DE1453454A1

DE1453454A1 - Vorrichtung zum Feststellen von Membranschaeden bei Membranpumpen und -kompressoren

Info

Publication number: DE1453454A1
Application number: DE19641453454
Authority: DE
Inventors: Walter Fluegger; Paul Koellner
Original assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Current assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Priority date: 1964-04-30
Filing date: 1964-04-30
Publication date: 1969-02-13

Description

3 H O 7/ N 3 O V E R I / Z R U P P
Reaktor bau G.m.b.H. · 1453454

Mannheim, den 29. April

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Vorrichtung zuia feststellen von Henbranschääan bei TvTerabranpumpen und -kompressoren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Peststellen eines Mesibranbruch.es bei Kembranpumpen und Membrankompressoren. Derartige Pumpen und rCompressoren werden meist dann eingesetzt, wenn das au fördernde Medium, auf keinen Fall durch Schmiermittel oder andere Stoffe verunreinigt werden darf und wenn vermieden werden soll, daß das Fördermedium aus dem Kreislauf austritt. "Nun birgt aber gerade die Verwendung einer Membran in Pumpen und kompressoren die G-öfahr in sich, daß die Anlage durch einen Bruch der Membran schadhaft wird, denn die Membran stellt das schwächste und störanfälligste Bauelement einer solchen Anlage dar. Durch den Bruch der Membran werden aber gerade die Vorteile der Apparatur zunichte gemacht, die die Wahl einer Membranpumpe oder eines Membrankomprassors nahegelegt haben, d.h. es muß in jedem Pail damit gerechnet werden, daß das !Fördermedium verunreinigt wird. Ss ist daher außerordentlich wichtig, daß die Pumpe bzw. der Kompressor bei Bruch der Membran sofort automatisch abgeschaltet oder auf ein anderes Aggregat umgeschaltet wird. Um das zu erreichen, muß die Möglichkeit bestehen, einen Membranbruch in kürzester Frist festzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben, die einen Membranbruch in einer Membranpumpe oder in einem Membrankompressor innerhalb kürzester Zeit anzeigt.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch, gelöst, da;3 die Vorrichtung aus zwei «Tembranen "bestellt, die fcintereinandergeschaltet sind und in. dein, so entstandenen Zwischenraum ein Füllmedium enthalten, daß die Vorrichtung* eine charakteristische elektrische * Gröi3e besitzt, die sich bei STembranbrueh. plötzlich ändert, und da.3 Mitre 1 vorgesehen sind, die die Änderung· der elektrischen C-rö3e messen und in einen Impuls umwandeln.

Vorzugsweise wird die Kapazitätsänderung eines Kondensators dazu benutzt, im den Bruch einer Membran anzuzeigen. Der Kondensator wird von den beiden ?£embranen gebildet, die aus elektrisch., leiten— aera Material,- ζ.3. aus STetall, bestellen und gegeneinander isoliert cind. Der Saum zwischen den Membranen wird mit einer flüssigkeit je füllt, die a-sn Strom praktisch nicht leitet. Führen die Membranen bei Betrieb der Pumpe oder des !Compressors Förderbewegungen aus, so bleibt der Abstand der Membranen nahezu konstant, und die Kapazität des von den beiden Membranen gebildsten Kondensators stellt einen annähernd festen jfcrt dar, der von einem Lie i3 ge rät registriert wird. Dieser Wert ändert sich plötzlich,- wenn bein. Bruch einer der Membranen die Flüssigkeit austritt oder Fördermedium in den riembranzwischenrauEi gelangt.· Beides würde sine Veränderung des mittleren Meabranabstandes zur Folge haben. Die damit verbundene plötzliche Kapazitätsänderung wird von dem '-Eö3garät registriert und kann zur Erzeugung eines Impulses benutzt werden, der über geeignete Vorrichtungen die Ab- bzw. Umschaltung der schadhaft gewordenen Anlag© vornimmt. Ebenso können durch άβΏ. Impuls Signale ausgelöst oder Armaturen betätigt werden.

Die Srfindung· ist nicht auf Membranen aus elektrisch leitendem ' Piaterial beschränlct;, sondern sie kann auch auf Membranen aus einem nichtleitenden'Stoff angewendet werden, wenn diese in geeigneter '.'/eise leitend gemacht werden.- Vorteilhaft geschieht dies durch Aufbringen eines -lietallfilin.es auf die Innenseite der Membranen. Durch einen nichtleitenden Zwischenring werden die beiden ÄTetall— schichten voneinander isoliert, so da/3 das G-anze wieder einen "ondensator darstellt. - '

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Yfird als Püllmedium für den liembrejazv/ischenrauiE. nicht eine Flüssigkeit, sondern ein G-as verwendet, so kann die Änderung dor Kapazität auSer zur Betätigung einer Schaltvorrichtung is 7alle eines Membranbruches auch noch für andere Zwecke ausgenutzt werden. Sie kann z.3. dazu dienen, die Kubzahl oder den Segendruck zu messen, wobei letzteres axt der Erzeugung eines Impulses beim Erreichen eines bes^imm^en G-egendruckes Terbunden sein kann. Biese weiteren Anv/endungsaöglichkeiten des Mesibrankcndensators stellen einen "bedeutenden Vorteil der erfindungsgeniiiSen Vorrichtung dar.

Der Zweck der Erfindung, su einer schnellen Anzeige eines Lilesbran "b.ruches zu gelangen, kann auch mit einer Anordnung erreicht werden, "bei der auf die Ausbildung der Membranen als Kondensator verdichtet wird. 3ei dieser Vorrichtung wir in den Saum, zwischen den Kesbranen eine Flüssigkeit eingefüllt, die entweder eine andere Dielektrizitä-cskonstante oder einen anderen elektrischen Leitwert als das Pördemedium. aufweist. Der Membranzwisclienrauni ist mit einem solchen Druck beaufschlagt, daß bei Bruch einer Ilerabran j?örderriedium in den Zwischenraum eintritt. Auf G-rund der unterschiedlichen Wichte des Pörderiaediums gegenüber dem Püll—

f nediura saanielt sich das erstere entv.'eder an der höchsten oder an der niedrigsten Stelle des Meabrajizv/ischenrauiies. An dieser Stelle wird ein Slelctrodenpaar angebracht, das den elektrischen Leitwert oder die Dielektrizitätskonstante galvanisch oder kapaaitiv mist und bei Änderung einer dieser beiden G-röSen einen Impuls erzeugt, der zum Schalten einer geeigneten Automatik verwendet werden kann. Eine Änderung des elektrischen Leitwertes oder der Dielektrizitätskonstanten tritt jedesmal dann auf, wenn nach erfolgtem liTembranbruch Pördermedium in den luembranzwischenraum tritt und das 21ektrcüenr>&ar umgibt. Erfolgt der Antrieb der Tvlembranen hydraulisch oder pneumatisch, so kann die Anordnung

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auch so ausgebildet werden, daß der Bruch der zweiten Membran durch den Eintritt des Antriebsmediums in den Membranzwischenraum angezeigt wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung zweier Membranen, die hintereinandergeschaltet sind und in dem Membranzwischenraum ein Millmedium enthalten, läßt sich mit besonderem Vorteil auch dazu verwenden, mit Hilfe des Füllmediums eine Kühlung der Membranen vorzunehmen. Durch eine entsprechende Einrichtung wird das Füllnedium im Takte der Membranbewegung umgewälzt, wodurch eine wirksame Kühlung der Membranen erreicht wird. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt gezeigt.

Zwei Membranen 1 und 2 aus nichtleitendem Material sind hintereinander in einer Membranpumpe (nicht dargestellt) angeordnet. Beide Membranen sind auf ihrer Innenseite mit einer dünnen Metallschicht 3 versehen, die je eine elektrische Anschlußleitung 4 und 5 aufweisen. Die beiden Metallschichten sind durch einen nichtleitenden Zwischenring 6 voneinander elektrisch isoliert. Die gesamte Anordnung stellt somit einen Kondensator dar, dessen Kapazität im wesentlichen von dem Abstand der Membranen 1 und 2 abriängt. Zwei elektrisch nichtleitende Dichtungsringe 7 und 8 schließen einen zwischen den beiden Membranen befindlichen Raum lach außen ab. Dieser Raum ist mit einer praktisch nichtleitenden flüssigkeit gefüllt. Wird nun eine der Membranen 1 und 2 infolge sines Bruches schadhaft, so tritt ein Teil der flüssigkeit aus iem Raum 9 aus, und der Abstand der Membranen ändert sich. Da die Capazität des aus den Membranen gebildeten Kondensators eine " "" Sanktion dieses· Abstandes ist, wird sich ihr Wert ebenfalls ändern, ras mit einem angeschlossenen Meßgerät (nicht dargestellt) regiitriert wird und dazu benutzt werden kann, einen Impuls zu erzeu- ;en und über diesen einen Schaltmechanismus zu betätigen.

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Claims

PD - Shra./Ro., int. Kr. R 4-1 und H 42 U53A54 Pat entansprüche:

1) Vorrichtung zum Pe st st eilen von Membranschäden "bei Mein- ^— branpumpen und -kompressoren, dadurch. gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus zwei Membranen "besteht, die hintereinandergeschaltet sind und in den so entstandenen Zwischenraum ein Füllmedium enthalten, daß die Vorrichtung eine charakteristische elektrische Größe "besitzt, die sich "bei Membranbruch plötzlich ändert, und daß Mittel vorgesehen sind, die die Änderung der elektrischen Größe messen und in einen Impuls umwandeln.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekenn zeichnet , daß die Membranen aus elektrisch, leitendem Material "bestehen und so gegeneinander isoliert sind, daß sie einen Kondensator bilden, dessen Kapazität sich bei Membranbruch ändert und dadurch einen Impuls auslöst.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen aus nichtleitendem Material bestehen und durch Aufbringen eines Metallfilms auf die Innenseite jeder Membran elektrisch leitend gemacht werden.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Füllmittel für· den Menbranzwischenraum eine Flüssigkeit verwendet wird, die sich im elektrischen Leitwert oder in der Dielektrizitätskonstanten von dem Fördermedium unterscheidet, daß weiterhin im Membranzwischenraum ein

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SIektrodenpaar angebracht ist, das die Änderung des elektrischen Leitwertes oder der Dielektrizitätskonstanten bei lüenlxrajforueh galvanisch oder kapazitiv mißt und einen Impuls erzeugt.

5) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet , daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die in des lieabranzwi sehenraun, enthaltene !Flüssigkeit zur Kühlung der Membranen umwälzt.

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