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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Früherkennung von Leckagen in einer Kühlvorrichtung zum Kühlen einer technischen Anlage, insbesondere einer Stranggießanlage zur Herstellung eines Metallgießstrangs oder eines Hochofens bzw. Elektroöfen und in Stahlwalzanlagen überall dort, wo Geräte, Maschinen, Anlagenteile oder Bauteile vor hohen Temperaturen geschützt werden müssen, mit einem einlaufseitigen und einem ablaufseitigen dicht schließenden Bauteil, d. h. einem Ventil, sowie einer einlaufseitigen und auslaufseitigen Druckanzeigevorrichtung.
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Zur Zeit werden zur Kühlung von Anlagenbereichen von Stahlwerken, insbesondere von Anlagenteilen in Lichtbogenöfen, flüssigkeitsdurchströmte Leitungen in der Ausprägung von Wärmetauschern oder zur direkten Kühlung auf Bauteilen der Anlage unmittelbar von einem Kühlmittel durchflossene Kühlleitungen eingesetzt. Die direkt gekühlten Bauteile befinden sich oftmals auch in unmittelbarer Nähe gefährdeter Bereiche, die äußerst sensibel auf das Eindringen der Kühlflüssigkeit, insbesondere von Wasser, reagieren.
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Die Leitungen werden meistens durch eine Sammelleitung mit einer Kühlflüssigkeit versorgt, und die mit Abwärme aufgeheizte Flüssigkeit wird direkt über eine Sammelleitung wieder entsorgt. Die Aufbereitung der Kühlflüssigkeit selber wird in autarken Anlagen realisiert. Die Kühlflüssigkeit wird über Versorgungspumpen geführt, so dass davon ausgegangen werden kann, dass die Kühlflüssigkeit mit den definierten physikalischen und chemischen Eigenschaften als auch in ausreichender Menge an den Entnahmestellen zur Verfügung steht.
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Bei allen bekannten Anwendungsfällen geschlossener Kreisläufe ist es sinnvoll, mögliche Leckagen zu verhindern, und sei es nur, um unnötige Kühlflüssigkeitsverluste zu vermeiden. Allerdings gibt es auch Anwendungsfälle, bei denen auftretende Leckagen sicherheitstechnische Probleme hervorrufen. In diesen Fällen müssen in jedem Fall technische Vorkehrungen getroffen werden, um derartige Leckagen zu verhindern.
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Zur Zeit ist beispielsweise ein Detektionssystem zur Erkennung von Leckagen bekannt, das auf induktiven Messungen beruht. Hierbei werden zwei den Durchfluss induktiv messende Messgeräte an einen Vergleichsrechner angeschlossen. Eines der Messgeräte ist in die Kühlflüssigkeitsvorlaufleitung, das andere in die Kühlflüssigkeitsrücklaufleitung eingebracht. Beide erzeugen Messergebnisse, die dem Vergleichsrechner zugeführt werden und in diesem so miteinander verrechnet, dass der Vergleichsrechner als Ergebnis einer Leckage ein Signal ausgibt, das der Leckage proportional ist.
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Die Leckagedetektion mittels induktiver Messungen hat allerdings den wesentlichen Nachteil, dass sich Leckagen geringer Mengen an Kühlflüssigkeit nicht detektieren lassen. Die minimale Detektionsflüssigkeitsmenge wird im wesentlichen durch die Qualität der eingesetzten Messgeräte definiert und liegt je nach Messgerät bei ca. 0,3 % des Messwertes, wobei sich solche Werte unter ungünstigen Bedingungen auch addieren. Hieraus folgt, dass sich beginnende Leckagen nicht detektieren lassen, da erfahrungsgemäß Leckagen mit sehr geringen Leckmengen beginnen, die sehr weit unterhalb der minimalen Detektionsmenge liegt.
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Andererseits sind auch Detektionssysteme bekannt, die auf dem Einsatz von zwei Masse-Mess-Systemen (MMS) beruhen, die ihre Daten an einen Vergleichsrechner weiterleiten. Eines der beiden Masse-Mess-Systeme wird in die Kühlflüssigkeitsvorlaufleitung und das andere in die Kühlflüssigkeitsrücklaufleitung eingebracht. Beide Messergebnisse werden dem Vergleichsrechner zugeführt und so miteinander verrechnet, dass der Vergleichsrechner als Ergebnis einen Leckagewert ausgibt, der zu der tatsächlichen Leckage proportional ist.
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Die Leckagedetektion nach diesem System hat den Vorteil, dass zwar im Vergleich zur induktiven Leckagemessung bereits geringere Leckagemengen detektiert werden können, da die Grundgenauigkeit der verwendeten Messtechnik je Gerät bei 0,1 % des Messwertes liegt, wobei dieser Wert unter ungünstigen Bedingungen ebenfalls wie beim induktiven Verfahren addiert werden muss. Jedoch sind die Messergebnisse immer noch verhältnismäßig zu ungenau, um auch geringe Verluste sicher bestimmen zu können. Daraus folgt, dass auch mit diesem Verfahren beginnende Leckagen nicht detektiert werden können, da diese erfahrungsgemäß mit sehr geringen Mengen anfangen, die weit unter den minimalen Detektionsmengen liegen.
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Gemeinsames Problem beider Leckagedetektionsvarianten ist der Umstand, dass die zu vergleichenden Kühlmittelmengen an unterschiedlichen Stellen gemessen werden und die zu vergleichende Kühlmittelmenge mit Verzögerung des zu verdrängenden Volumens der zu messenden Kühlflüssigkeit dem im Rücklauf befindlichen Messgerät zugeführt wird.
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Zu diesem messtechnischen Problem kommt bei der induktiven Messung die Nichtberücksichtigung der Volumenausdehnung, die die Kühlflüssigkeit erfährt, wenn sie sich erwärmt. Dies führt bei der Messung mit induktiv arbeitenden Messgeräten zu messtechnischen Fehlinterpretationen, die im Vergleichsrechner berücksichtigt werden müssen.
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Das Problem der Entstehung von Messfehlern infolge der Volumenausdehnung besteht bei einem Masse-Mess-System (MMS) nicht, da bei dieser Variante die tatsächlichen Massen im Vor- und Rücklauf eines Kühlsystems berücksichtigt werden. Die messtechnische Schwierigkeit in der Erfassung der Laufzeit besteht bei beiden Messverfahren und muss bei beiden Messverfahren berücksichtigt werden.
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Beide Verfahren lassen die Detektion kleiner bis sehr kleiner Leckagen, d. h. schleichende Verlustmengen, nicht zu, und auch die Detektion geringer Mengen ist nur mit hohem technischen Aufwand möglich.
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Aus der
JP H01- 149 909 A sowie aus der
JP H09- 196 803 A sind Verfahren zur Erkennung von Lecks in einer Kühlvorrichtung eines Hochofens bekannt, bei denen Rohrleitungen eingangs- wie ausgangsseitig durch Ventile abgesperrt werden können. In beiden Kühlvorrichtungen sind jeweils Druckmesser an der Eingangsseite angebracht.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur effizienten Detektion auch kleinster Leckagemengen in einem Kühlsystem zu schaffen.
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Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das einlaufseitige und das ablaufseitige Ventil ferngesteuert bedient werden und Drucksensoren in Fließrichtung sowohl hinter dem einlaufseitigen als auch vor dem ablaufseitigen Ventil Druckwerte der Flüssigkeit erzeugen, die in einer Steuer- und Auswerteeinheit unter Berücksichtigung von Erwartungswerten für den Druck der Kühlflüssigkeit ausgewertet werden und dass durch einen Vergleich mit den Erwartungswerten für den Druck der Kühlflüssigkeit auf das Vorhandensein einer Leckage geschlossen wird.
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Erfindungsgemäß wird das Verfahren zur Leckagedetektion in Rohrleitungen für Kühlflüssigkeiten, vorzugsweise Wasser, Wassergemische, Glykol, etc., eingesetzt. Die Ergebnisse der Leckagedetektion lassen sich zentral und/oder dezentral auswerten, um dadurch präventiv Personen- und Maschinenschäden zu verhindern, Systeme zur Aufrechterhaltung der Maschinenfunktionen mit Daten zu versorgen und dadurch die Maschinenkosten zu verringern, indem anstehende Wartungsmaßnahmen besser terminiert und massive Schäden an Maschinen abgewendet werden können.
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Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, grobe Leckagen in Form von Rohrbrüchen ebenso wie mittlere, kleine und sehr kleine Leckagen schnell und zuverlässig zu detektieren und diese Informationen nachgeschalteten Systemen zur Verfügung zu stellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine qualitative Erkennung von Leckagen, so dass bereits bei der Detektion von Leckagen die Information über das Ausmaß des Störfalls übermittelt werden kann. Die Erfindung erlaubt ebenfalls die Erkennung sich verändernder Leckagen, bezogen auf einen Periodenvergleich, und die Übermittlung der Informationen an nachgeschaltete Systeme. Insbesondere ist auch die Messung des bleibenden Druckverlustes eines Kühlkreislaufs und die Weitergabe dieser Daten an nachgeschaltete Systeme möglich. Durch die Alterung des Systems können sich die für die Kühlflüssigkeit zu erwartenden Druckwerte verändern; beispielsweise können sich die Rohrleitungen, insbesondere durch Verkalkung oder sonstige Ablagerung von in der Kühlflüssigkeit enthaltenen Feststoffen zusetzen.
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Ebenso lassen sich Rohrverstopfungen durch den Vergleich der Druckmessungen mit einzustellenden Grenzwerten detektieren. Auch diese Daten werden dann an nachgeschaltete Systeme weitergeleitet.
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Auch schleichende Rohrverstopfungen lassen sich durch den Vergleich gemessener Momentan-Druckwerte mit früher aufgezeichneten Messwerten detektieren; anschließend werden die Ergebnisse an nachgeschaltete Systeme weitergeleitet. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich ebenso die thermische Strahlung, die von dem zu kühlenden Bauteil ausgeht, und der thermische Übergang auf einen Kühlkreislauf ermitteln.
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Es ist möglich, einen einzelnen Kühlkreislauf abzuschalten, ohne die umliegenden oder angrenzenden Kühlkreisläufe ebenfalls abschalten zu müssen.
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In Stahlwerksanlagen werden überall dort, wo Geräte, Maschinen, Anlagenteile oder Bauteile vor hohen Temperaturen geschützt werden müssen, z. B. an Öfen, Brammenanlagen, Walzanlagen, Veredelungsanlagen, Entsorgungsanlagen oder insbesondere an Reduktionsöfen (Submerged Arc Furnaces = SAF), vor allem im Deckelbereich der Lichtbogenöfen, zur Kühlung flüssigkeitsdurchströmte Leitungen in der Ausprägung von Wärmetauschern oder zur direkten Kühlung von Bauteilen in die Bauteile selber Kühlleitungen eingebaut. Diese Kühlleitungen müssen dauerhaft und sicher auf Leckagen überwacht werden, da selbst kleine Leckagen zu erheblichen Schäden an Menschen und an Anlagen führen können.
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Dementsprechend sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass sowohl in den Zulauf als auch in den Ablauf der Kühlleitungen entsprechend ausgebildete und dicht schließende Bauteile, d. h. Ventile, eingebaut werden. Die Ventile werden fernsteuerbar ausgeführt, so dass sie von einer zentralen Steuer- und Auswerteeinheit bedienbar sind. In Fließrichtung vor dem Ablaufventil werden hochauflösende Drucksensoren entsprechend den physikalischen Eigenschaften der Kühlflüssigkeit, insbesondere des Kühlwassers, eingebaut. Die messtechnischen Einrichtungen werden wie die fernsteuerbaren Bauteile auf die Steuer- und Auswerteeinheit aufgeschaltet.
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Die Steuer- und Auswerteeinheit hat die Aufgabe, die Steuerung der Ventile zu übernehmen, die messtechnischen Daten, d. h. insbesondere Druck und Temperatur der Kühlflüssigkeit in den Leitungen, kontinuierlich oder zu bestimmten Zeitpunkten, aufzunehmen, mit den Vorgaben, d. h. den eingestellten Grenzwerten, zu vergleichen und über festzulegende variable Grenzen zu entscheiden, ob der Kreislauf eine Leckage aufweist oder aber ob die gemessenen Werte innerhalb tolerierbarer Grenzen liegen. Ebenso werden in der Einheit alle gemessenen Werte gespeichert.
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Die Steuer- oder Auswerteeinheit hat außerdem die Aufgabe, die ermittelten Ergebnisse zu qualifizieren und diese qualifizierten Ergebnisse mit zurückliegenden Ergebnissen zu vergleichen. Der Vergleich der Ergebnisse ermöglicht so, Tendenzen zu diagnostizieren, diese ebenfalls abzuspeichern und die abgespeicherten Tendenzergebnisse zu vergleichen. Der Vergleich der Tendenzergebnisse ermöglicht auf einfache Weise, Leckagen auch qualitativ zu beurteilen und bei entsprechenden Ergebnissen diese weiterzumelden.
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Die Erfindung lässt sich in Stahlwerken einsetzen, insbesondere in Kühleinrichtungen für Elektro-Lichtbogenöfen (EAF = electric arc furnace), Pfannenöfen (LF = ladle furnace), Sauerstoffkonvertern oder Sauerstoffblaskonvertern (BOF = basic oxygen furnace), Lichtbogenreduktionsöfen (SAF = submerged arc furnace), Argon-Sauerstoff-Öfen (AOF = argon oxygen furnace) und beim Einsatz des Ruhrstahl-Heraeus-Verfahrens.
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In vorteilhafter Weise kann durch die Auswertung und Qualifizierung der kühlkreislaufbezogenen Daten unter Berücksichtigung der aufgenommenen Ergebnisse auf Leckagen, Veränderungen oder Anomalien eines einzelnen Kühlkreislaufs geschlossen werden.
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Gemäß der Erfindung werden die Ventile ferngesteuert und von einer zentralen Steuer- und Auswerteeinheit bedient. Hierbei messen die Drucksensoren entsprechend den physikalischen Eigenschaften der Kühlflüssigkeit, insbesondere des Kühlwassers, den Druck. Zusätzlich wird an bestimmten Stellen der Kühlvorrichtung, insbesondere in der Nähe der Drucksensoren, die Temperatur der Kühlflüssigkeit erfasst und in der Steuer- und Auswerteeinheit wird daraus durch einen Vergleich mit den zu den jeweiligen Temperaturen zugehörigen Erwartungswerten für den Druck der Flüssigkeit auf das Vorhandensein einer Leckage geschlossen.
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Qualitativ werden grobe Leckagen oder Rohrbrüche durch massive Druckabfälle an einer oder an beiden Messstellen, d. h. der Zulauf- oder Ablaufdruck, oder durch einen massiven Anstieg des Differenzdrucks zwischen den zeitlich aufeinanderfolgenden Druckmessungen festgestellt, wobei der Gesamtdruck in Richtung 0 bar zeigt.
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In vorteilhafter Weise werden kleine und mittlere Leckagen durch den Einsatz der Tendenzkontrollfunktion detektiert. Bei dieser Funktion wird der Druckverlauf über der Zeit auf Veränderung hin untersucht. Liegen die Werte innerhalb der eingestellten Grenzen, kann die Leckage entsprechend klassifiziert werden.
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Auch sehr kleine Leckagen, d. h. schleichende Verluste, können ebenfalls durch die Tendenzkontrollfunktion ermittelt werden. Bei der Funktion wird der Druckverlauf über die Zeit auf Veränderung untersucht. Liegen die Werte innerhalb der eingestellten Grenzen, kann die Leckage entsprechend klassifiziert werden. Insbesondere lassen sich kleinere Zeitfenster auswerten, um den genauen Druckverlauf als Funktion der Zeit auch innerhalb sehr kurzer Zeitperioden zu bestimmen.
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Durch die weitere Auswertung ausgesuchter Kühlkreisläufe, die Auffälligkeiten im Druckverlauf zeigen und bei denen die Messergebnisse auf weitere Veränderungen untersucht werden, lassen sich weitere Erkenntnisse über die Anomalien erhalten.
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Durch eine Leckageänderungsüberwachung werden die Ergebnisse bei der Detektion sehr kleiner Leckagen auf weitere Veränderungen gesondert überwacht. Bei steigernder Veränderung gegenüber dem Soll-Zustand (Abfall des Drucks über die Zeit) kann auf die Art des Lecks geschlossen werden.
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Durch die Auswertung der Messergebnisse der beiden zu- bzw. ablaufseitigen Drucksensoren ergibt sich die Möglichkeit, Veränderungen am Durchlassvermögen der Rohr- oder Kühlleitungen zu detektieren. Zulauf- und Ablaufdruck werden über den Ablauf der Zeit miteinander verglichen. Dadurch lassen sich auch sogenannte fluidmechanische Verluste berücksichtigen, die dadurch entstehen, dass sich im Laufe der Zeit Ablagerungen in den Rohren bilden, die diese teilweise verstopfen und das Fließen des Kühlmittels teilweise behindern. Dadurch sinkt der Druck in der Kühlvorrichtung.
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Bei einer massiven Rohrverstopfung fällt der Ablaufdruck gegenüber den vorher aufgezeichneten Druckwerten für den Ablauf erheblich ab, und der Differenzdruck zwischen dem Zu- und dem Ablaufdruckwert steigt erheblich an. Die so gemessenen Werte zeigen im Vergleich mit Referenzdaten eine entsprechende Anomalie an, die sich bereits größenordnungsmäßig beurteilen lässt.
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Bei einer schleichenden Rohrverstopfung zeigen sich die gleichen Symptome wie bei einer massiven Rohrverstopfung. Allerdings zeigen die Ergebnisse keinen abrupten Anstieg der Druckdifferenz, vielmehr steigt der Differenzdruck von Messintervall zu Messintervall unmerklich an. Durch die Einführung von Grenzwerten, die auf die Steigerungswerte zielen, können derartige Veränderungen bereits vor einer möglichen Havarie gemeldet werden.
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Für den Fall, dass die wesentlichen Gefährdungen detektiert worden sind, werden die den Drucksensoren zugeordneten Stellorgane dazu genutzt, gefährdete Kreisläufe aus dem Verbund der Kühlleitungen herauszunehmen und gegebenenfalls zu entleeren.
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Dazu müssen die Ventile als Dreiwegeventile ausgebildet sein. Bei Störfällen kann durch diese Vorgehensweise der Kühlkreislauf entleert werden, indem auf den Ablaufweg zum Abfließenlassen der Kühlflüssigkeit geschaltet und dadurch der Inhalt der Rohrleitungen gezielt dem Ablauf zugeführt wird.
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Wenn es für die Feststellung einer Leckage erforderlich ist, den Kühlkreislauf über einen bestimmten Zeitraum während des laufenden Betriebs der zu kühlenden Anlage im mit Kühlflüssigkeit befüllten Zustand geschlossen zu halten, kann die durch den in der zu kühlenden Vorrichtung ablaufenden Prozess zugeführte Wärme nicht abgeführt werden. Aus diesem Grund ist es von großer Bedeutung, dass der Zeitraum des Kühlmitteleinschlusses, d. h., während dessen das Zulauf- und das Ablaufventil geschlossen sind, möglichst kurz gehalten wird und gleichzeitig der Druckverlauf beobachtet wird, um das Erreichen zu hoher Drücke mit Sicherheit auszuschließen, die einzelne mit Kühlmittel gefüllte Rohre zum Platzen bringen könnten.
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Zeigt sich bei einem eingeschlossenen Kühlmittelkreislauf eine Druckerhöhung innerhalb des Schließintervalls, kann auf eine Temperaturerhöhung geschlossen werden. Setzt man die Druckerhöhung im Verhältnis zum Zeitintervall und beobachtet man die jeweiligen Veränderungen, kann auf veränderte Wärmeübergänge geschlossen werden.
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Da in den Messzweigen sowohl im Zu- als auch im Ablauf eine messtechische Erfassung der physikalischen Eigenschaften des Kühlmittels erfolgt, kann durch Plausibilitätsprüfungen auf einen Defekt geschlossen werden. Dieser Defekt kann wie die sonstigen Meldungen an übergeordnete Systeme, beispielsweise an einen Leitstand zur Steuerung der gesamten Anlage, gemeldet werden, so dass ein Austausch defekter Rohrleitungen und Messsysteme frühzeitig erfolgen kann.
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Sowohl die direkt gemessenen Werte als auch die daraus berechneten Werte können einem System zur Steuerung oder Regelung der gesamten Anlage zugeführt werden, so dass dieses aus den Informationen weitere Arbeiten oder Aktionen ableiten kann. Alle Daten, die die Steuer- und Auswerteeinheit erfasst, werden vorzugsweise einer Langzeitarchivierung zugeführt.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung in Verbindung mit den Darstellungen.
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Nachfolgend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Kühlvorrichtung mit Wärmetauschergruppen in einer schematischen Darstellung,
- 2 die Kühlvorrichtung in Verbindung mit einem Steuerungssystem,
- 3 eine Wärmetauschergruppe im Detail und
- 4a - f eine Skizze zur Darstellung einer Prozessdiagnose mit verschiedenen Anzeigemöglichkeiten.
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Eine Kühlvorrichtung 1 (1) umfasst eine Pumpe 2, die ein Kühlmedium aus einem Vorrat 3 entnimmt. Über einen Vorlauf 4 wird die zuzuführende Kühlflüssigkeit auf verschiedene Rohrleitungen 5, 6, 7 und 8 verteilt, die jeweils vorlaufseitig mit einem Magnetventil 9 und einem Druckmesser 10 ausgestattet sind. Von dort aus durchläuft die Kühlflüssigkeit jeweils einen Wärmetauscher 11, 12, 13 bzw. 14.
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Die Kühlflüssigkeit läuft jeweils über ablaufseitige Druckmesser 15 und Magnetventile 16 und einen gemeinsam Rücklauf 17 zu dem Vorrat 3 zurück, wo es erneut abgekühlt wird, um wieder als Kühlflüssigkeit in die Kühlkreislauf eingespeist zu werden.
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Über ein Steuerungssystem 18 (2) mit einem Mess-Computer (Personalcomputer) 19 oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung sowie mit einem Server 20 für die Datenaufzeichnung werden die von den Magnetventilen 9, 16 und den Druckmessern 10, 15 kontinuierlich oder zu bestimmten Zeitpunkten über eine Funkverbindung oder über Datenleitungen und/oder über ein gesondertes Datenaufnahmegerät 21 gelieferten Daten aufgenommen und festgehalten. Durch das Steuerungssystem 18 wird auch das Öffnen und Schließen der Magnetventile 9, 16 bewirkt.
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Als Druckmesser 10, 15 werden vorzugsweise Überdruckmessumformer eingesetzt, von denen in jeder der Rohrleitungen 5 bis 8 die einen in Fließrichtung der Kühlflüssigkeit unmittelbar hinter den Magnetventilen 9 und die anderen in Fließrichtung unmittelbar vor den Magnetventilen 16 angeordnet sind. Auf diese Weise kann, wenn beide Magnetventile 9, 16 in derselben Leitung 5, 6, 7 oder 8 geöffnet sind, der Druckabfall über den Wärmetauscher 11, 12, 13 bzw. 14 und, wenn beide Magnetventile 9, 16 geschlossen sind, der „eingesperrte Druck“ gemessen werden.
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Durch die Erfindung lassen sich die jeweiligen Anlagenzustände in der Kühlvorrichtung 1 in einem Prozessbild (3) als Diagnosehilfe zur schnellen Bestimmung unregulärer oder zum Standardbetriebsfall abweichender Zustände darstellen. Dabei sind sowohl jedem einzelnen Wärmetauscher 11, 12 (3) oder 11, 12, 13, 14 (1) als auch einer Wärmetauschergruppe 22, 23, zu denen zwei oder mehrere Wärmetauscher 11, 12 bzw. 13, 14 zusammengefasst sind, Anzeigetafeln 24, 25, 26, 27 bzw. 28, 29 (1, 3) zugeordnet, auf denen jeweils durch Farbsymbole und/oder durch geometrische Symbole der jeweilige Zustand des Wärmetauschers 11 bis 14 bzw. der Wärmetauschergruppe 22, 23 angezeigt wird.
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Wie in 4a - f dargestellt, lassen sich auch Richtungen anzeigen, in die sich der Prozess bewegt. Gemäß 4a wird nur durch ein ausgefülltes Rechteck der Gutzustand angezeigt. Gemäß 4b sind sowohl das Rechteck als auch ein in der Anzeigetafel oberhalb des Rechtecks befindlicher Kreis ausgeleuchtet, woraus die Tendenz einer sich bildenden Leckage abgelesen werden kann. Gemäß 4c ist nur noch der Kreis ausgeleuchtet, der „Achtung“ bedeutet, so dass sich die in 4b andeutende Tendenz noch verstärkt. Außerdem ist der Kreis vorzugsweise noch mit einer stärkeren Farbe, beispielsweise orange statt gelb in 4b oder hellrot statt orange in 4b, ausgelegt, um auch durch die Farbgebung die Tendenz besser sichtbar zu machen. Gemäß 4d sind sowohl der Kreis als auch das „Gefahr“ bedeutende Dreieck über dem Kreis ausgeleuchtet, um die sich erhöhende Gefahr der Leckage oder die Verstärkung des Druckverlusts in den Rohrleitungen 5 bis 8 bzw. in den Wärmetauschern 11 bis 14 oder den Wärmetauschergruppen 22, 23, sichtbar zu machen, wobei das Dreieck beispielsweise zunächst nur hellrot erscheint, während es in 4e bereits rot oder dunkelrot aufleuchtet, um die sich erhöhende Gefahr anzuzeigen. Schließlich ist in 4f sowohl der Kreis als auch das Dreieck aufgeleuchtet. Die Anzeigen eignen sich somit sowohl zur statischen Informationsanzeige (4a, c, e) oder, um eine Tendenz anzuzeigen (dynamische Anzeige) (4b, d, f), wobei sowohl eine Vergrößerung als auch eine Verringerung der Leckage anzeigbar ist.
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Hierbei bedeuten etwa ein Dreieck, insbesondere in Verbindung mit der Farbe Rot, „Gefahr, Leckage sicher detektiert“, ein Kreis, insbesondere in Verbindung mit der Farbe Gelb, „Achtung: schleichendes Leck erkannt“ und ein Viereck, insbesondere in Verbindung mit der Farbe Grün, „O. K., Gutzustand“. Ebenso können weitere Anzeigetafeln vorgesehen werden, um Tendenzen sichtbar zu machen.
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Am Leitstand des Steuerungssystems 18, insbesondere an dem Mess-Computer (Personalcomputer) 19 oder am Server 20 sind ebenfalls Displays oder Monitore vorgesehen, die für den Bediener das Prozessbild, insbesondere in hierarchischer Form, veranschaulichen. Je tiefer in der Hierarchie des Prozessbildes oder der Prozessinformation die Information angesiedelt ist, desto detaillierter wird der Informationsgehalt angezeigt. So lassen sich Gesamtdarstellungen des gesamten Hochofens anzeigen, oder nur bestimmte Ofenbereiche, aus denen wieder einzelne Ofensegmente herausgegriffen und stärker im Detail dargestellt werden können. Als letzte Stufe der Detaillierung lässt sich beispielsweise ein einzelner Wärmekreislauf in einem der Wärmetauscher 11 bis 14 darstellen. Ebenso sind Prozessdarstellungen realisierbar, die, wie in 1 dargestellt, eine Gesamtübersicht bilden, in der eine Vielzahl von Details dargestellt ist.
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Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung des Drucks, insbesondere von Druckerhöhungen und Druckabsenkungen, insbesondere in Bezug auf die Zeit, so dass der zeitliche Verlauf erkannt wird. Dabei können die Druckdaten sowohl systematisch in bestimmten Zeitabständen als auch nach dem Zufallsprinzip „azyklisch“ gewonnen werden. Es wird eine Leckagedetektionsvorrichtung an flüssigkeitsdurchströmten Rohrleitungen im Stahlwerksbereich, insbesondere für Lichtbogenöfen, geschaffen.
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Es wird eine Steuerungsvorrichtung zur Ansteuerung der Schalteinrichtungen, zur Absperrung von flüssigkeitsdurchströmten Anlagenteilen und Anlagenbereichen sowie zur Aufnahme der zugeordneten Messwerte vorgesehen. Eine Auswertungsvorrichtung bewertet die Messergebnisse klassifiziert diese im Vergleich zu Messergebnissen aus früheren Messzyklen. Durch laufende Plausibilitätstests überprüft das System sich selbst. Eine zusätzliche Auswertungseinrichtung definiert und bewertet die vom zu kühlenden Bauteil ausgehende Strahlungswärme, wobei sich infolge von Leckagen Veränderungen ergeben, die durch das Steuerungssystem 18 ausgewertet werden. Auch aus historischen Daten lassen sich Diagnosen gewinnen. Aktuelle Daten werden vorzugsweise komprimiert, um sie für die Langzeitarchivierung aufzubereiten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlvorrichtung
- 2
- Pumpe
- 3
- Vorrat
- 4
- Vorlauf
- 5
- Rohrleitung
- 6
- Rohrleitung
- 7
- Rohrleitung
- 8
- Rohrleitung
- 9
- Magnetventile
- 10
- Druckmesser
- 11
- Wärmetauscher
- 12
- Wärmetauscher
- 13
- Wärmetauscher
- 14
- Wärmetauscher
- 15
- Druckmesser
- 16
- Magnetventile
- 17
- Rücklauf
- 18
- Steuerungssystem
- 19
- Mess-Computer (Personalcomputer)
- 20
- Server
- 21
- Datenaufnahmegerät
- 22
- Wärmetauschergruppe
- 23
- Wärmetauschergruppe
- 24
- Anzeigetafel
- 25
- Anzeigetafel
- 26
- Anzeigetafel
- 27
- Anzeigetafel
- 28
- Anzeigetafel
- 29
- Anzeigetafel
