DE1598712C3

DE1598712C3 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung von Wasserverunreinigungen in Öl

Info

Publication number: DE1598712C3
Application number: DE1598712A
Authority: DE
Inventors: Birger David Koeping Lineberg (Schweden)
Original assignee: Ludwig-Ofag-Indugas Industrieofenanlagen 4300 Essen GmbH
Current assignee: Ludwig-Ofag-Indugas Industrieofenanlagen 4300 Essen GmbH
Priority date: 1965-04-22
Filing date: 1966-04-21
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE1598712B2; DE1598712A1; GB1122114A; US3481182A; SE330273B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung von Wasserverunreinigungen in Öl durch Dampfdruckbestimmung, bestehend aus einem mit einer Heizpatrone versehenen abgeschlossenen Erhitzergefäß, woran eine Zu- und eine Ableitung angeschlossen sind, aus einer in der Zuleitung angeordneten Förderpumpe, aus einem in der Ableitung angeordneten Drosselventil sowie aus einer Meßeinrichtung zur Bestimmung des Druckes im Erhitzergefäß.

Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Gattung beruhen darauf, daß bei Erhitzung einer Flüssigkeit, in der eine vergleichsweise leichtflüchtige Substanz gelöst oder suspendiert ist, in einem abgeschlossenen Volumen durch Verdampfung der leichtflüchtigen Substanz eine Druckstcigerung auftritt.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (vgl. US-PS 2 571 470) ist das Erhitzergefäß als einfache Rohrschlange ausgebildet. Die zu untersuchende Flüssigkeit wird mittels einer Förderpumpe durch die Rohrschlange und ein nachgeordnetes Drosselventil hindurchgepumpt, wobei der durch den Dampfdruck der Verunreinigungen bestimmte Druck gemessen wird. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß nur verhältnismäßig grobe Verunreinigungen erfaßt werden können. Dem ist auch durch Erhöhung der Temperatur im Erhitzergefäß nicht zu begcgnen, da hierbei auch der Dampfdruck der zu untersuchenden Flüssigkeit ansteigt und die Messung verfälscht. .

Bei einer weiter bekannten Vorrichtung von anderer als der eingangs beschriebenen Gattung (vgl. »Analytical Chemistry« 31 [1959], S. 1990 und 1991) zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes in Feststoffen wird eine zu untersuchende Probe in einen durch einen beweglichen Kolben abgeschlossenen Teil eines heizbaren Zylinders gebracht. Bei Erhitzung des Zylinders verdampft die in der Probe enthaltene Feuchtigkeit unter meßbarer Verschiebung des beweglichen Kolbens. Auch diese Vorrichtung hat zur Weiterentwicklung von Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Gattung nicht beitragen können.

ao Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß eine wesentliche höhere Meßempfindlichkeit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird nach Lehre der Erfindung dadurch gelöst, daß das Erhitzergefäß aus einer Vorkammer und aus einer in der Vorkammer angeordneten geschlossenen Zwischenkammer besteht, daß die Zuleitung an die Vorkammer und die Ableitung an die Zwischenkammer angeschlossen sind, daß die Vorkammer und Zwischenkammer durch einen Kondensator verbunden sind und daß die Meßeinrichtung aus einem an die Zwischenkammer angeschlossenen Ausgangsdruckmesser besteht.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß eine beträchtliche Erhöhung der Meßempfindlichkeil erreicht werden kann, wenn die Wasserverunreinigungen in der Vorkammer verdampft, im Kondensator niedergeschlagen und beim anschließenden Durchgang durch die Zwischenkammer abermals verdampft werden.

Im einzelnen bestehen verschiedene Möglichkeiten der konstruktiven Gestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Insbesondere erweist sich als vorteilhaft, wenn die Zwischenkammer als in der Vorkammer angeordnete Rohrwendel ausgebildet ist. Der Kondensator wird vorzugsweise als außerhalb des Erhitzergcfäßes angeordnete Kühlschlange ausgebildet. In einer zu bevorzugenden Ausführungsform weist die Meßeinrichtung — außer dem an die Zwischenkammer angeschlossencn Ausgangsdruckmesser — einen an die Vorkammer angeschlossenen Vordruckmesscr auf, der beispielsweise zur Betätigung einer Warneinrichtung vorgesehen sein kann. Der Ausgangsdruckmcsscr wird vorzugsweise als in die Ableitung eingeschalteter Staudruckmesser ausgebildet. Weiter wird als Drosselventil mit Vorteil ein einstellbares Präzisionsventil vorgesehen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß eine bedeutende Erhöhung der Meßempfindlichkeit erreicht wird, so daß selbst sehr geringe Wasserverunreinigungen in öl zuverlässig erfaßt werden können. Das erfolgt im Rahmen einer kontinuierlichen Messung, so daß ohne weiteres eine fortlaufende Überwachung möglich ist. Das ist von be-

sonderer Bedeutung überall dort, wo öl bei erhöhten Temperaturen verwendet wird, beispielsweise in der Wärmebehandlungstcchnik. Hier können Wasserverunreinigungen zum Verspritzen beträchtlicher Mengen

,on öl infolge Dampfentwicklung und damit zu erhcbichcr Gefährdung führen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der ledigich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur ausliihrlicher erläutert: .

Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung von Wasserverunreinigungen in Öl durch Dampfdruckbe- >timmung weist ein thermisch isoliertes Erhitzergefäß 11 auf. woran eine Zuleitung 12 und eine Ableitung 13 ingcschlossen sind und in dem eine Heizpatrone 16 angeordnet ist. Die Heizpatrone 16 wird automatisch empcraturgercgelt betrieben. Die im Erhitzergefäß 11 ■leiTschendc Temperatur ist selbstverständlich wählbar .mti wird in den meisten Fällen auf mehr als 150⁰C eingestellt. In die Zuleitung 12 ist eine Förderpumpe 14 eingeschaltet, die das zu untersuchende Öl in das Erhitzergefäß 11 hineinpumpt.

In der Ableitung 13 ist ein Drosselventil 15 angeordnet, welches vorzugsweise als einstellbares Präzisionsvenlil ausgeführt ist. a°

Im einzelnen besteht das Erhitzergefäß U aus einer Vorkammer 20 und einer Zwischenkammer 21, wobei die Zwischenkammer 21 vorteilhaft als Rohrwcndel .ausgebildet ist, die in der Vorkammer 20 angeordnet ist. Die Vorkammer 20 und Zwischenkammer 21 sind »5 durch einen Kondensator 22 verbunden, der im dargestellten Beispiel aus einer außerhalb des Erhitzergefäßes 11 angeordneten Kühlschlange besteht.

Die Meßeinrichtung weist einen an die Zwischenkammer 21 angeschlossenen Ausgangsdruckmesser 18 auf, dessen Anzeige ein Maß für die Wasserverunreinigungen ist. Der Ausgangsdruckmesser kann als in die Ableitung 13 eingeschalteter Staudruckmesser ausgebildet sein. Weiter weist die Meßeinrichtung einen Vortlruckmesser 17 auf, der an die Vorkammer 20 angeschlossen ist und eine — nicht dargestellte — Warneinrichtung betätigen kann. Zur Meßeinrichtung gehört weiter eine im einzelnen hier nicht zu erläuternde elektrische Ausrüstung 19. Hierbei kann insbesondere die Anordnung so getroffen sein, daß bei Überschreitung einei vorbestimmten Konzentration der Wasserverunreinigungen die Förderpumpe 14 angehalten wird.

Zur Messung strömt das zu untersuchende, durch die Förderpumpe 14 geförderte Öl zunächst durch die Vorkammer 20, sodann durch den Kondensator 22, wo die verdampften Wasserverunreinigungen kondensiert werden, und anschließend unter erneuter Verdampfung der Wasserverunreinigungen durch die Zwischenkammer 21, um schließlich durch das Drosselventil 15 aus der Vorrichtung auszutreten.

Ein durch Wasserverunreinigungen verursachter Druckanstieg wird primär in der Vorkammer 20 durch den Vordruckmesser 17 und sekundär in der Zwischenkammer 21 durch den Ausgangsdruckmesser 18 gemessen, wobei das Vorhandensein sehr geringer Wasserverunreinigungen feststellbar ist. Falls die Wasserverunreinigungen gering, beispielsweise kleiner als 0,5% sind, so daß am Vordruckmesser 17 keine Anzeige erhalten wird, erfolgt dennoch Verdampfung der Wasserverunreinigungen. Der Wasserdampf verläßt die Vorkammer 20, um im Kondensator 22 kondensiert zu werden, und wird gesammelt in die Zwischenkammer 21 zurückgeführt, wo die sekundäre Messung mit dem Ausgangsdruckmesser 18 erfolgt. In der eigentlichen Vorrichtung, d. h. im Erhitzergefäß, liegen die Wasserverunreinigungen also stets in Dampfform vor. Das Drosselventil 15 ist dabei so einstellbar, daß eine bestimmte Konzentration der Wasserverunreinigungen im Öl, z. B. weniger als 0,2%, zu einem vorgegebenen Druckanstieg führt.

Im einzelnen ist die konstruktive Ausbildung so getroffen, daß in der Vorkammer 20 eine als lotrechtes, nach oben offenes Rohr ausgebildete innere Kammer 25 vorgesehen ist, in der die Heizpatrone 16 angeordnet ist. Die Zuleitung 12 mündet in das untere Ende der inneren Kammer 25. während der Kondensator 22 außerhalb der inneren Kammer 25 an die Vorkammer 20 angeschlossen ist. Weiter ist ein Sicherheitsventil 23 vorgesehen, welches gegen unerwartete Druckanstiege schützt. Mit einem Ventil 24 wird zu Beginn einer Messung der ölstand in der Vorrichtung eingestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!.'Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung von Wasserverunreinigungen in Öl durch Dampfdruckbestimmung, bestehend aus einem mit einer Heizpatrone versehenen abgeschlossenen Erhitzergefäß, woran eine Zu- und eine Ableitung angeschlossen sind, aus einer in der Zuleitung angeordneten Förderpumpe, aus einem in der Ableitung angeordneten Drosselventil sowie aus einer Meßeinrichtung zur Bestimmung des Druckes im Erhitzergefäß, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzergefäß aus einer Vorkammer (20) und aus einer in der Vorkammer (20) angeordneten geschlossenen Zwischenkammer (21) besteht, daß die Zuleitung (12) an die Vorkammer (20) und die Ableitung (13) an die Zwischenkammer (21) angeschlossen sind, daß die Vorkammer (20) und Zwischenkammer (21) durch einen Kondensator (22) verbunden sind und daß die Meßeinrichtung aus einem an die Zwischenkammer (21) angeschlossenen Ausgangsdruckmesscr (18) besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkammer als in der Vorkammer (20) angeordnete Rohrwendel (21) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (22) als außerhalb des Erhitzergcfäßes angeordnete Kühlschlange ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen an die Vorkammer (20) angeschlossenen Vordruckmesscr (17) aufweist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruckmesser (18) als in die Ableitung (13) eingeschalteter Staudruckmesser ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (15) als einstellbares Präzisionsventil ausgebildet ist.