DD290479A5 - Verfahren und anordnung zur messung des fluessigkeitsstandes in druckbehaeltern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Messung des Fluessigkeitsstandes in Druckbehaeltern mit einer gegenueber der Umgebungstemperatur hoeheren Innentemperatur mittels Differenzdruckmessung, insbesondere fuer Vorratstrommeln von Dampferzeugeranlagen, wobei aus einem mit dem Dampfraum und dem Wasserraum eines Druckbehaelters kommunizierenden Teil eines Meszgefaeszes und einer in das Meszgefaesz eingebundenen Auffuelleitung ein Differenzdrucksignal abgenommen wird. Dabei wird die die Auffuelleitung bildende Impulsleitung permanent mengen- und temperaturgeregelt mit einer Zusatzwassermenge beaufschlagt, wobei die Impulsleitung zentrisch in das Meszgeraet einmuendet und ueber eine Verbindungsleitung mit einem separaten Einspeisebehaelter verbunden ist. Figur{Fuellstandsmessung; Druckbehaelter; Differenzdruckmessung; Meszgefaesz; Wasserstandsleitung; Impulsleitung; Dichteabgleich; Zusatzwasser, temperaturgeregelt, mengengeregelt}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Messung des Flüssigkeitsstandes in Druckbehältern mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur höheren Innentemperatur mittels Differenzdruckmessung, insbesondere für Vorratstrommeln von Dampferzeugeranlagen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für die Messung des Flüssigkeitsstandes in Druckbehältern mittels Differenzdruckmessung sind zahlreiche Meßvorrichtungen bekannt. Dabei dient die an den Überlauf des Meßgefäßes angeschlossene Meßleitung als Vergleichsschenkel des Differenzdruckmeßsystems. Das Meßgefäß ist entweder starr oder zur Soll-Wert-Einstellung in der Höhenlage verstellbar angeordnet. Diese Differenzdruckmesser weisen jedoch bei der Anwendung zur Erfassung des Flüssigkeitsstandes in Druckbehältern mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur höheren Innentemperatur den Nachteil auf, daß sich ein Temperaturunterschied zwischen dem Druckbehälter und dem Meßgefäß einstellt, mit dem ein entsprechender Dichtounterschied und demzufolge ein entsprechender Meßfehler auftritt.

Bei anderen bekannten Ausführungen läuft durch ständige Kondensation aus dem Dampfraum des Druckbehälters aus dem Überlauf des Meßgefäßes eine kleine Flüssigkeitsmenge um. In diesem Teil bleibt zwar der Temperaturunterschied gegenüber der Innentemperatur gering, jedoch stellt sich ein großer Temperaturunterschied gegenüber der im Vergleichsschenkel stagnierenden Flüssigkeit ein, so daß auch hier ein Dichteunterschied vorhanden ist und sich Meßfehler ergeben. Es ist auch

bekannt, den mit dem Druckbehälter kommunizierenden Teil des Meßgefäßes und den Vergleichsschenkel mit einer wärmedämmenden Isolierung zu versehen, wobei der Vergleichsschenkel und der mit dem Druckbehälter kommunizierende Teil des Meßgefäßes nebeneinander liegen und miteinander verschweißt sind (DD-PS 27672). Diese Maßnahmen allein reichen jedoch nicht aus, um die Temperatur- bzw. Dichteunter schiede auszugleichen, so daß Meßfehler nicht ausgeschlossen sind, insbesondere während der In- und Außerbetriebiidhme des Druckbehälters. Bei einer weiteren bekannten Ausführung enthält das Meßgefäß zwecks Flüssigkeitsstandsverstellung ein in der Länge verstellbares Innenrohr. Die Anwendung eines Innenrohres als Überlaufgefäß für den Vergleichsschenkel bringt aber erhebliche dynamische Meßfehler mit sich. Das Meßgerät, das das Differenzdrucksignal zu einer Steuer- oder Regeleinrichtung weiterleitet, führt beim Meßvorgang einen bestimmten kleinen Hub aus. Bei einer Niveauerhöhung wird demzufolge Kondensat aus dem Vergleichsschenkel herausgedrückt. Folgt kurz darauf eine Niveauabweichung in der anderen Richtung, so tritt für die Zeit, bis sich im Überlauf wieder durch Kondensation aus dem Dampfraum des Druckbehälters genügend Flüssigkeit angesammelt hat, ein Meßfehler auf. Dieser Zeitraum ist relativ lang. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Meßgefäß beim Anfahren der Anlage extra gefüllt werden muß oder es dauert sehr lange, bis sich durch Kondensation aus dem Dampfraum des Druckgefäßes genügend Flüssigkeit angesammelt hat. Dadurch sind zusätzliche Meßgeräte für die Überwachung der Inbetriebsetzungsperiode erforderlich.

Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen über zusätzliche Leitungen ein Auffüllen des Meßgefäßes erfolgt, indem durch manuelles Öffnen eines Absperrorgans vor der Inbetriebsetzung der Anlage für eine bestimmte Zeit Flüssigkeit in das Meßgefäß geleitet wird. Diese manuelle Betriebsweise ist unsicher, da mangels Beobachtungsgeräten keine Kontrolle über die erforderliche Füilmenge vorhanden ist.

Bekannt ist weiterhin, daß das Meßgerät über eine durch ein Absperrorgan absperrbare Auffülleitung mit der Speiseleitung des Druckbehälters verbunden ist und der Vergleichsschenkel konzentrisch in dem mit dem Druckbehälter kommunizierenden Teil des Meßgefäßes angeordnet ist, wobei das Meßgnfäß über die Auffülleitung so lange gefüllt wird, bis im Dampfraum des Druckbehälters eine bestimmte Temperatur vorliegt und/oder über eine Verbindungsleitung Kondensat dem Meßgefäß zugeführt wird (DD-PS 59631). Dadurch wird zwar ein Temperatur- und Dichteunterschied im Meßgefäß weitestgehend vermieden, es bleibt jedoch eine Beeinflussung der Meßleitungen zum Meßgefäß bestehen. Ein weiterer Nachteil liegt in dem hohen Materialaufwand bei der Ausführung der zusätzlichen Auffülleitung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine sichere Kesselfahrweise durch eindeutige Wasserstandsmessung, insbesondere bei Anfahrvorgängen oder instationären Betriebszuständen, zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der Wasserstandseinrichtung sowie in den Verbindungsleitungen durch

gleichbleibende Medientemperatur (Dichtekonstanz) sowie ständigen Füllstand eine sichere Wasserstandsanzeige zugewährleisten.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß das Meßgefäß über eine als Auffülleitung wirkende Impulsleitung permanent

mit einer Zusatzwassermenge beaufschlagt wird und die Zusatzwassermenge mengengeregelt und temperaturgeregeltzugeführt wird.

Zur Realisierung ist die Auffülleitung als Impulsleitung ausgebildet, die zentrisch in das Meßgefäß einmündet und über eine mit

einer an sich bekannten Regeleinrichtung versehenen Verbindungsleitung mit einem separaten Einspeisebehälter verbunden ist.

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Anordnung zur Messung des Flüssigkeitsstandes mit einer separat gespeisten Auffülleitung.

Das Meßgefäß 3besitzt diedampfseitige Verbindungsleitung 4, diewasserseitige Verbindungsleitung 5 und die Impulsleitung 6 mit dem Überlauftrichter 7. Die die Vergleichsleitung bildende Impulsleitung 6 ist mit dem Meßgerät 8 verbunden. Die Wasserstandsleitung 9 verbindet die wasserseitige Verbirdungsleitung 5 mit dem Meßgerät 8. Zwischen der Impulsleitung 6 und der Wasserstandsleitung 9 besteht die durch das Absperrorgan absperrbare Verbindungsleitung 11. Unmittelbar vor dem Meßgerät 8 ist die Verbindungsleitung 12 mit der Regeleinrichtung 13 eingebunden, die die Impulsleitung 6 mit dem Einspeisebehälter 14 verbindet, der die Anwärmeinrichtung 20 aufweist. An die Wasserstandsleitung 9 ist ein Temperaturfühler 21 angeschlossen, der mit dem Vergleichsgerät 22 verbunden ist. Das Vergleichsgerät 22 steuert die Anwärmeinrichtung 20 des Einspeisebehälters 14. Die Wasserstandsleitung 9 und die Impulsleitung 6 sind weitestgehend parallel geführt und durch Verbindungselemente 15 massenschlüssig und/oder isoliert miteinander verbunden.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Vor Inbetriebnahme der Anlage wird der Wasserstand 16 in dem Druckbehälter 1 aufgefüllt. Gleichzeitig erfolgt die Füllung der Wasserstandsleitung 9 und der Impulsleitung 6 mit Zusatzwasser 17 über die Verbind jngsleitung 12 mit der Regeleinrichtung 13 aus dem Einspeisebehälter 14, wobei das Absperrorgan lOderVerbindungsleitung 11 geöffnet ist. Dadurch wird sofort ein sicherer Wasserstand durch das Meßgerät 8 angezeigt. Danach wird das Absperrorgan 10 geschlossen. Während des Normalbetriebes der Anlage erfolgt durch Umgebungseinfluß ein unterschiedliches Erwärmen der Wasserstandsleitung 9 und der Impulsleitung 6. Die Verbindungselemente 15 bewirken einen Temperaturabgleich der Leitungen 9; 6. Nach dem Wasserstandsabgleich während.der Betriebszeit wird zur Ne jfüllung der Impulsleitung 6 und der Wasserstandsleitung 9

Zusatzwasser 17 eingespeist. Die Temperatur des Zusatzwassers 17 im Einspeisebehälter 14 wird über die durch das Vergleichsgerät 22 gesteuerte Anwärmeinrichtung 20 derTemperatur der Wasserstandsloitung 9 angeglichen. Die Einspeisung des Zusatzwassers 17 in die Impulsloitung β erfolgt permanent und/oder intermittierend. Die Zusatzwassermenge läuft innerhalb des Meßgefäßes am Trichterrand 19 ab. Mit der Erneuerung der Zusatzwassermenge in der Impulsleitung 6 bzw. mit der Auffüllung der gesamten Wasserstandseinrichtung vor dem Anfahrprozeß sowie Neufüllung nach dem Wasserstandsabgieich wird ein Temperaturunterschied ausgeschlossen und eine sichere Wasserstandsanzeige gewährleistet. Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

- Geringer Aufwand,

- Vermeidung von Meßfehlern durch Temperaturunterschiede, Dichteunterschiede,

- Sichere Anzeige bei instabilen Betriebszuständen,

- Sofortige Anzeige nach dem Füllen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Messung des Flüssigkeitsstandes in Druckbehältern mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur höheren Innentemperatur mittels Differenzdruckmesser, insbesondere für Vorratstrommeln von Dampferzeueranlagen, wobei aus einem mit dem Dampfraum und dem Wasserraum eines Druckbehälters kommunizierenden Teil eines Meßgefäßes und einer in das Meßgefäß eingebundenen Auffülleitung ein Differenzdrucksignal abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgefäß (3) über eine als Auffülleitung wirkende Impulsleitung (6) permanent mit einer Zusatzwassermenge (17) beaufschlagt wird und die Zusatzwassermenge (17) mengengeregelt und temperaturgeregelt zugeführt wird.

?. Anordnung zur Messung des Flüssigkeitsstandes in Druckbehältern mit einer gegenüber der Umgebungstemperatur höheren Innentemperatur mittels Differenzdruckmessung insbesondere für Vorratstrommeln von Dampferzeugeranlagen, wobei aus einem mit dem Dampf raum und dem Wasserraum eines Druckbehälters kommunizierenden Teil eines Meßgefäßes und einer in das Meßgefäß eingebundenen Auffülleitung ein Differenzdrucksignal abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffülleitung als Impulsleitung (6) ausgebildet ist, die zentrisch in das Meßgefäß (3) einmündet und über eine.mit einer an sich bekannten Regeleinrichtung (13) versehenen Verbindungsleitung (12) mit einem separaten Einspeisebehälter (14) verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsleitung (6) im Meßgefäß (3) einen Überlauftrichter (7) aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (12) unmittelbar vor dem Meßgerät (8) in die Impulsleitung (6) eingebunden ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspeisebehälter (14) eine Anwärmeinrichtung (20) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwärmeinrichtung (20) über das Regelorgan (22) mit einem Temperaturfühler (21) verbunden ist.

7. Anordnung nach Anspruch 2,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (21) an die Wasserstandsleitung (9) angeschlossen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsleitung (6) und die Wasserstandsleitung (9) einen gleichen Leitungsquerschnitt aufweisen.

9. Anordnung nach Anspruch 2,7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsleitung (6) und die Wasserstandsleitung (9) einen geringeren Querschnitt als die Verbindungsleitung (5) aufweisen.

10. Anordnung nach Anspruch 2,7,8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsleitung (6) und die Wasserstandsleitung (9) parallel angeordnet sind.

11. Anordnung nach Anspruch 2,7,8,9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsleitung (6) und die Wasserstandsleitung (9) mit der ein Absperrorgan (10) aufweisenden Leitung (11) verbunden sind.