CH685577A5

CH685577A5 - Verfahren und Einrichtung zur Ueberprüfung der Funktion eines Wasserstandssensors.

Info

Publication number: CH685577A5
Application number: CH2469/92A
Authority: CH
Inventors: Christian Mannhart; Jochen Loos
Original assignee: Loos Gmbh Eisenwerk Theodor
Priority date: 1992-08-06
Filing date: 1992-08-06
Publication date: 1995-08-15
Also published as: FR2694622A1

Description

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CH 685 577 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur während des Betriebs erfolgenden Überprüfung der Funktion von Wasserstandssensoren sowie eine Einrichtung zur Überprüfung von Wasserstandssensoren. Unter dem Begriff «Wasserstandssensoren» sind neben Wasserstandssensoren auf Elektroden-, Infrarot- oder Ultraschallbasis auch mechanische Schwimmergeräte zu subsumieren.

Aus Sicherheitsgründen ist es Vorschrift, eine regelmässige Überprüfung von Wasserstandssensoren eines Dampfkessels durchzuführen. Wasserstandssensoren befinden sich je nach Art ihres Einsatzzwecks entweder ständig im Wasserreservoir (z.B. Mindestwasserstandssensor) oder ständig ausserhalb des Wasserreservoirs (z.B. Maximalwasserstandssensor) eines Dampfkessels.

In der EP-A 0 441 999 ist eine Einrichtung zur Überwachung des Wasserstands eines Kessels beschrieben, in deren Gehäuse drei Wasserstandssensoren angeordnet sind, wobei zur Überprüfung der beiden innerhalb des Wasserreservoirs befindlichen Wasserstandselektroden durch eine innerhalb des Gehäuses der Einrichtung befindliche, in das Wasserreservoir eintauchende Ableitung Wasser abgeführt wird, wodurch der Wasserspiegel innerhalb des Gehäuses der Einrichtung kurzzeitig abgesenkt wird und die beiden Wasserstandssensoren freigesetzt werden. Diese Methode erlaubt es jedoch nicht, das Wasserniveau innerhalb des Gehäuses der Einrichtung anzuheben, so dass der dritte Wasserstandssensor (Höchstwasserstands-sensor) in seiner Funktion überprüft werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Uberprüfung der Funktion von Wasserstandssensoren, insbesondere Höchstwasserstandssensoren zur Verfügung zu stellen, bei dem die Überprüfung ohne den normalen Wasserstand des Kessels anzuheben durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass innerhalb des unter Kesseldruck stehenden Gehäuses einer Prüfeinrichtung durch Ablassen von Wasserdampf aus dem Gehäuse der Prüfeinrichtung ein Unterdruck erzeugt wird, der bewirkt, dass der Wasserstand im Gehäuse der Prüfeinrichtung im Gegensatz zum Wasserstand im übrigen Kessel ansteigt und den Wasserstandssensor unter Wasser setzt oder bewegt (z.B. bei Schwimmer). Es ist demnach lediglich erforderlich, aus dem unter Kesseldruck stehenden Gehäuse der Prüfeinrichtung Wasserdampf durch eine Ableitung entweichen zu lassen, wodurch aufgrund des dadurch entstehenden Unterdrucks innerhalb des Gehäuses der Wasserstand im Vergleich zum Kessel ansteigt und eine Überprüfung des Höchst-wasserstandssensors erfolgen kann. Das erfin-dungsgemässe Verfahren ist konstruktiv mit sehr einfachen Mitteln zu realisieren. So können beispielsweise Einrichtungen der eingangs genannten Art des Standes der Technik durch Einsetzen einer zusätzlichen Ableitung problemlos nachgerüstet werden. Die Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie nicht nur für Wasserstandsprüfeinrichtungen auf Elektroden-, Infrarot- oder Ultraschalibasis, sondern auch bei herkömmlichen mechanischen Schwimmergeräten einsetzbar ist.

Nach Beendigung der Überprüfung, d.h. des Ablassvorgangs des Wasserdampfs stellt sich ein Druckausgleich zwischen dem Inneren der Prüfeinrichtung und dem Dampfkessel ein. Während der Überprüfung der Höchstwasserstandselektrode bleibt der im Kesselraum befindliche Wasserspiegel nahezu gleich.

Anspruch 3 betrifft als nebengeordneter Anspruch eine Einrichtung zur im Betrieb erfolgenden Überprüfung von Wasserstandssensoren, insbesondere Höchstwasserstandssensoren einer Dampfkesselanlage gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Gehäuse, mindestens einem im Gehäuse angeordneten, wasserempfindlichen Sensor und einer Wassereintrittsöffnung, wobei das Gehäuse in das Wasserreservoir eines Wasserdampfkessels zumindest zum Teil eintaucht und eine ver-schiiessbare Ableitung vorgesehen ist.

Die Aufgabe besteht darin, die gattungsgemässe Einrichtung derart weiterzubilden, dass mit konstruktiv möglichst einfachen Mitteln eine wirksame Überprüfung der Höchstwasserstandssensoren ermöglicht wird, ohne dass das Wasserniveau im Kessel angehoben zu werden braucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ableitung sich während des Betriebs des Kessels oberhalb der Wasseroberfläche befindet und zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit des Sensors durch Öffnung der Ableitung Wasserdampf über die Ableitung abgeführt wird, wodurch im Gehäuse der Einrichtung ein Unterdruck entsteht, der ein Anheben des Wasserstands innerhalb der Einrichtung verursacht und der Sensor in Wasser taucht oder sich nach oben bewegt (bei Schwimmer), wohingegen der Wasserstand im übrigen Kesselbereich nahezu gleichbleibt.

Die erfindungsgemässe Einrichtung gewährleistet die Möglichkeit mit besonders einfachen konstruktiven Mitteln eine wirksame Prüfung von Höchstwasserstandssensoren unterschiedlichster Art durchführen zu können. Bereits bestehende Prüfeinrichtungen können in einfacher Weise nachgerüstet werden. Die Kosten einer solchen Nachrüstung sind sehr niedrig, da letztendlich lediglich der Einsatz einer zusätzlichen Ableitung mit einem Absperrventil oder dgl. notwendig ist.

Zweckmässigerweise ist in die Ableitung ein Ventil geschaltet, welches vorzugsweise manuell oder automatisch regelbar ausgebildet sein kann. Die Überprüfung des Wasserstandssensorens erfolgt durch einen einzigen Handgriff einer Bedienungsperson am Ventil bzw. automatisiert. Durch Betätigung des Ventils steigt sogleich der Wasserstand innerhalb des Gehäuses der Prüfeinrichtung an, so dass die Überprüfung des jeweiligen Sensors insbesondere sehr schnell vonstatten geht.

Konstruktionstechnisch gesehen ist es vorteilhaft, wenn die Ableitung im Deckel des Gehäuses angeordnet ist, da dort ohnehin bereits Durchführungen für den oder die jeweiligen Sensor(en) vorgesehen sind.

Damit ein wirksamer Ausgleich des Niveaus nach

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Prüfung des Höchstwasserstandssensors erfolgt, ist vorzugsweise oberhalb des Eintauchbereichs der Einrichtung mindestens je eine Durchtrittsöffnung für Wasserdampf vorgesehen.

Die erfindungsgemässe Einrichtung kann ferner vorzugsweise als komplett ausgestattet als nach-rüstbare Einheit eingesetzt werden.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist anhand der Zeichnungsfiguren nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemässe Prüfvorrichtung im Normalzustand sowie

Fig. 2 die erfindungsgemässe Prüfvorrichtung gemäss Fig. 1 während des Prüfvorgangs.

Bezugsziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet einen Teilausschnitt eines Kessels z.B. Dampfkessels, welcher ein Wasserreservoir 2 bildet, oberhalb dessen Wasserstand A sich Wasserdampf 3 befindet.

Der Kessel 1 ist an einer bestimmten Stelle von einer Einrichtung 4, d.h. Prüfeinrichtung durchsetzt, deren unteres Ende in das Wasserreservoir 2 eintaucht.

Die Prüfeinrichtung 4 umfasst ein längliches röhrenförmiges Gehäuse 5, welches an dessen Unterseite spitz zuläuft und eine mittig angeordnete Durchtrittsöffnung 10 zum Durchtritt von Wasser aus dem Kesselraum in das Innere der Prüfeinrichtung oder umgekehrt aufweist.

Im Inneren des Gehäuses 5 der Prüfeinrichtung 4 ist ein Höchstwasserstandssensor 6 z.B auf Elektrodenbasis angeordnet, welcher die Aufgabe hat, bei Überschreiten eines gewissen Wasserstands durch Kontakt mit Wasser ein elektrisches Signal an eine nicht dargestellte Überwachungseinheit zu liefern. Der Höchstwasserstandssensor 6 befindet sich während des normalen Betriebs des Kessels im Bereich oberhalb des Wasserreservoirs 2, d.h. in dem Raum, der mit Wasserdampf 3 gefüllt ist.

Im Seitenbereich des Gehäuses der Prüfeinrichtung 4 ist eine Durchtrittsöffnung 11 vorgesehen, die einen Durchtritt von Wasserdampf aus dem Kesselraum in das Gehäuse 5 der Prüfeinrichtung 4 oder umgekehrt gewährleisten soll.

An der Oberseite des Gehäuses 5 befindet sich ein Deckel 7, der dichtend mit dem Gehäuse 5 verbindbar ist und den Höchstwasserstandssensor 6 trägt. Ferner ist im Deckel 7 eine Ableitung 8 vorgesehen, deren unteres Ende in den Bereich des Gehäuses 5 eintaucht und sich in dem Raum befindet, der mit Wasserdampf gefüllt ist.

In die Ableitung 8 eingeschaltet ist ein handbetä-tigbares Absperrventil 9.

Im folgenden soll die Funktionsweise der Prüfeinrichtung 5 näher beschrieben werden:

Fig. 1 beschreibt den Normalzustand während des Betriebs des Kessels 1, bei dem sich ein sowohl innerhalb des Kessels 1 als auch innerhalb des Gehäuses 5 der Prüfeinrichtung 4 identischer Wasserstand A ergibt.

Der Höchstwasserstandssensor 6, in diesem Fall ein Sensor auf Elektrodenbasis, befindet sich hierbei im wasserfreien von Wasserdampf 3 gefüllten Innenraum des Gehäuses 5.

Zur Überprüfung, ob der Höchstwasserstandssensor 6 in Takt ist, wird das Absperrventil 9 kurz geöffnet, so dass der innerhalb des Gehäuses 5 der Prüfeinrichtung 4 befindliche, unter Druck stehende Wasserdampf entweichen kann, wodurch innerhalb des Gehäuses 5 ein Unterdruck U erzeugt wird, der bewirkt, dass innerhalb des Gehäuses 5 der Prüfeinrichtung 4 sich der Wasserstand gemäss Fig. 2 vom Niveau A auf das Niveau B anhebt, bei dem die Messspitze des Höchstwasserstandssensors 6 bereits in Wasser eintaucht, wodurch ein entsprechendes Signal bei Funktionsfähigkeit des Höchstwasserstandssensors 6 erzeugt wird. Anschliessend, d.h. nach Beendigung des Ablassvorgangs von Wasserdampf aus dem Gehäuse 5 bei wieder geschlossenem Absperrventil 9 findet über die Durchtrittsöffnungen 10 und 11 wieder ein allmählicher Angleich der beiden Niveaus A und B statt.

Die Niveauänderung innerhalb des Gehäuses 5 der Prüfeinrichtung 4 ist volumenmässig so geringfügig, dass sich im Kessel 1 keine fühlbare Änderung des Niveaus A ergibt.

Die Erfindung bietet eine konstruktiv sehr einfache aber äusserst effektive Methode sowie Vorrichtung dar, eine wirksame Überprüfung von sogenannten Höchstwasserstandssensoren jeglicher Art während des Betriebs eines Kessels durchzuführen, ohne dass das Wasserstandsniveau im Kessel selbst angehoben werden muss. Die Erfindung stellt daher eine besondere Bereicherung in dem einschlägigen technischen Gebiet dar.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur während des Betriebs erfolgenden Überprüfung der Funktion von Wasserstandssensoren, insbesondere Höchstwasserstandssensoren eines unter Überdruck stehenden Dampfkessels, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des unter Kesseldrucks stehenden Gehäuses einer Prüfeinrichtung durch Ablassen von Wasserdampf aus dem Gehäuse der Prüfeinrichtung in letzterem ein Unterdruck erzeugt wird, der bewirkt, dass der Wasserstand im Gehäuse der Prüfeinrichtung im Gegensatz zum Wasserstand im übrigen Kessel ansteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des Ablassvorgangs des Wasserdampfs sich ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses der Prüfeinrichtung und dem Dampfkessel einstellt.

3. Einrichtung zur im Betrieb erfolgenden Überprüfung von Wasserstandssensoren, insbesondere Höchstwasserstandssensoren einer Dampfkesselanlage gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Gehäuse, mindestens einem im Gehäuse angeordneten, wasserempfindlichen Sensor und einer Wassereintrittsöffnung, wobei das Gehäuse in das Wasserreservoir eines Wasserdampfkessels zumindest zum Teil eintaucht und eine ver-schliessbare Ableitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung (8) sich während des Betriebs des Kessels (1 ) oberhalb der Wasseroberfläche befindet und zum Überprüfen der Funkti-

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onsfähigkeit des Sensors durch Öffnung der Ableitung (8) Wasserdampf (3) über die Ableitung (8) abgeführt wird, wodurch im Gehäuse (5) der Einrichtung (4) ein Unterdrück entsteht, der ein Anheben des Wasserstands innerhalb der Einrichtung verursacht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ableitung (8) ein Ventil (9) geschaltet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9) regelbar, insbesondere von Hand regelbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9) automatisiert mittels elektrischem, pneumatischem oder hyraulischem Antrieb regelbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung (8) in einem Deckel (7) des Gehäuses (5) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Eintauchbereichs der Einrichtung (4) mindestens eine Durchtrittsöffnung (11) für Wasserdampf vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung als Kompletteil in Form einer nachrüstbaren Einheit ausgebildet ist.

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