DE1601783C

DE1601783C - Donors' advice for accommodation for electrical display and, if necessary, regulation of the water level in the steam and water drum of a steam generator

Info

Publication number: DE1601783C
Application number: DE19681601783
Authority: DE
Inventors: Klaus Chorus Paul 5100 Aachen Werther
Original assignee: J G Merckens KG, 5100 Aachen
Priority date: 1968-02-10
Filing date: 1968-02-10
Publication date: 1973-04-05

Description

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Die Erfindung betrifft ein Gebergerät für eine Einrichtung zur elektrischen Anzeige und gegebenenfalls Regelung des Wasserstandes in der Dampf- und Wassertrommel eines Dampferzeugers mit einem in kommunizierender Verbindung mit der Dampf- und Wassertrommel stehenden senkrechten Rohr, in welches eine an der Einführungsstelle abgedichtete stabförmige Elektrode hineinragt, weiche einen in einem isolierenden Mantelrohr angeordneten metallischen Kern aufweist.The invention relates to a transmitter device for a device for electrical display and possibly Control of the water level in the steam and water drum of a steam generator with an in communicating connection with the steam and water drum standing vertical pipe in which a rod-shaped electrode, sealed at the insertion point, protrudes, soft an in having an insulating jacket tube arranged metallic core.

Bekannt ist (deutsche Patentschrift 498 898) die Verwendung von stabförmigen Elektroden, die von hitzebeständigen Isolierungen aus Quarz oder Porzellan umgeben sind. Bei dieser bekannten Ausführung ragen die Elektroden von unten in das senkrechte Rohr hinein, damit ihre Einführungs- und Abdichtungsstelle weniger hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt ist. Die Abdichtung ist dabei mittels einer SlofTbüchse bewirkt. Diese Anordnung hat folgenden Nachteil. Insbesondere bei hohen Kcsseldrückcn muß die StofTbüchsc verhältnismäßig fest angezogen werden, wodurch große Druckkräfte radial 'Ulf das isolierende Mantelrohr wirken. Diese Druckkräfte können nicht von der im Mantelrohr sitzenden stabförmigen Elektrode aufgenommen werden, denn diese kann mit Rücksicht auf die verschiedenen Temperaturausdehnungskoeffizienten des Elektrodenmetalls und des Isoliermaterials für das Mantelrohr bei der bekannten massiven Elektrodenausführung nicht stramm im Mantelrohr sitzen. Daraus ergibt'sich. daß bei schwach angepreßte! Stoffbüchse die Gefahr von Undichtigkeiten gegeben ist. und daß bei stark angepreßter StofTbüchse die Gefahr besteht, daß das isolierende Mantelrohr zerstör! wird, insbesondere wenn es aus keramischem Material besteht.Is known (German Patent 498 898) the use of rod-shaped electrodes, which by Heat-resistant insulation made of quartz or porcelain are surrounded. In this known version the electrodes protrude from below into the vertical tube so that their insertion and Sealing point is less exposed to high operating temperatures. The seal is by means of a SlofT rifle causes. This arrangement has the following Disadvantage. In particular with high cup pressures, the material sleeve must be relatively strong are tightened, whereby large compressive forces act radially 'Ulf the insulating jacket pipe. This Pressure forces cannot be absorbed by the rod-shaped electrode located in the jacket tube, because this can take into account the different temperature expansion coefficients of the Electrode metal and the insulating material for the jacket tube in the known solid electrode design do not sit tight in the jacket pipe. This results in. that at weakly pressed! Cloth can there is a risk of leaks. and that if the material canister is pressed against it, there is a danger exists that the insulating jacket pipe will be destroyed! especially if it is made of ceramic material consists.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Gebereerä.' im Kern seiner Elektrode so auszubilden, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden.The invention is based on the object that well-known Gebereerä. ' in the core of his electrode like that to train that these difficulties are avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Gebergerät dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem Bündel einer abgepaßten Anzahl dünner Drähte besteht, welches stramm sitzend in das Mantelrohr eingeschoben ist.To solve this problem is the invention Transmitter device characterized in that the core consists of a bundle of a matched number consists of thin wires, which is pushed tightly into the jacket tube.

Durch Versuche wurde festgestellt, daß bei dieser Elektrodenausführung das beispielsweise aus Aluminiumoxid bestehende Mantelrohr verhältnismäßig große Dichtungsdrücke seitens der Stopfbuchse aufnehmen kann, ohne daß das Mantelrohr beschädigt wird. Die Versuche haben ferner gezeigt, daß diese Elektrodenart im Dauerbetrieb auch dann eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit aufweist, wenn die Dichtungsdrücke je nach Anziehen der Stopfbüchse kleiner oder «roßer sind. Auch ist das Mantelrohr bei Verwendung dieser Elektrodenart relativ großen Temperaturschwankungen gewachsen, oh>i>: daß das Mantelrohr beschädigt wird. Die Versuche haben außerdem ergeben, daß ?".ch Mantelrohre von etwas unrunder Form, wie sie durch das Brennen des Aluminiumoxids leicht gegeben ist, jeweils mit derselben abgepaßten Anzahl dünner Drähte \ ersehen werden können, da in gewissen Grenzen auch bei einem unrunden Rohr der lichte Querschnitt ebenso groß ist wie bei einem runden Rohr, wenn beide Rohre über einem Dorn vom gleichen Durchmesser geformt sind. Wie groß die abgepaßte Anzahl dünner Drähte sein muß, damit der stramme Sitz im Mantelrohr gegeben ist, kann durch Vorversuche für einen bestimmten lichten Nenndurchmesser des Mantelrohrs ein für allemal festgestellt werden.Experiments have shown that in this electrode design, for example, made of aluminum oxide existing jacket pipe absorb relatively high sealing pressures on the part of the stuffing box can without damaging the jacket pipe. The tests have also shown that this Electrode type has a satisfactory resistance in continuous operation even if the sealing pressures are smaller or larger depending on the tightening of the stuffing box. Also is the jacket pipe when using this type of electrode, relatively large temperature fluctuations grew, oh> i>: that the jacket pipe will be damaged. The tests have also shown that? ". Ch casing pipes of somewhat out of round shape, as it is easily given by the firing of the aluminum oxide, respectively with the same matched number of thin wires \ can be seen, since within certain limits also in the case of a non-circular pipe, the clear cross-section is just as large as that of a round pipe, if both tubes are shaped over a mandrel of the same diameter. How big the matched number must be thinner wires so that the tight fit in the jacket pipe is given, can by preliminary tests can be determined once and for all for a certain nominal inside diameter of the jacket pipe.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gebergerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel an seinem Einschiebende durch Beschleifen der Enden der den Bündelmantel bildenden, außenliegenden Drähte angespitzt ist.An advantageous development of the encoder device according to the invention is characterized in that that the bundle at its insertion end by grinding the ends of the bundle jacket forming, external wires are sharpened.

Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Gebergerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtenden des Bündels an dessen dem Einschiebende entgegengesetzten Ende in einer Hülse gefaßt sind.Another embodiment of the transmitter device according to the invention is characterized in that the Wire ends of the bundle held in a sleeve at its end opposite the insertion end are.

Durch die genannten Maßnahmen werden das Einschieben und der elektrische-Anschluß erleichtert.By the measures mentioned, the insertion and the electrical connection are facilitated.

Eine vorteilhafte weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Gebergerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte des Bündels sich annähernd über die ganze lichte Länge des Mantelrohrs erstrecken und die Hülse mit ihrem dem Mantelrohr zugekehrten Ende an dieses anstößt.An advantageous further embodiment of the encoder device according to the invention is characterized in that that the wires of the bundle extend approximately over the entire inside length of the jacket tube and the sleeve with its end facing the jacket tube abuts against this.

Insgesamt ergibt sich damit der folgende Herstellungsvorgang. Aus den zuletzt gemachten Angaben kann die notwendige Länge der dünnen Drähte be-Overall, this results in the following manufacturing process. From the information last given can load the necessary length of the thin wires

stimmt werden. Zunächst erfolgt das Schneiden einer größeren Anzahl der dünnen Drähte auf diese Lär.ue. Von diesen dünnen Drähten wird die abgepaßte Anzahl, die durch Vorversuche ermittelt worden ist. entnommen und zu einem runden Bündel zusammengefaßt. Das eine Ende dieses Bündels wird in der Obengenannten Hülse gefaßt, und die in die Hüise eingeführten Drahtenden werden durch Hartlötunu mit der Hülse verbunden. Dacarch ist eine Art Drahtpinsel ents'anden. Das offene Ende dieses Pinsels wird beispielsweise mit einem Klemmring zusammengefaßt und gehaltert. Der Klemmring ist etwas entfernt vom offenen Ende aufgesetzt. Dn> über den Klemmring hinausgehende Ende des Bündels wird durch Beschleifen gegebenenfalls halbtuige'förmig gerundet, wenn beispielsweise das geschlossene Ende des Mantelrohres einen halbkugeiförmigen Abschluß hat. Darüber hinaus wird das Bündel an dem über den Klemmring hir.ausgchentien Ende durch weiteres Beschleifen etwas angespitzt. Auf Jiese Weise kann das Bündel leicht ein gewisses Stück in die Öffnung am offenen Ende des Mantelrohres eingeschoben werden. Nachdem dies erfolgt ist, kann der Klemmrina entweder «anz entfernt oder auf dem Bündel ein sjewisses Stück in Richtung auf die Hülse entlanggesciioben werden. Danach kann man das Bündel in Abschnitten nacheinander weiter in das Mantelrohr hineinschieben, indem man es jeweils kurz vor der Öffnung des Mantelrohres mit der Hand ergreift und weiter- «,Jiiebt. Das Mantelrohr selbst wird mit der anderen Hand ständig in der Nähe der Einschieböffnung festgehalten. Durch Versuche wurde festgestellt, daß troi⁷. des angestrebten strammen Sitzes beim Einschieben nur einige Kilogramm Kraft anzuwenden sind, die ohne weiteres von Hand aufgebracht werden können. Irgendwelche Gleitmittel haben sich hei Verwendung von dünnen Drähten aus rostfreiem Stahl als nicht nötig erwiesen. Auf die geschilderte Weise wird das Bündel immer weiter in das Mantelrohr eingeschoben, bis schließlich der Rand am offenen Ende des Mantelrohres anstößt an den Rand der Hülse.become true. First, a large number of the thin wires are cut onto this Lär.ue. The matched number, which has been determined by preliminary tests, is determined from these thin wires. removed and combined into a round bundle. One end of this bundle is held in the abovementioned sleeve, and the wire ends inserted into the sleeve are connected to the sleeve by hard soldering. Dacarch is a kind of wire brush. The open end of this brush is summarized and held, for example, with a clamping ring. The clamping ring is placed a little away from the open end. The end of the bundle extending beyond the clamping ring is optionally rounded in the shape of a half-step by grinding if, for example, the closed end of the jacket tube has a hemispherical end. In addition, the bundle is slightly sharpened at the end hir.ausgchentien over the clamping ring by further grinding. In this way, the bundle can easily be pushed a certain distance into the opening at the open end of the jacket tube. After this has been done, the clamping ring can either be removed or pushed a certain distance along the bundle in the direction of the sleeve. Then you can push the bundle further into the jacket tube in sections one after the other by grasping it with your hand just before the opening of the jacket tube and moving on. The jacket pipe itself is constantly held in the vicinity of the insertion opening with the other hand. Experiments have shown that troi ⁷ . the desired tight fit when pushing in only a few kilograms of force must be applied, which can easily be applied by hand. Any lubricants have been found to be unnecessary when using thin stainless steel wires. In the manner described, the bundle is pushed further and further into the jacket tube until finally the edge at the open end of the jacket tube hits the edge of the sleeve.

Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäSen Gebergeräts kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die Hülse an ihrem dem Mantelrohr abgekehrten Ende einen Steckkontakt für den elektrischen Anschluß der Elektrode aufweist.A further embodiment of the transmitter device according to the invention can be characterized in that the sleeve has a plug contact for the electrical connection at its end facing away from the casing tube of the electrode.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausfiihrungsform des erfindungsgemäßen Gebergerätes undF i g. 1 shows a longitudinal section through an embodiment the encoder device according to the invention and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die dazugehörige Elektrode.2 shows a longitudinal section through the associated electrode.

Das Rohr 1 ist mittels der Anschlußstutzen und 5 kommunizierend mit dem (nicht dargestellten) Dampfkessel verbunden. Im Rohr 1 stellt sich daher beim Betrieb des Dampfkessels ein Wasserstand ein, der mit dem des Dampfkessels übereinstimmt. EntThe pipe 1 is communicating with the (not shown) by means of the connecting piece and 5 Steam boiler connected. A water level is therefore established in pipe 1 when the steam boiler is in operation, which corresponds to that of the steam boiler. Ent

sprechend dem Wasserstand wild eine Elektrode 2 mehr oder weniger hoch von Wasser umspült. Die Elektrode 2 hat ein hitzebeständiges, isolierendes Mantelrohr 3, so daß die Elektrode 2 mit dem Wasä ser im Rohr 1 eine elektrische Kapazität bildet, die um so größer ist, je höher das Wasser im Rohr 1 steht. Dabei ist angenommen, daß das Wasser im Rohr 1 wenigstens eine gewisse elektrische Leitfähigkeit hat. Dies ist bei Dampfkesselwasser im allgemeilu nen zutreffend.Speaking of the water level, an electrode 2 is surrounded by water to a greater or lesser extent. the Electrode 2 has a heat-resistant, insulating jacket tube 3, so that the electrode 2 with the Wasä water in the pipe 1 forms an electrical capacity which is greater, the higher the water in the pipe 1 stands. It is assumed that the water in the pipe 1 has at least a certain electrical conductivity has. This is generally the case with steam boiler water nen applicable.

Die Kapazitätsänderung mit der Änderung der Wasserspiegelhöhe bewirkt über elektrische Schaltungen ein Zu- oder Abschalten der Wasserspeisepumpe. Im Dampfbereich oben im Rohr 1 herrscht eine '5 hohe Temperatur. Im Wasserbereich unten im Rohr 1 herrscht eine niedrigere Temperatur. Am Einfi.il:- ru.igsende 7 für die Elektrode 2 herrschen nur etwa 30° Celsius. Die von hie /ertikal nach oben in da, Rohr 1 hineinragende Elektrode 2 ist in an sich bekannter Weise an den empfindlichen Dichtunüsstellen. die durch eine Stopfbüchse 8 gegeben -,intl. nur einer geringen Temperatur ausgesetzt. DL-^e gerinsie Temperatur ist dabei zum Teil auch gewährleistet durch die Verlängerung des Rohres 1 zu ehe.: Kühlvorlage 9.The change in capacitance with the change in the water level is caused by electrical circuits switching the water feed pump on or off. In the steam area up in pipe 1 there is a '5 high temperature. In the water area at the bottom of the pipe 1 the temperature is lower. At the inlet end 7 for the electrode 2 there is only about 30 ° Celsius. The electrode 2 protruding from here / vertically upwards into the tube 1 is known per se Way at the sensitive sealing points. given by a stuffing box 8 -, intl. only exposed to a low temperature. DL- ^ e gerinsie The temperature is in part also guaranteed by extending the pipe 1 to ehe .: Cooling template 9.

Wegen der geringen Temperaturen am unteren Ende kann das Gehäuse 11, das zumindest eine:. Teil der elektrischen Schaltelemente enthält, nvi dem Stopfbüchsenende 7. 8 des Gebergerätes media nisch verbunden werden, ohne daß im Gehäuse ί 1 unzulässige Temperaturen auftreten. Gegebenenfalls kann zwischen dem Gehäuse 11 und der Stopf büchse 8 ebenfalls eine Kühlvorlage 10 vorgesehen sein, die der noch weiteren Herabsetzung der Te;-> peratur im Gehäuse 11 dient.Because of the low temperatures at the lower end, the housing 11, which has at least one: Contains part of the electrical switching elements, nvi the stuffing box end 7. 8 of the transmitter device media nich are connected without inadmissible temperatures occurring in the housing ί 1. If necessary, a cooling template 10 can also be provided between the housing 11 and the stuffing sleeve 8, which is used to further reduce the temperature in the housing 11.

Am Rohr 1 kann in üblicher Weise ein AbIaB ventil 6 vorgesehen sein.An AbIaB valve 6 can be provided on the pipe 1 in the usual manner.

F i g. 2 zeigt die Elektrode 2 aus einem Bündel 12 mit einer abgepaßten Anzahl dünner Drähte, dastramm sitzend in das Mantelroh; 3 eingeschoben ist. Die Drähte bestehen aus rojtfreiem Stahl und können beispielsweise einen Durchmesser von etwa 0,5 mm haben. Am einen Ende sind die Drähte in einer Hülse 14 gefaßt und durch Hartlötung mit ihr verbunden. Die Hülse 14 kann ebenfalls aus rostfreiem Stnhl bestehen. Am dem Mantelrohr 3 abgekehrten Ende kann die Hülse 14 einen Steckkontakt 15 für den elektrischen Anschluß der Elektrode haben. Das Mantelrohr 3 kann beispielsweise einen So Innendurchmesser von etwa 10 mm haben und besteht aus hitzebeständigem und gasdichtem Aluminiumoxid. Es ist vorgesehen, daß die Stopfbüchse 8 das Mantelrohr 3 in einiger Entfernung von der Hülse K umschließt. Durch Versuche wurde festgestellt, daß bei der Elektrodenart gemäß F i g. 2 der Stopfbüchsendichtungsdruck ohne weiteres als für die Abdichtung ausreichend gewählt werden kann, ohne daß dabei das Mantelrohr 3 beschädigt wird.F i g. 2 shows the electrode 2 from a bundle 12 with a matched number of thin wires, sitting tightly in the raw jacket; 3 is inserted. The wires are made of stainless steel and can, for example, have a diameter of about 0.5 mm. At one end, the wires are held in a sleeve 14 and brazed with it connected. The sleeve 14 can also consist of stainless steel. On the jacket tube 3 turned away At the end of the sleeve 14 can be a plug contact 15 for the electrical connection of the electrode to have. The jacket tube 3 can for example have an inner diameter of about 10 mm and is made Made of heat-resistant and gas-tight aluminum oxide. It is provided that the stuffing box 8 the jacket tube 3 encloses some distance from the sleeve K. Tests have shown that with the type of electrode according to FIG. 2 the gland packing pressure readily than can be chosen sufficiently for the seal without damaging the jacket tube 3 will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Geberaerät for a device for electrical Display and, if necessary, regulation of the water level in the steam and water troughs a steam generator with a in communicating connection with the steam and Water drum standing vertical pipe, in which a sealed at the point of introduction Rod-shaped electrode protrudes, which is arranged in an insulating jacket tube having metallic core, thereby marked, da., 'he core of one Bundle (12) of a matched number of thin »5 wires is seen, softens tightly into the Jacket pipe (3) is pushed.

2. Gebergerat according to claim 1, characterized thereby , in that the bundle (12) at its insertion end by grinding the ends of the outer wires forming the bundle jacket is sharpened.

3. Encoder apparatus according to claim 1 or 2 :: characterized in that the wire ends of the bundle (12) at its corresponds to the κ Einschiebende against opposite end. are contained in a sleeve (14).

4. Transmitter device, laughs at claims 1 and 3, characterized in that iie wires of the The bundle (12) extends approximately over the entire clear length of the jacket tube 3)! and the sleeve (14) with its end facing the jacket tube (3) abuts against the latter.

5. Transmitter device according to claims 1 and 3, characterized in that the sleeve (14) on its end facing away from the jacket tube (3) has a plug contact (15) for the electrical connection of the electrode.