being arranged so as to provide a certain space between the tubular element 3A and the sleeve 50. The latter has an opening 50A at its closed upper end; in addition, part of the vertical wall of the sleeve stops at 8 set back from the bottom of the housing.

Comme précédemment, le dispositif de signalisation selon les fig. 3 et 4 comprend (dans une paroi du boîtier) une électrode unique 6 dans une douille 7, l'électrode émergeant de la paroi du boîtier au-dessous de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3A. La douille 7 conductrice de l'électricité émerge également dans cette partie du boîtier. As before, the signaling device according to FIGS. 3 and 4 comprises (in a wall of the housing) a single electrode 6 in a socket 7, the electrode emerging from the wall of the housing below the upper end of the tubular element 3A. The electrically conductive sleeve 7 also emerges in this part of the housing.

Dans les deux formes d'exécution, l'électrode 6 et la douille 7 font partie d'un circuit alimenté par une source d'énergie électrique (par exemple une batterie) et comportant des indicateurs lumineux 9 disposés dans un module de contrôle 10. Lorsque l'électrode est plongée dans l'eau de condensation, le circuit est fermé (chemin conducteur se formant dans l'eau entre l'électrode et la douille) et l'un des indicateurs fonctionne (par exemple une lumière verte). L'autre indicateur (rouge par exemple) fonctionne si l'électrode n'est pas immergée dans le liquide. In the two embodiments, the electrode 6 and the socket 7 are part of a circuit supplied by a source of electrical energy (for example a battery) and comprising light indicators 9 arranged in a control module 10. When the electrode is immersed in condensed water, the circuit is closed (conductive path forming in the water between the electrode and the socket) and one of the indicators works (for example a green light). The other indicator (red for example) works if the electrode is not immersed in the liquid.

On peut observer que le module de contrôle 10 n'a pas besoin d'être relié de façon permanente à un ensemble particulier électrode 6/douille 7, de sorte qu'un seul module peut être branché successivement à un certain nombre de boîtiers pour vérifier la présence d'eau de condensation au niveau de l'électrode. It can be observed that the control module 10 does not need to be permanently connected to a particular electrode 6 / socket 7 assembly, so that a single module can be successively connected to a certain number of boxes for checking the presence of condensation water at the level of the electrode.

Les ensembles électrode/douille de plusieurs boîtiers peuvent en variante être reliés à un panneau central de contrôle. The electrode / socket assemblies of several housings can alternatively be connected to a central control panel.

Un ohmmètre peut être utilisé pour déterminer si le circuit électrique électrode/douille est fermé. An ohmmeter can be used to determine if the electrode / socket electrical circuit is closed.

L'ensemble électrode/douille d'un boîtier placé dans une position difficilement accessible peut comporter, de façon permanente, des conducteurs terminés par des bornes disposées en un lieu accessible. The electrode / socket assembly of a housing placed in a position that is difficult to access may permanently comprise conductors terminated by terminals arranged in an accessible location.

La fig. 1 illustre le fonctionnement de la première forme de dispositif de signalisation comme si sa sortie 3 était reliée à l'entrée d'un purgeur de vapeur (ou séparateur d'eau de condensation), de sorte que le flux de vapeur devant être piégé doit passer à travers le dispositif de signalisation. Lorsque (fig. 1) le purgeur est fermé, l'eau de condensation est au même niveau de chaque côté de la chicane 5 (au ras de l'entrée 2). L'eau est repérée par le circuit électrique comportant l'ensemble électrode 6/douille 7. Fig. 1 illustrates the operation of the first form of signaling device as if its outlet 3 was connected to the inlet of a steam trap (or condensate separator), so that the vapor flow to be trapped must pass through the signaling device. When (Fig. 1) the trap is closed, the condensation water is at the same level on each side of the baffle 5 (flush with the inlet 2). The water is identified by the electrical circuit comprising the electrode 6 / socket 7 assembly.

Une petite quantité de vapeur se condensera dans les connexions purgeur-boîtier et dans le bâti du purgeur. Pour compenser cette perte, une quantité équivalente de vapeur passera à travers l'ouverture 5 A (au voisinage du haut de la chicane) sans perturber le niveau d'eau de condensation de chaque côté de la chicane. A small amount of steam will condense in the trap-housing connections and in the trap frame. To compensate for this loss, an equivalent quantity of vapor will pass through the opening 5 A (in the vicinity of the top of the baffle) without disturbing the level of water of condensation on each side of the baffle.

Si une quantité plus grande d'eau de condensation entre dans le purgeur de façon à provoquer son ouverture, la cavité intérieure du boîtier demeure noyée. Même si l'eau de condensation s'écoule goutte à goutte dans le purgeur cela reste suffisant pour avoir un niveau d'eau au-dessus de l'électrode. If more condensate enters the trap to cause it to open, the interior cavity of the housing remains submerged. Even if the condensed water drips into the trap it is still sufficient to have a water level above the electrode.

Cependant, si une quantité anormale de vapeur (supérieure aux pertes et due par exemple à des fuites) passe dans le purgeur, une chute de pression se crée à la sortie 3, ce qui provoque la montée du niveau de l'eau 4 en aval (sortie 3) de la chicane 5 et une baisse correspondante du niveau en amont de la chicane 5 (entrée 2), l'eau de condensation passant sous la chicane (sens entrée-sortie). On peut alors observer, grâce à l'électrode, que le niveau du liquide descend au-dessous de l'électrode (fig. 2), obtenant ainsi (dans chaque cas) l'indication d'une perte ayant provoqué une chute de pression. L'écoulement de vapeur dans la conduite de vapeur peut ainsi être surveillé. However, if an abnormal quantity of vapor (greater than the losses and due for example to leaks) passes through the trap, a pressure drop is created at the outlet 3, which causes the rise of the water level 4 downstream (outlet 3) of the baffle 5 and a corresponding drop in the level upstream of the baffle 5 (inlet 2), the water of condensation passing under the baffle (direction inlet-outlet). We can then observe, thanks to the electrode, that the liquid level drops below the electrode (fig. 2), thus obtaining (in each case) the indication of a loss having caused a pressure drop . The flow of steam in the steam line can thus be monitored.

Le niveau de l'eau en amont de la chicane 5 est abaissé au-dessous de l'électrode 6 même si une certaine quantité d'eau de condensation est entraînée par la vapeur de la fuite. Par exemple, dans le cas où une quantité de 100 kg/h d'eau condensée est évacuée, le purgeur restant ouvert de façon qu'il passe cette quantité et une perte de 20 kg/h de vapeur vive, par exemple, le niveau d'eau dans le boîtier restera déséquilibré, ce qui implique que la chute de pression et, par conséquent la fuite, pourra être détectée et ensuite signalée. The water level upstream of the baffle 5 is lowered below the electrode 6 even if a certain amount of condensation water is entrained by the vapor of the leak. For example, in the case where a quantity of 100 kg / h of condensed water is evacuated, the trap remains open so that it passes this quantity and a loss of 20 kg / h of live steam, for example, the level of water in the housing will remain unbalanced, which implies that the pressure drop and, consequently, the leak, can be detected and then reported.

Le dispositif de signalisation illustré aux fig. 3 et 4 fonctionne d'une manière analogue au dispositif représenté aux fig. 1 et 2. La sortie 3 est reliée à l'entrée d'un purgeur de vapeur (ou séparateur d'eau de condensation), de sorte que la vapeur qui doit être purgée s'écoule à travers le boîtier. Lorsque le purgeur est fermé, l'eau de condensation (fig. 3) se trouve à un même niveau de part et d'autre de la chicane 50, niveau correspondant au sommet de l'élément tubulaire 3A. L'eau de condensation est alors détectée par le dispositif électrode 6/douille 7 (fermeture du circuit par l'eau de condensation). The signaling device illustrated in figs. 3 and 4 operates in a similar manner to the device shown in FIGS. 1 and 2. The outlet 3 is connected to the inlet of a steam trap (or condensate separator), so that the steam to be purged flows through the housing. When the trap is closed, the condensation water (fig. 3) is at the same level on either side of the baffle 50, level corresponding to the top of the tubular element 3A. The condensation water is then detected by the electrode 6 / socket 7 device (closing of the circuit by the condensation water).

La perte d'une petite quantité de vapeur (se condensant dans les connexions boîtier-purgeur) est compensée par une quantité équivalente de vapeur passant au travers de l'ouverture 50A et dans l'élément tubulaire 3 A sans perturber le niveau de liquide de part et d'autre de la chicane 50. Une chute de pression, créée par une fuite de vapeur dans l'élément tubulaire 3A, provoque (ainsi que le représente la fig. 4) une montée de liquide du côté aval de la chicane 50 (c'est-à-dire à l'intérieur de la chicane) et une baisse correspondante du côté amont de la chicane (c'est-à-dire à l'extérieur de la chicane), le liquide s'écoulant par les passages 8 au bas de la chicane. The loss of a small amount of vapor (condensing in the housing-vent connections) is compensated by an equivalent amount of vapor passing through the opening 50A and into the tubular element 3 A without disturbing the liquid level of on either side of the baffle 50. A pressure drop, created by a vapor leak in the tubular element 3A, causes (as shown in FIG. 4) a rise in liquid on the downstream side of the baffle 50 (i.e. inside the baffle) and a corresponding drop on the upstream side of the baffle (i.e. outside the baffle), the liquid flowing through the passages 8 at the bottom of the chicane.

Dans une variante, non représentée, du dispositif de signalisation illustré aux fig. 3 et 4, l'élément tubulaire vertical est disposé d'un In a variant, not shown, of the signaling device illustrated in FIGS. 3 and 4, the vertical tubular element is arranged with a

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côté du boîtier et la chicane unique est disposée entre l'élément tubulaire et l'autre côté du boîtier, la chicane comportant une partie verticale s'étendant vers le bas à partir d'une cloison se trouvant au-dessus de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire, la partie side of the housing and the single baffle is disposed between the tubular member and the other side of the housing, the baffle having a vertical portion extending downward from a partition located above the upper end of the tubular element, the part

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verticale se terminant vers le fond du boîtier (où se trouve l'eau de condensation). Un espace est ménagé entre la partie verticale (cloison) et l'élément tubulaire, et la cloison est pourvue d'une ouverture. Le fonctionnement est le même que pour les fig. 3 et 4. vertical ending towards the bottom of the case (where the condensation water is located). A space is provided between the vertical part (partition) and the tubular element, and the partition is provided with an opening. The operation is the same as for FIGS. 3 and 4.

R R

1 feuille dessin 1 drawing sheet

Claims

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1. Electrical signaling device for monitoring the flow of a fluid in at least one vapor line, characterized in that it comprises at least one housing (1) provided with an inlet (2) and an outlet (3) which allow it to be inserted into such a pipe so as to collect water of condensation, and a single baffle (5; 50) having an opening (5A; 50A) and arranged in an interior part of the housing (1) where the condensation water is collected, between the inlet (2) and the outlet (3), so that a pressure drop created by a flow of vapor, at the outlet (3), causes a drop in the level of the condensation water on the inlet side of the baffle, and in that it comprises a single electrode (6) emerging in said inner part of said housing (1) below the level of the opening (5A; 50A) to make it possible to identify level changes of a certain amplitude, the electrode being electrically isolated from a conductive part of the electricity é (7) also likely to be in contact with the water of condensation, the electrode / conductive part assembly (6,7) being placed in a position such that it detects a determined change in the level of the water of condensation, the detection being carried out by an electrical circuit which is closed or open in the presence or absence of water between the electrode (6) and the conductive part (7), thus leading to obtaining an indication electric to monitor the flow of steam in the pipe.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrical indication is obtained in indicator means (9, 10) comprising a source of electrical energy and a visual indicator (9) supplied by the source as a function of opening and closing of the circuit.

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3. Device according to claim 2, characterized in that the indicator means (9,10) are permanently connected to the circuit.

4. Device according to claim 2, characterized in that the indicator means (9,10) are disconnectably connected to the circuit.

5. Device according to claim 2, characterized in that it comprises several boxes (1) and in that the indicator means are common to these boxes.

6. Device according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the visual indicator comprises lights which are selectively illuminated as a function of the opening and closing of the circuit.

7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet (2) and the outlet (3) of said housing (1) are arranged horizontally opposite one another, in that that the baffle (5) is integral with a wall at the top of said interior part of the housing and extends downward to terminate in withdrawal from the bottom of this interior part, and in that the opening (5A) that presents the baffle is disposed at approximately the same level as the inlet (2) and the outlet (3) of the housing.

8. Device according to claim 7, characterized in that the baffle (5) is vertical.

9. Device according to claim 7, characterized in that the baffle (5) is inclined relative to the vertical.

10. Device according to claim 9, characterized in that the top of the baffle (5) is close to the entrance (2).

11. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet (2) and the outlet (3) of said housing (1) are disposed respectively in the top and bottom of the housing, in that the outlet (3) is extended in said inner part of the housing by a vertical tubular element (3A), the upper end of which determines the level of condensation water which can be collected in the housing, and in that the baffle ( 50) comprises a vertical part, at least part of which ends set back from the bottom of said interior part of the housing, and a part disposed above the tubular element which has said opening (50A), a space being provided between the tubular element and the baffle.

12. Device according to claim 11, characterized in that the baffle comprises a vertical sleeve (50) which, disposed on the bottom of said inner part of the housing (1), surrounds the tubular element (3 A) leaving a certain space, a part of the vertical wall of the sleeve constituting said part which ends set back from the bottom of the interior part of the housing and the sleeve, moreover, comprising said opening (50A) at its upper closed end, the latter constituting said part disposed above the tubular member.

13. Use, in a steam trap, of the device according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow of steam to be purged passes through said housing (1), the losses of steam in the trap causing a pressure drop, at the outlet (3) of said housing, sufficient to modify the level of the condensation water of said amplitude and make it possible to identify this modification using the marking means (6,7,9,10 ) of the device and, subsequently, to allow the latter to report vapor losses.