DE19850444A1 - Analysis process comprises adjusting the hydrostatic pressure after passing from a pressure-reducing valve via a gooseneck and feeding the fluid to an outlet via a storage vessel - Google Patents

Analysis process comprises adjusting the hydrostatic pressure after passing from a pressure-reducing valve via a gooseneck and feeding the fluid to an outlet via a storage vessel

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    • G01N27/10—Investigation or analysis specially adapted for controlling or monitoring operations or for signalling

Abstract

The analysis process comprises adjusting the hydrostatic pressure after passing from a pressure-reducing valve via a gooseneck and feeding the fluid to an outlet via a storage vessel. A portion is taken from this flow of analysis fluid, carefully thermostated and analytical modules added via a distribution system and the pH, O2, Na<+>, Si, the m-value and the conductivity of the fluid measured. Several modules can be added and controlled by a sequencer. An Independent claim is also included for an apparatus for carrying out the analysis process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analytik strömender Flüssigkeiten, ins­ besondere in der Kraftwerkstechnik. Eine Vorrichtung in kompakter oder modularer Bauweise dient der Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the analysis of flowing liquids, ins especially in power plant technology. A device in compact or modular Construction serves to carry out the method.

Es sind bereits Verfahren bekannt, strömende Flüssigkeiten zu analysieren. Dazu gibt es eine kaum überschaubare Vielzahl von Verfahren, zusammenfassender Darstellungen, Handbücher und dergleichen.Methods are already known for analyzing flowing liquids. To there is a hardly manageable variety of procedures, more summarizing Representations, manuals and the like.

Es ist auch bereits bekannt, in einem Wasser-Dampf-Kreislauf eines Kraftwerkes die Bestandteile des Wassers analytisch zu kontrollieren. Eine häufig verwendete Methode ist die Leitfähigkeitsmessung. Der Dampfstrom wird kontinuierlich oder diskontinuierlich kontrolliert. Neben der Leitfähigkeit werden pH, O2, Na+, Si, m- und p-Wert bestimmt.It is also already known to analytically control the constituents of water in a water-steam cycle of a power plant. A frequently used method is the conductivity measurement. The steam flow is controlled continuously or discontinuously. In addition to conductivity, pH, O 2 , Na + , Si, m and p values are determined.

Zur Durchführung der Messungen wird so verfahren, daß aus dem Medienstrom eine Probe entnommen wird. Das geschieht kontinuierlich über eine Sonde, die über eine eingeschweißte Hülse in den Medienstrom eintaucht. Durch ein Rohr aus V 4 A Stahl wird die Probe an den Meßplatz geleitet und dort nach hinreichender Abkühlung und Entspannung (Drosselung) vermessen.To carry out the measurements, proceed from the media stream a sample is taken. This is done continuously using a probe that immersed in the media flow via a welded sleeve. Through a pipe V 4 A steel, the sample is directed to the measuring station and there after sufficient Measure cooling and relaxation (throttling).

Für das Entnahmerohr gibt es eine Vielzahl angebotener technischer Lösungen. Diese sind häufig verbunden mit einem Probenahmekühler und einem Kationenfil­ ter, wobei letzterer eine Differenzleitfähigkeitsmessung in z. B. einem Meßkopf nach Dr. Leye ermöglicht.There are a variety of technical solutions offered for the sampling tube. These are often combined with a sampling cooler and a cation fil ter, the latter a differential conductivity measurement in z. B. after a measuring head Dr. Leye enables.

Es ist üblich und wird u. a. von der weltweit führenden Firma auf diesem Gebiet, der US-amerikanischen SENTRY Equipment Corp. als alleinige Lösung der technischen Aufgabenstellung angewendet, daß aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf eines Heiz­ kraftwerkes laufend Proben entnommen werden im Umfang von 60 l/h. Diese Flüssigkeitsmenge wird auf + 25 Grad C gekühlt und die Messungen werden in an sich bekannter Weise durchgeführt. Der Druck des Produktstromes wird durch Ventile gemindert, die technisch raffiniert ausgestattet sind.It is common and may a. from the world 's leading company in this field, the SENTRY Equipment Corp. as the sole solution to the technical Task applied that from the water-steam cycle of a heating power plant continuously samples are taken in the amount of 60 l / h. This Liquid amount is cooled to + 25 degrees C and the measurements are taken in performed in a known manner. The pressure of the product stream is determined by Reduced valves that are technically sophisticated.

Sofern die Kühlwassertemperaturen nicht ausreichen, um die geforderte Meß­ temperatur der Analysenflüssigkeit zu erreichen, wird ein Elektrokühler eingesetzt, mittels dem - bevorzugt in klimatisch heißen Regionen - das gesamte Probengut (60 l/h) thermostatiert wird. Dies erfordert einen hohen Energieaufwand. If the cooling water temperatures are not sufficient to meet the required measurement to reach the temperature of the analysis liquid, an electric cooler is used, by means of - preferably in climatically hot regions - the entire sample (60th l / h) is thermostated. This requires a lot of energy.  

Die Nachteile des Standes von Wissenschaft und Technik lassen sich wie folgt beschreiben.The disadvantages of the state of the art in science and technology can be summarized as follows describe.

  • 1. Die herkömmliche Probenahmetechnik ist mit einem großen Verrohrungs- und Montageaufwand verbunden.1. The conventional sampling technique is with a large piping and assembly effort connected.
  • 2. Gleiches trifft nach Art und Anzahl für die derzeit notwendigen relativ hoch­ wertigen Ventile zu, die dem Systemdruck standhalten müssen.2. The same is relatively high in terms of type and number for those currently required valuable valves that have to withstand the system pressure.
  • 3. Durch das notwendige Vorhandensein der Verteilventile und der damit gegebenen Möglichkeit der Manipulation können Veränderungen der Strö­ mungsverhältnisse und damit des analytischen Ergebnisses der Leitfähig­ keits-und pH-Messung verursacht werden.3. Due to the necessary presence of the distribution valves and thus Given the possibility of manipulation, changes in the current conditions and thus the analytical result of the conductivity and pH measurement are caused.
  • 4. Die konventionelle Probenahmetechnik ist außerordentlich schwer automati­ sierbar.4. Conventional sampling technology is extremely difficult to automate sizable.
  • 5. Nicht automatisiert ist die Wiederinbetriebnahme herkömmlicher Probenah­ metechnik nach Revisionen oder dergleichen, sie ist mit hohem manuellen Aufwand verbunden.5. The recommissioning of conventional sampling is not automated Metechnik after revisions or the like, it is with high manual Associated effort.
  • 6. Die Totvolumina sind relativ groß und damit die Verfügbarkeit aktueller Analysewerte unzureichend.6. The dead volumes are relatively large and thus the availability more current Insufficient analysis values.
  • 7. Die bevorzugt in heißem Klimazonen erforderliche Thermostatierung ist bei 60 l Medium pro Stunde mit hohem Anlagen- und Energieaufwand verbun­ den.7. The preferred thermostat in hot climates is at 60 l medium per hour combined with high system and energy expenditure the.

Die Ursachen für die unter 1. bis 3. genannten Nachteile sind im herkömmlichen Aufbau der Probenahmesysteme und der nachfolgenden Analytik begründet.The causes of the disadvantages mentioned under 1. to 3. are conventional Setup of the sampling systems and the subsequent analysis justified.

Daraus ergibt sich zwangsläufig für die Punkte 4. und 5. bei konventioneller Technik ein außerordentlich großer Aufwand in Gestalt von Motorventilen mit Regelcharak­ teristik, Durchflußreglern etc.This inevitably results for points 4 and 5 for conventional technology an extraordinarily large effort in the form of engine valves with control character teristics, flow controllers etc.

Da bisher der gesamte gekühlte Medienstrom (60 l/h) der Analytik zugeführt wird, sind große Volumina mit hohem Anlagen- und Energieaufwand für den Fall der Thermostatierung unabdingbar.Since the entire cooled media flow (60 l / h) has so far been fed to the analytics, are large volumes with high system and energy expenditure in the event of Thermostat essential.

Die Erfindung hat das Ziel, die Nachteile des Standes von Wissenschaft und Tech­ nik abzustellen und ein zuverlässiges und kostengünstiges analytisches Verfahren zur Überwachung des Wasser-Dampf-Kreislaufes in Kraftwerken anzugeben. Dabei soll besonderer Wert auf die Automatisierbarkeit der Analytik gelegt werden. Die zur Messung notwendigen Flüssigkeitsmengen müssen verringert werden. Das ist schon aus energetischen Gründen notwendig.The invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art in science and technology nik and a reliable and inexpensive analytical procedure for monitoring the water-steam cycle in power plants. Here special emphasis should be placed on the automation of the analytics. The amount of liquid required for the measurement must be reduced. The is necessary for energy reasons.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Ursachen der Nachteile bisheriger Verfahrens­ weise zu überwinden, wobei die Genauigkeit und der Zugriff auf die Meßwerte zur Produktionskontrolle gewährleistet bleiben oder verbessert werden soll.The invention has for its object the causes of the disadvantages of previous methods way to overcome, the accuracy and access to the measured values Production control should remain guaranteed or should be improved.

Es müssen Verfahrensweisen aufgezeigt werden, welche die notwendige Menge Analysenflüssigkeit verringern bei mindestens gleicher Genauigkeit der Messungen und ihrer zeitlichen Verfügbarkeit.Procedures must be shown, which the necessary amount  Reduce the analytical fluid while maintaining the same accuracy of the measurements and their temporal availability.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter Beachten der Vor­ schrift über die Entnahme von mindestens 60 l Analysenlösung pro Stunde aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf eines Kraftwerkes und deren Abkühlung und Entspannung die Analysenlösung gesplittet wird.The object is achieved in that taking into account the before Writings on the removal of at least 60 l of analytical solution per hour from the Water-steam cycle of a power plant and its cooling and relaxation the analytical solution is split.

Der gekühlte und entspannte Strom von Analysenflüssigkeit wird erfindungsgemäß von der durchzuführenden Analytik getrennt.The cooled and relaxed stream of analysis liquid is used according to the invention separate from the analytics to be performed.

Nach dem Abzweigen des Analysenflüssigkeitsstromes aus dem Wasser-Dampf- Kreislauf wird wie folgt verfahren.After branching off the analysis liquid stream from the water-steam The circuit is operated as follows.

In an sich bekannter Weise wird zunächst die Analysenlösung in der vorgeschriebe­ nen Menge aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf des Kraftwerkes gezogen und in einem Schlangenkühler oder dergleichen abgekühlt. Der Flüssigkeitsstrom wird gegen den Atmosphärendruck entspannt und fließt durch einen Schwanenhals in freiem Auslauf in eine Handprobenahmeflasche und weiter in die Probenents­ orgung.In a manner known per se, the analytical solution is first prescribed a quantity drawn from the water-steam cycle of the power plant and into cooled by a coil cooler or the like. The liquid flow will relaxes against atmospheric pressure and flows in through a gooseneck free spout into a hand sampling bottle and further into the sample ent organization.

In diesen Fluß wird jetzt erfindungsgemäß eingegriffen. Durch eine Schlauchpumpe oder eine vergleichbare probemengebegrenzende Vorrichtung wird eine geringe Menge Analysenflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsstrom entnommen und einer Thermostatiereinheit zugeführt. Die in Anspruch genommene Menge beträgt etwa zehn bis fünfzehn vom Hundert der Gesamtmenge von 60 l pro Stunde. Die Ther­ mostatiereinheit bringt die entnommene, relativ geringe Menge Analysenlösung auf genaue Meßtemperatur. Diese genau temperierte, relativ geringe Menge Analysen­ lösung wird den Meßgeräten zugeführt und die Messungen werden vorgenommen.This river is now interfered with according to the invention. By a peristaltic pump or a comparable sample limiting device becomes a small one Amount of analysis liquid taken from the liquid flow and one Thermostat unit supplied. The amount used is approximately ten to fifteen out of a hundred of the total of 60 liters per hour. The Ther Mostatiereinheit applies the withdrawn, relatively small amount of analysis solution exact measuring temperature. This precisely tempered, relatively small amount of analysis Solution is fed to the measuring devices and the measurements are taken.

Diese Verfahrensweise bedeutet, daß nur etwa ein Zehntel der nach dem Stand der Technik notwendigen Analyseflüssigkeitsmenge entnommen und vor allem thermo­ statiert werden müssen. Das bedeutet einen gewaltigen Vorteil.This procedure means that only about a tenth of the state of the art Technology removed necessary amount of analysis liquid and above all thermo must be statuted. That means a huge advantage.

Die Entnahme der Analyseflüssigkeit wird durch eine nachgeschaltete Pumpe verwirklicht, die als Volumenbegrenzung fungiert.The extraction of the analysis liquid is done by a downstream pump realized that acts as a volume limitation.

Die Analyseflüssigkeit wird einem, mehreren oder allen Modulen einer Analytikbat­ terie nacheinander oder zugleich zugeführt. In jedem Modul wird die Leitfähigkeit und/oder die Differenzleitfähigkeit durch Messen auch der korrigierten Leitfähigkeit, pH, O2, Na+, Si, auch der m-Wert usw. gemessen. Ein Sequenzer, automatisch gesteuert, schaltet die erforderlichen Module im Takt zu.The analysis liquid is supplied to one, several or all modules of an analytical battery in succession or at the same time. In each module, the conductivity and / or the differential conductivity are measured by measuring the corrected conductivity, pH, O 2 , Na + , Si, also the m-value, etc. A sequencer, automatically controlled, switches on the required modules in time.

Die Module sind an einer Tafel angebracht, die gegebenenfalls in einen Schrank untergebracht werden kann. The modules are attached to a blackboard, which may be in a closet can be accommodated.  

Die erstmalig mögliche Automatisierung der Analytik hat gegenüber der bisherigen Verfahrensweise große Vorteile. Wurden bisher etwa 20 l gekühlte Analysenflüssig­ keit gebraucht, um zum Beispiel eine Differenzleitfähigkeitsmessung genau genug durchzuführen und mußte das Ventil zum Durchleiten des Analysenflüssigkeits­ stromes durch den Kationenaustauscher von Hand betrieben werden, kann jetzt das Leitfähigkeitsmeßmodul durch einen Sequenzer angesteuert werden, wobei nach­ folgend automatisch Analysenflüssigkeit aus dem entspannten und nur vorgekühl­ ten Flüssigkeitsstrom entnommen wird.The automation of analytics, which is possible for the first time, has compared to the previous one Procedure great advantages. So far, about 20 liters of cooled analysis liquid have been used used, for example, to measure differential conductivity precisely enough perform and needed the valve to pass the analysis liquid can be operated by hand through the cation exchanger, this can now be done Conductivity measuring module can be controlled by a sequencer, whereby after following automatically analysis liquid from the relaxed and only pre-cooled th liquid flow is removed.

Wird der Analysenflüssigkeitsstrom aus irgendeinem Grund unterbrochen, geht ein Meßsignal vom Motorventil M an die Schlauchpumpe (4), die daraufhin stoppt und so ein Trockenziehen der Apparatur vermeidet. If the analysis liquid flow is interrupted for any reason, a measurement signal goes from the motor valve M to the peristaltic pump ( 4 ), which then stops and thus prevents the apparatus from drying out.

Legende zur AbbildungLegend for illustration

TI Temperaturwächter
TI temperature monitor

11

Flüssigkeitsstromwächter
Liquid flow monitor

22nd

Motorventil
Engine valve

33rd

Überlauf (Schwanenhals)
Gooseneck overflow

44th

Schlauchpumpe
Peristaltic pump

Claims (2)

1. Verfahren zur Analytik strömender Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf von Kraftwerken durch Entnehmen eines Stromes von ca. 60 l pro Stunde Analysenflüssigkeit aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf, dessen Abkühlen und Entspannen und teilweisem Rückführen in den Kondensat- Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß nach Passieren von einem voreingestellten Druckminderventil über einen Schwa­ nenhals ein hydrostatischer Druck eingestellt wird und die Flüssigkeit über ein Vorratsgefäß wie eine Probenahmeflasche oder der­ gleichen dem freien Ablauf zugeführt wird, aus diesem Strom von Analysenflüssigkeit ein Anteil entnommen wird, dieser Anteil sorgfältig thermostatiert wird, alsdann über ein Verteilersystem analytischen Modulen zugeführt wird, in denen pH, O2, Na+, Si, der m-Wert, die Leitfähigkeit vor und nach einem Kationenfilter bestimmt werden, weitere Module zugeschaltet werden können, wobei die Module über Sequenzer derart gesteuert werden, daß die entscheidenden Werte häufiger bestimmt werden und anschließend die Auswertung in an sich bekannter Weise erfolgt.1. Method for the analysis of flowing liquids, in particular water from the water-steam cycle of power plants by removing a stream of approx. 60 l per hour of analysis liquid from the water-steam cycle, its cooling and relaxing and partial return to the condensate - Circuit, characterized in that after passing a preset pressure reducing valve via a gooseneck, a hydrostatic pressure is set and the liquid is supplied to the free outlet via a storage vessel such as a sampling bottle or the like, a portion of which is taken from this stream of analysis liquid, this portion is carefully thermostatted, then analytical modules are fed via a distribution system, in which pH, O 2 , Na + , Si, the m-value, the conductivity before and after a cation filter are determined, further modules can be switched on, whereby the Modules controlled via sequencers be that the decisive values are determined more often and then the evaluation is carried out in a manner known per se. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Meßmodule, die gegenüber herkömmlicher Technik im Maßstab eins zu zehn verkleinert sind, für die Messung von pH, O2, Na+, Si, Leitfähigkeit, Differenzleitfähigkeit, m-Wert und anderer in einer Analytikbatterie angeordnet sind eine Thermostatiereinheit mit unterschiedlicher Anzahl von Ein- und Ausgängen vorhanden ist, eine Schlauchpumpe dem fließenden entspannten vorgekühlten Strom der Analysenflüssigkeit die für das Modul notwendige Menge Analysenlösung entnimmt, die Meßeinheit im Modul die Probe analysiert, die Analysenwerte gespeichert und an eine Auswerteeinheit weitergegeben werden, sowie eine Probenahmeflasche, die mit waschflaschenähnlichen Zu- und Abgängen versehen in den Medienüberlauf eingebunden ist.2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that measuring modules, which are reduced by one to ten compared to conventional technology, for the measurement of pH, O 2 , Na + , Si, conductivity, differential conductivity, m-value and others arranged in an analytical battery, there is a thermostat unit with a different number of inputs and outputs, a peristaltic pump takes the amount of analytical solution required for the module from the flowing, relaxed, pre-cooled stream of analytical liquid, the measuring unit in the module analyzes the sample, stores the analytical values and be passed on to an evaluation unit, as well as a sampling bottle, which is provided with wash bottle-like inlets and outlets in the media overflow.
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