DD127033B1 - Einrichtung zum regeln der wasserstandshohe, insbesondere in automatenkesseln - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet dor Erfindung

QfjDie Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Wasserstandshöhe, die insbesondere in Automatenkesseln zur Anwendung gelangen kann, um ein bestimmtes Niveau während des Betriebes zu erreichen bzw. einzuhalten·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

10NiveaubeStimmungen von flüssigen Medien in Behältern erfolgen bisher über geeignete Schwimmer, die im Behälter angeordnet sind und entsprechend der Änderung de3 Flüssigkeitsniveaus ihre Lage verändern· Diese Lageveränderung wird zur Regelung des Niveaus ausgenutzt, und zwar in der Form^ daß entweder über

15mechanische, elektrische oder magnetische Einrichtungen ein© Erfassung und Regelung erfolgt·

In der AS 1 273 216 wird ein derartiger Schwimmer mit der dazugehörigen Einrichtung zum Regeln des Flüssigkeitsniveaus beschrieben· Dabei ist der Schwimmer im Behälter beweglich ange—

20O3?äriet, so daß er sich jeder Niveauänderung anpassen kann und über geeignete Schalter eine Regelung bewirkt· Zu diesem Zweck sind innerhalb des Schwimmers vier Quecksilberschalter vorgesehen, die mit dem Ansiehungspol der Startvorrichtung des Laufwerkes, dem Pol der Startvorrichtung einer Pumpe und mit einer

25А1агиѵorrichtung verbunden sind, wobei je nach. Niveauhöhe die Regelung der Wasserzufuhr in der Form erfolgt, daß entweder die Wasserzufuhr beendet wird oder erfolgen soll. Entsprechen-

de Alarmeinriclitungen kb'nnon dabei optisch oder -akustisch in Funktion gesetzt werden» Diese Niveauregelung ist also anwendbar, wenn der Flüssigkeitsstand zwischen bestimmten Grenzen gehalten werden muß, und zwar sowohl beim Füllen als auch beim

O5Leeren#

Die in der IS 1 235 610 offenbarte technische Lehre geht ebenfalls davon aus, daE über einen geeigneten Schwimmer mit darin befindlichen zwei Schaltern eine Erfassung der Grenzwerte "Leer" und "Voll¹¹ durch die Lageveränderung des Schwimmers

lOerfolgt»' Dabei sind die Schalter so ausgebildet, daß zwei bewegliche Kontaktarme vorgesehen sind, deren Enden durch eine Schnur, eine Kette oder ein anderes biegsames Mittel verbunden sind, und daß an dem biegsamen Mittel gleitbar ein Körper angeordnet ist· Dieser Körper verschiebt sich im Verlauf

15der Kippbewegung unter der Wirkung seiner Schwere auf dem biegsamen Mittel und betätigt dadurch in Abhängigkeit vom Kippwinkel des Schwimmers, wiederum abhängig vom Flüssigkeitsniveau, die Schalter nacheinander» Über entsprechende elektrische Einrichtungen wird somit ein Aus- oder Einschalten des

2CEPumpenmotors bewirkt»

Diese dargelegten Lösungen weisen verschiedene Nachteile auf, die darin begründet sind, daß durch die ziemlich komplizierte Mechanik der Schwimmeraufhängung es zu Störungen des Bewegungsablaufes und somit zu Fehlschaltungen kommen kann· Außer-

2^dem weisen sie ein begrenztes Anwendungsgebiet auf und könnten beispielsweise in Kesseln mit einer Wassertemperatur bis kurz unter 100° C nicht sum Einsatz kommen·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, sowohl den technischen als auch den 30ökonomischen Effekt der Flüssigkaitsniveauregeiung zu erhöhen, der damit orroicLt wird, daß eine funktionssichere Einrichtung zum Regeln der Wasserstandshöhe geschaffen wird, die Fehlschaltungen verhindert und somit Störungen an Automatenkesseln ausschließt»

DarIepiins,; des Wesens dor Erfindung;

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik und dem Ziel ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung sum Kegeln der

Wasserstandshöhe, insbesondere an Automatenkessoin, au schaffen, die eine elektrische Erfassung des Betriebszustandes, der Weiterleitung und der Regelung ermöglicht, wobei die Einrichtung so ausgebildet sein muß, daß Fehlschaltungen, die zu Be.*

O^triebsstörungen führen, ausgeschlossen sind» Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Einrichtung gelöst, bei der die Erfassung des Betriebszustandes mittels Elektroden erfolgt, wobei jede Elektrode, in Abhängigkeit ihrer Lage im Kessel, einen bestimmten Betriebszustand erfaßt, diesen

Юѳіпеш entsprechenden Schaltorgan zuführt und dabei eine best innate Schaltung bewirkt» Die Flüssigkeit selbst wird als unmittelbarer Impulsgeber benutzt, und zv/ar in der Form, daß bei Berührungsabriß der Elektrode mit der Flüssigkeit eine Unterbrechung im elektrischen Fluß eintritt, welcher die notwen-

15>digen Regelungen einleitet.

Es gehört auch zur Erfindung, daß der Übergangswidorstand zwischen den Elektroden konstant ist und dadurch begünstigt wird, daß sich zwischen den Elektroden eine Elektrolyse aufbaut, die wiederum durch die gebündelte Anordnung der Elektroden günstig

20beöinflußt wird·

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin gekennzeichnet, daß die verwendeten Schaltorgane, als Relais ausgebildet, in Abhängigkeit von der vTasserqualität, bestimmt durch die Temperatur und den ρΚ-7/ert, eingesetzt werden»

25V/eiterhin ist erfinderisch, daß das Regel- und Steuersystem eine liotausschaltung aufweist»

Ausftihrungsbeispiel

Anhand eines Äusführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden» Die dazugehörige Zeichnung zeigt in Figur 1 ei-

3Qne Anordnung der Regeleinrichtung am Kessel, während Figur 2 die entsprechende Schaltung zur Regelung des Flüssigkeitsniveaus darstellt«

Die Re ge Io inrieb, tung ist in kompakter Bauweise ausgeführt, indem die Elektroden 1, 2, 3_t 4 unter einem Abstand von ca» 4· mm

3i?in einem Rohr 13 angeordnet sind» Das Rohr 13 Etit den Elektroden 1_{ 2, 3) ^ ivird in den Kessel 12 derart eingesetzt, daß sich die Einrichtung in der Mitte des Kessels 12 befindet,

nämlich an der Stelle , wo ^äie geringste Wasserbewegung auftritt. Es ist aber auch möglich, die Einrichtung in einem sogenannten kommunizierenden Gefäß 14 anzuordnen· Da dieses Gefäß 14 mit dem Kessel 12 in Verbindung steht, stellt sich das gleiche Ni-

O^veau ein, und eine Regelung der Wasserstandshöhe ist ebenfalls mögliche Zweckmäßig ist, eine entsprechende .Einrichtung am Gefäß 14 vorzusehen, die ein Entschlammen des Gefäßes ermöglicht. Diese beschriebene Anordnung dürfte zur Anwendung gelangen, wenn es sich um stationäre. Kesselanlagen handelt und bei denen

10ein Kesselwärter die Anlage betreut und überwacht. Bei Kesselanlagen, die vollautomatisch und ohne Überwachung durch Bedienungspersonal arbeiten, ist der Einbau der Einrichtung in der Mitte des Kessels 12 von Vorteil, da einmal das Entschlammen entfällt und die Funktionstüchtigkeit der Regeleinrichtung

15auoh dann noch gewährleistet ist, wenn diese in Kesselanlagen eingesetzt v/ird, die starken Bewegungen ausgesetzt sind* Dies trifft insbesondere an Schiffskesseln zu. Durch die mittige Anordnung der Einrichtung ist die funktion der Regeleinrichtung auch unter extremen Bedingungen gegeben·

20Durch die Anordnung der Elektroden 1, 2, 3 t 4 unter den vorher genannten Abständen wird erreicht, daß der Übergangswiderstand konstant ist und die sich bildende Elektrolyse diesen Vorgang begünstigt« Die Elektroden 1, 2, 3» 4 selbst bestehen aus Ghromnickelstäben, die im Inneren des Kessels 12 isoliert sind« Am

25unteren Ende, ca· 10 mm, sind die Elektroden 1,2, 3, 4 abisoliert, um die Leit- bzw. Kontaktfähigkeit zu erhöhen· Oberhalb der Elektroden 1, 2, 3, 4, die in einem Steuerkopf 15 befestigt sind, befinden sich Anschlußstellen für das Regel- und Steuersystem.

30Während Figur 1 einen Einblick vom statischen Aufbau der Regeleinrichtung gibt, zeigt Figur 2 die Schaltung der Regeleinrichtung·

Die Wasserstandsregelung erfolgt folgendermaßen, wobei davon ausgegangen wird, daß der Kessol 12 gefüllt ist:

35Der Stromfluß verläuft vom Steuertrafo 8, mit 220/42 Volt, über die Elektrode 1, dem V/asser, zur Elektrode 4,und der Stromkreis ist geschlossen. Dabei zieht das als Relais ausgebildete Schaltorgan 6 an, und der Schalt kontakt 10 hat abgehoben. Dieser Schalt kontakt 10, mit einer Pumpe verbunden, bewirkt die Unter-

brechung der Wasserzufuhr· Зѳі Verbrauch von //asser sinkt die Wasserhöhe unter das Niveau der Elektrode 4, da sie aus dem Wasser austaucht, und in diesem Moment ist der Kontakt unterbrochen. -Das Schaltorgan 6 hält jedoch noch infolge der eings-

O^tauchten Elektrode 3 und dem Haltekontakt 11. Sinkt das Wasser unter die EIektrode 3, fällt das Schalt organ б und auch der Haltekontakt 11 ab, und es wird der Schaltkontakt 10 geschlossen, der wiederum ein Anlaufen der Pumpe zur Förderung von Wasser bewirkt· Mittels der Elektroden 3 und 4 v/ird die gewünschte

IOWasserdifferenz bestimmt.

Dieser beschriebene Regelablauf stellt den normalen Regelkreis dar. Aus sicherheitstechnischen Gründen weist die Regeleinrichtung eine Notausschaltung auf, um eine weitere Sicherung im gesamten Kesselsystem zu haben·

15Parallel zum beschriebenen Regler- und Steuersystem fließt der Strom von der Elektrode 1 durch das V/asser zur Elektrode 2 und zum Schaltorgan 5· ^ѳт Schaltkontakt 9 schließt sich dabei, und die gesamte Anlage ist in Betrieb· Treten durch irgendwelche Ereignisse Fehler im Regler- und Steuersystem oder in der V/asser-

2Oversorgung Störungen auf und Wasser wird ständig weiter entnommen, wird letztlich die iVasserhöhe unter das Niveau der Elektrode 2 absinken· Damit ist der Stromfluß unterbrochen, das Schaltorgan 5 und der Schalt kontakt 9 fallen ab und die gosamte Anlage ist außer Betrieb gesetzt·

25Das gesamte Regel- und Steuersystem ist weiterhin mittels einer Sicherung 7 abgesichert, um auch elektrischerseits eine Sicherung zu haben.

Die erfinderische Regeleinrichtung gestattet aber auch, durch die Anordnung einer fünften Elektrode einen maximalen Wasser-

30stand in beschriebener Weise zu regeln. Bezüglich der als Schaltorgane 5, б eingesetzten Relais muß festgestellt v/erden, daß die Relais so ausgebildet sein müssen, daß 1· der übergangswiderstand des Wassers ohne Fehlschaltungen überbrückt und auch geschaltet wird, 2· Bei einem bestimmten Strom müs-

35sen die Relais abfallen, damit wiederum Fehlschaltangen durch Kriechsbröme ausgeschlossen sind» Die Relais benötigen für diesen Zweck einen Anaugsstrom von 140 mA bei 42 YoIt und müssen bei 80 mA abfallen«

Claims (1)

1. Erf indungsanspruch

   Einrichtung zum Regeln der vVasserstandshöhe, insbesondere an Automatenkesseln zum Erfassen der Betriebszustände durch mehrere Elektroden, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens vier Elektroden (1; 2j 3» 4) unter einem Abstand von 4 mm zueinander, zwischen denen sich eine Elektrolyse mit konstantem Übergangswiderstand aufbaut, in gebündelter Form
   angeordnet ist·

   Hierzu /j Seite Zeichnung