DE1870033U

DE1870033U - DEVICE FOR MAINTAINING LOW-BOILING LIQUIDS LEVEL

Info

Publication number: DE1870033U
Application number: DEG27400U
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1963-02-13
Filing date: 1963-02-13
Publication date: 1963-04-11

Description

Vorrichtung zur Konstanthaltung des Niveaus tiefsiedender Flüssigkeiten Device for keeping the level of low-boiling liquids constant

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Konstanthaltung des Niveaus tiefsiedender Flüssigkeiten in einem Gefäss, wobei ein in mindestens einer Zuleitung zu diesem Gefäss befindliches elektrisch schaltbares Ventil mit der Vorrichtung elektrisch verbunden ist.The innovation relates to a device for keeping constant the level of low-boiling liquids in a vessel, whereby an electrically switchable valve with the device located in at least one supply line to this vessel is electrically connected.

Es ist bekannt, zur Konstanthaltung von Flüssigkeitsniveaus in Behältern oder dergleichen Schwimmer zu verwenden. Auch Dampfdruckthermometer sind in Gebrauch. Weiterhin ist bekannt, eine Niveauregulierung durch elektrisch beheizte Metallwendeln vorzunehmen, deren Widerstand in Dampf und in der Flüssigkeit verschieden ist. Nach einem anderen bekannten Verfahren wird die Standhöhe der Flüssigkeit durch Fotozellen kon-It is known to keep fluid levels constant to use floats in containers or the like. Steam pressure thermometers are also in use. It is also known to adjust the level by means of electrically heated metal coils, their resistance in vapor and in the liquid is different. According to another known method, the level of the liquid is checked by photocells.

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trolliert, die die Flüssigkeitszufuhr über Relais steuern. Äusserdem ist es bekannt, konzentrische Röhren zu verwenden, deren Kapazität sich durch Vorhandensein von Dampf oder Flüssigkeit ändert.trolled who control the fluid supply via relays. It is also known to use concentric tubes whose capacity changes due to the presence of vapor or liquid.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, das Niveau einer tiefsiedenden Flüssigkeit in einfacher und allgemein anwendbarer Weise in einer bestimmten Höhe zu halten.The present innovation is based on the task the level of a low-boiling liquid increases in a simple and generally applicable manner at a certain level keep.

Dies wird neuerungsgemäss erreicht durch ein beiderseits offenes heizbares Röhrchen, das senkrecht und mit seinem unteren Ende höhengleich zu dem konstantzuhaltenden Niveau angeordnet ist und in seinem oberen Teil die Lötstelle eines Thermoelementes enthält.According to the innovation, this is achieved by both sides open, heatable tube that is vertical and at its lower end level with the level to be kept constant is arranged and contains the solder joint of a thermocouple in its upper part.

Die neuerungsgemässe Vorrichtung arbeitet in der Meise, dass die im oberen Teil eines heizbaren Röhrchens befindliche Lötstelle eines Thermoelementes, das über einen Regler mit einem elektrisch schaltbarem Ventil verbunden ist, in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau gekühlt, bzw. erwärmt wird und dementsprechend eine über das Ventil gesteuerte Flüssigkeitszufuhr ab« bzw. anstellt. Die Vorrichtung ist in einem Behälter, der eine tiefsiedende Flüssigkeit enthält, deren Niveau auf konstanter Höhe gehalten werden soll, vertikal so angebracht, dass sich das untere Ende des heizbaren Röhrchen^ mit dem konstan '»-zuhältenden Flüssigkeitsniveau in gleicher Höhe befindet. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel nun beispielswei-The innovation according to the device works in the Meise that the soldering point of a thermocouple located in the upper part of a heatable tube, which is controlled by a regulator is connected to an electrically switchable valve, in Depending on the liquid level, it is cooled or heated and, accordingly, a liquid supply controlled via the valve from «or hires. The device is in a container that contains a low-boiling liquid, whose Level should be kept at a constant height, placed vertically so that the lower end of the heatable tube ^ with the constant liquid level to be maintained in the same Height is located. If, for example, the liquid level falls

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se durch Verdunsten, Verdampfen oder Ausfliessen, dann nimmt das Thermoelement eine der Heizung des Röhrchens entsprechende Temperatur an und läswirkt über einen Regler und ein elektrisch schaltbares Ventil die Öffnung einer Flüssigkeitszufuhr. Das Flüssigkeitsniveau steigt demzufolge an., und zwar so lange, bis etwas Flüssigkeit in das heizbare Röhrchen eindringt. Die» se Flüssigkeit erwärmt sich sehr rasch» Die Folge ist ein Siedeverzug, und die verspritzende Flüssigkeit kühlt die Lötstelle des Thermoelementes ab und drosselt über den Regler und das elektrisch schaltbare Ventil die Flüssigkeitszufuhr.se by evaporation, evaporation or leakage, then takes the thermocouple sets a temperature corresponding to the heating of the tube and operates via a controller and an electrical one switchable valve opening a liquid supply. As a result, the liquid level rises, for as long as until some liquid penetrates the heatable tube. This liquid heats up very quickly. The result is a delay in boiling and the sprayed liquid cools the solder joint of the thermocouple and throttles the liquid supply via the controller and the electrically switchable valve.

Die Beheizung des Röhrchens kann durch Widerstandsheizung erfolgen, indem das Röhrchen mit einer elektrischen Heizwicklung ausgestattet wird. Im Falle von brennbaren tiefsie« denden Flüssigkeiten oder Sauerstoff erfolgt die Beheizung des Röhrchens durch Umspülung mit einem angewärmten Gas, das durch eine Ummantelung geführt wird und das Röhrchen direkt bestreicht, Ss ist ausserdem möglich, das Heizgas durch eine um das heizbare Röhrchen gelegte Rohrschlange zu leiten. Zur Verminderung der Wärmeabstrahlung nach aussen ist das heizbare Röhrchen mit der Heizung von einem Isolierrohr umgeben» Beide befinden sich in einem etwas weiteren und wesentlich längeren Überrohr. Dieses dient sowohl als Schutz für die empfindlichen Teile der Vorrichtung bei der Handhabung als auch dazu, das Eindringen unkontrollierbarer Spritzer in das heizbare Röhrchen, z.B. bei starkem Sieden der Flüssigkeit, zu verhindern. Das Überrohr ist un-The heating of the tube can be done by resistance heating by connecting the tube with an electric Heating coil is equipped. In the case of flammable deep The tubes are heated by flushing with a warmed gas, which flows through the liquids or oxygen a sheathing is passed and the tube is coated directly, it is also possible to pass the heating gas through a to the heatable Tubular laid pipe coil to conduct. To reduce the radiation of heat to the outside, the heatable tube is connected to the Heating surrounded by an insulating tube »Both are in a slightly wider and much longer outer tube. This serves both as protection for the sensitive parts of the device during handling as well as to make the penetration uncontrollable To prevent splashes into the heatable tube, e.g. when the liquid is boiling too much. The cover pipe is un-

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ten geschlossen und besitzt an mehreren Stellen seitliche Öffnungen, damit sich in seinem Inneren beim Einführen der Vorrichtung in ein Flüssigkeitsbad das gleiche llüssigkeitsniveau einstellen kann wie außen.ten closed and has lateral in several places Openings so that in its interior when inserting the Device in a liquid bath the same liquid level can adjust like outside.

.Ss ist auch möglich, das Steuergerät in Druckbehälter einzubauen. In diesem !Fall ist es lediglich notwendig, die Drahtdurchftlhrungen im oberen Haltering druckdicht auszugestalten.It is also possible to install the control unit in a pressure vessel. In this case it is only necessary to make the wire feedthroughs design pressure-tight in the upper retaining ring.

Der G-egenstancL der !Teuerung soll an Hand des in öler Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The price increase should be based on the drawing in oil schematically illustrated embodiment will be explained in more detail.

Jj¹Ig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer neuerungsgemäßen Vorrichtung. Ein 80 mm langes-Metallrohrchen (1) von etwa 5 rim Durchmesser und einer lichten Weite von etwa 4 mm ist fast auf seiner' ganzen Länge mit lackisoliertem Widerstandsdraht (2) umwickelt, der' es bei Anlegen einer Spannung von 6 bis 10 YoIt gestattet, das Röhrchen zu beheizen, 'über dieses mit der Heiswicklung ausgestattete Röhrchen ist ein zweites Metallrohr (5) und, zu Ifärmeisolationszwecken, ein 70 mn langes etwas weiteres Glasrohr (4) geschoben. Der zwischen den beiden ί-Ietallröhrchen befindliche Saum ist oben und unten ringförmig abgedichtet. Im obersten Seil des Röhrchens ist die Lötstelle eines Thermoelementes (5) angebracht.Jj ¹ Ig. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention. An 80 mm long metal tube (1) with a diameter of about 5 mm and a clearance of about 4 mm is wrapped almost over its entire length with enamel-insulated resistance wire (2), which allows it to be done when a voltage of 6 to 10 years is applied To heat the tube, a second metal tube (5) and, for thermal insulation purposes, a 70 m long glass tube (4), a little more long, are pushed over this tube equipped with the hot winding. The hem between the two ί-metal tubes is sealed at the top and bottom in a ring shape. The soldering point of a thermocouple (5) is attached to the top rope of the tube.

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Das "Röhrchen mit der heizwicklung und dem isolationsrohr "befindet sicli in einer 13 ei langen Üb err öhre (6), die ebenfalls zweckmässig aus Metall besteht, von etwa 10 mm Außendurchniesser und etwa 10 mm lichter Weite. Das heizbare !Röhrchen wird dabei im Überrohr an seinem oberen, nicht mit Heizwicklung versehenen Ende durch zwei kräftige Metallringe (7) festgehalten, wovon der eine dadurch, daß er auf dem etwas weiteren und kürzeren Isolationsrohr aufsitzt, gleichzeitig die Abdichtung des Heizraumes bewirkt und außerdem öffnungen für die Zuleitungsdr-änte zur Heizwicklung besitzt. Die überrÖhre überragt dabei das heizbare Röhrchen an seinem oberen Ende um etwa, 1 cm, an seinem unteren Ende dagegen um etwa 5 cm. Die Überröhre ist an ihrem unteren Encle geschlossen und verjüngt sich an ihrem oberen Ende zu einem engen Rohr, durch das die beiden Eeizzuleitungen und die beiden !Thermoelementschenkel herausgeführt sind. Außerdem besitzt die Überröhre oberhalb der Halteringe, kurz unterhalb der Halteringe und in ihrem unteren Teil mehrere seitliche Öffnungen (8). Diese haben den Zweck, der Flüssigkeit ungehinderten Zutritt zum heizbaren Röhrchen und den entstehenden Dämpfen Abzug zu verschaffen. Die unten geschlossene Überröhre (6) verhindert aber dabei, daß zum Beispiel bei starkem Sieden der flüssigkeit, Spritzer bei zu tiefem llüssigkeitsniveau an die Jaötv stelle des Shermoelementes gelangen und durch die AbkühlungThe "tube with the heating coil and the insulation tube" is located in a 13 egg long tube (6), which is also suitably made of metal, about 10 mm outside diameter and about 10 mm inside width. The heatable! Tube is held in the outer tube at its upper end, which is not provided with a heating coil, by two strong metal rings (7), one of which, because it sits on the somewhat wider and shorter insulation tube, simultaneously seals the boiler room and also has openings for the supply wires to the heating coil. The tube protrudes beyond the heatable tube at its upper end by about 1 cm, and at its lower end by about 5 cm. The tube is closed at its lower end and tapers at its upper end to form a narrow tube through which the two electrical supply lines and the two thermocouple legs are led out. In addition, the tube has a plurality of lateral openings (8) above the retaining rings, just below the retaining rings and in its lower part. The purpose of these is to give the liquid unimpeded access to the heatable tube and to allow the vapors to be extracted. The tube (6), which is closed at the bottom, prevents, for example, when the liquid is boiling heavily, splashes from reaching the Jaötv point of the shermocouple when the liquid level is too low and from the cooling

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der Lötstelle eine Fehlsteuerung der Flüssigkeitszufuhr "bewirken.the solder joint a malfunction of the fluid supply "cause.

ig· 2 zeigt schema/tisch die Anwendungsweise einer solchen Vorrichtung« Sie wird mit dem langer üb erstehenden Überrohr— stück voran senkrecht in eine Flüssigkeit getaucht, und zwar so weit, daß das heizbare Röhrchen gerade eintaucht. Die Flüssigkeit hat dabei durch die unteren seitlichen Öffnungen der· überröhre ungehinderten Zutritt zu dem heizbaren Röhrchen» ,Steigt der flüssigkeitsspiegel an, so wird in das heizbare Röhrchen eingedrungene Flüssigkeit durch die im Röhrchen herrschende wesentlich höhere Tempera.tür plötzlich erhitzt, es entsteht ein Siedeverzug und es spritzt Flüssigkeit an die Lötstelle des [Thermoelementes. Das Thermoelement, das vorher die Temperatur der beheizten Röhre "besass, kühlt sich ab und stellt über einen Regler (9) das elektrisch schaltbare Yentil (10) ab, das die Zufuhr der tiefsiedenden Flüssigkeit zum Behälter reguliert. Als Regler kann dabei einer der üblichen: Kleinregler von Hartmann & Braun, aber auch eine beliebige andere Torrichtung, die das Ventil in Abhängigkeit von der Ehermospannung zu steueren vermag oder auch ein Millivolt— meter in -Verbindung mit einem Quecksilberkontakt, dienen., Bei einem Sinken des Flüssigkeitsspiegels im Behälter kommt einmal der Zeitpunkt, wo das Flüssigkeitsniveau unter das untere Ende des heizbaren Röhrehens absinkt, wo also keineig · 2 shows schematically how such a system can be used Device «It is attached to the long protruding over tube— piece first vertically immersed in a liquid, so far that the heatable tube is just immersed. the Liquid has unimpeded access to the heatable tube through the lower side openings of the overtube » , If the liquid level rises, the liquid that has penetrated the heatable tube is replaced by the liquid in the tube the prevailing much higher temperature door suddenly heated up, there is a delay in boiling and liquid splashes onto the soldering point of the [thermocouple. The thermocouple that was previously the temperature of the heated tube ", it cools down and sets the electrically switchable via a controller (9) Yentil (10) from which the supply of the low-boiling liquid regulated to the container. The controller can be one of the usual: Small controller from Hartmann & Braun, but also any other gate direction that controls the valve depending on the Able to control thermo-voltage or a millivolt— meter in connection with a mercury contact., If the liquid level in the container drops, there will be a point in time when the liquid level falls below the lower end of the heatable tube row sinks, so where none

08/009 Gesellschaft für Linde's Eismaschinen Aktiengesellschaft08/009 Company for Linde's Eismaschinen Aktiengesellschaft

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plötzliche Erhitzung der !Flüssigkeit mehr stattfinden kann und infolgedessen keine- !Flüssigkeit mehr gegen die !lötstelle des .!Thermoelementes geschleudert wird. In diesem Falle steigt die !Temperatur des !Thermoelementes wieder auf die des "beheizten Röhrchens an und bewirkt auf demselben liege _s also über den Regler und das Ventil, eine Freigabe der Flüssigkeitszufuhr. Das Flüssigkeitsniveau im Behälter wird nun wieder angehoben, bis das heizbare Röhrchen erreicht und etwas Flüssigkeit eingedrungen ist. lun spritzt wieder kalte Flüssigkeit an die Lötstelle₃ das !Thermoelement kühlt sich ab und die Flüssigkeitszufuhr wird gedrosselt·Sudden heating of the! liquid can take place and, as a result, no liquid is thrown against! the! soldering point of the.! thermocouple. In this case, the! Temperature of the! Thermocouple rises again to that of the "heated tube and causes the same _s thus lie across the regulator and the valve, a release of the liquid feed. The liquid level in the container is now raised again until the heated tube reached and some liquid has penetrated. lun cold liquid splashes again at the soldering point ₃ ! The thermocouple cools down and the liquid supply is throttled

Mit Hilfe der beschriebenen "Vorrichtung ist es zum Beispiel möglich, in einem G-efäß von etwa 50-80 cm Durchmesser das ITiveau einer tiefsiedenden Flüssigkeit mit einer Toleranz von ca. £ 0,5 cm auf einer konstanten Höhe zu halten.With the aid of the device described, it is possible, for example, to put the ITlevel of a low-boiling liquid with a tolerance of about 0.5 cm at a constant height.

Claims

Protection claims

1.) Device to keep the level of low boilers constant Liquids in a vessel, with one in at least one supply line to this vessel "electrically switchable valve electrically connected to the device j is characterized by an open on both sides heatable tube, which is arranged vertically and with its lower end level with the level to be kept constant is and in its upper part contains the soldering point of a thermocouple.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the heating of the tube consists of a resistance winding consists, preferably on the outside of the tube.

3.) Device according to claim 1, characterized in that the heating of the tube consists of a dumbbell surrounding the tube.

4.) Device according to claim 1, characterized in that the heating of the tube consists of a coil surrounding the tube »

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5o) Device according to one of claims 1 to 4- _5, characterized in that the heatable tube and the heater are surrounded by a thermal insulation tube.

6.) Device according to one of claims 1 to S _5, characterized in that the heatable tube is surrounded in its entire length by a longer, closed bottom tube, which has several lateral openings.

7 «) device according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the for the thermocouple legs and the leads of the electrical resistance heater necessary openings pressure-tight when used in autoclaves are designed.