DE2132439A1

DE2132439A1 - Fluessigkeitsstandmesser fuer druckbehaelter

Info

Publication number: DE2132439A1
Application number: DE19712132439
Authority: DE
Inventors: Ernst Mrusek
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1971-06-30
Filing date: 1971-06-30
Publication date: 1973-01-18
Also published as: IT956789B; BE785620A; FR2143843A1; NL7204966A

Description

Bensberg, den 14.6.1971

GtS4-We/Ku

24.156.2

INTERATOM

Internationale Atomreaktorbau GmbH 506 Bensberg

Flüssigkeitsstandmesser für Druckbehälter

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstandmesser für Druckbehälter, vorzugsweise für solche mit hohem Druck, beispielsweise von 10 MPa, mit einem oder mehreren Schwimmkörpern, deren Höhenlage meßbar ist, beispielsweise auf optischem, mechanischem oder elektromagnetischem Wege.

Flüssigkeitsstandmesser nach dem obigen Prinzip sind an sich bekannt. Ihrer Anwendung sind jedoch bei steigendem Druck Grenzen gesetzt, da die Wandstärke der Schwimmkörper dem Druck entsprechend erhöht werden muß, bis schließlich durch das steigende Gewicht des Schwimmkörpers dessen Auftrieb völlig vernichtet wird. Die Grenze der Verwendbarkeit solcher Flüssigkeitsstandmesser hängt von Form, Größe und Werkstoff der Schwimmkörper ab, dürfte jedoch bei den in Frage kommenden Abmessungen und unter Verwendung der derzeit verfügbaren Werkstoffe bei ca. 5 MPa liegen.

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Aufgabe der Erfindung ist ein Flüssigkeitsstandmesser, der auch bei höherem Druck, beispielsweise von 10 MPa · verwendbar ist, und der sich, mit geringem Aufwand an Material herstellen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der oder die* Schwimmkörper teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, deren Dampfdruck bei. Betriebstemperatur des Druckbehälters dem in diesem herrschenden Druck annähernd gleich ist. Hierdurch wird erreicht, daß sich der Druck im Schwimmkörper und jener W im Druckbehälter annähernd aufheben, so daß der Schwimmkörper nur eine geringere Wandstärke aufzuweisen braucht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß Druckbehälter und Schwimmkörper die gleiche Flüssigkeit enthalten. Bei Verwendung des Flüssigkeitsstandmessers in Druckbehältern, deren Betriebsdruck und Temperatur größeren, über längere Zeiträume verlaufenden Schwankungen unterliegen, beispielsweise bei Dampfkesseln, wird auf diese Weise erreicht, daß Innen- und Außendruck des Schwimmkörpers sich bei allen Betriebszustanden ausgleichen, von geringen Verzögerungen abgesehen. Außerdem können kleine Undichtigkeiten des Schwimmkörpers keinen Schaden anrichten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schwimmkörper von außen beheizbar ist, so daß im Schwimmkörper auch unabhängig von der sonst im Druckbehälter herrschenden Teaperatur ein ausreichender Gegendruck hergestellt werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Druckbehälter einem hohen Innendruck bei geringer Temperatur ausgesetzt v/ird,

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beispielsweise in Verlaufe einer Wasserdruckprobe, und der Flüssigkeitsstandmesser' nicht durch Entfernen aus dem Druckbehälter oder durch zeitweiliges Absperren gegenüber demselben gesichert werden soll« Diese Beheizung ist besonders einfach und zweckmäßig, wenn der Schwimmkörper in einer mit dem Druckbehälter kommunizierenden Röhre außerhalb des Druckbehälters angeordnet ist.

In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Druckbehälter ein wassergekühlter Kernreaktor ist. Insbesondere bei Druckwasserreaktoren treten Betriebsdrücke in der Größenordnung von 10 MPa auf, so daß eine Verwendung von Flüssigkeitsstandmessern nach dem Schwimmprinzip in der bisher üblichen Bauweise nicht möglich ist. Andererseits ist gerade bei Anlagen dieser Art die Verwendung von Meßinstrumenten in einfacher, wenig störanfälliger Bauweise besonders erwünscht.

Schwankt die Betriebstemperatur des Druckbehälters in einem größeren Bereich, so ist zu berücksichtigen, daß die Dichte der in ihm enthaltenen Flüssigkeit Schwankungen unterworfen ist, was bewirkt, daß der Schwimmkörper verschieden tief in die Flüssigkeit eintaucht, was zu Verfälschungen des Messwertes führt. Zweckmäßigerweise ist daher eine temperaturabhängige Kompensation der Höhenanzeige für das verschieden tiefe Eintauchen des oder der Schwimmkörper in die zu messende Flüssigkeit vorhanden, deren wechselnder Dichte bei verschiedenen Temperaturen entsprechend. Dies kann beispielsweise in an sich bekannter Weise derart geschehen, daß die Höhenlage des oder der Schwimmkörper elektromagnetisch gemessen wird, wie

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ORIGINAL INSPECTED

weiter unten bei der Beschreibung der Zeichnung näher ausgeführt, und daß dies Meßsighal mit der anderweitig gemessenen Temperatur in einer hier nicht näher beschriebenen Schaltung korreliert und entsprechend berichtigt wird #

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und zwar zeigt die Figur einen Längsaxialschnitt durch den Schwimmer und den Meßwertgeber des Flüssigkeitsstandmessers.

In einem schematisch angedeuteten Druckbehälter (1) be- * findet'sich eine Flüssigkeit (2), in die ein Schwimmkörper (5) entsprechend seinem Gewicht eintaucht. Der Schwimmkörper (3) ist zu einem Teil mit einer Flüssigkeit (4) gefüllt, deren Dampfdruck bei der Betriebstemperatur des Druckbehälters den in diesem herrschenden Druck annähernd aufhebt. Im Beispiel trägt der Schwimmkörper (3) einen abgestuften Eisenkern (5), der entsprechend der Höhenlage des Schwimmkörpers verschieden tief in eine Induktionsspule (6) eintaucht und dadurch ein elektrisches Meßsignal liefert, das außerhalb des Druckbehälters (1) zur Anzeige gebracht, Aufschluß über die Höhenlage des Schwimmkörpers (3) und somit über den Stand der Flüssigkeit' (2) in dem Druckbehälter (1) gibt.

Teil 7 ist ein druckfestes Schutzrohr, das den Eisenkern (5) außerhalb des Druckbehälters (1) umgibt, während Teil 8 ein Führungsrohr für den Schwimmkörper (3) darstellt, das mit dem Druckbehälter (1) über mehrere Öffnungen (9) in Verbindung steht.

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Zur Kompensation von vorübergehenden Schräglagen des Druckgefäßes (1) sind mehrere, vorzugsweise vier dieser Schwimmkörper (3) und Meßwertgeber (5 u.6) über den Umfang des Druckbehälters (1) verteilt; in einer hier nicht dargestellten Schaltung werden die Meßwerte dieser Meßwertgeber (5 u.6) gemittelt und ergeben somit einen Durchschnittswert für den Flüssigkeitsstand. In einer ebenfalls nicht dargestellten Schaltung werden die Meßwerte mit der anderweitig gemessenen Temperatur im Druckbehälter (1) verglichen, und entsprechend der unterschiedlichen Dichte der Flüssigkeit (2) und dem daraus folgenden unterschiedlich tiefen Eintauchen des Schwimmkörpers (3) in. diese berichtigt.

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Claims

Schutzansprüche

(i ·) Flüssigkeitsstandmesser für Druckbehälter mit einem oder mehreren Schwimmkörpern, deren Höhenlage meßbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwimmkörper (3) teilweise mit einer Flüssigkeit (4) gefüllt sind, deren Dampfdruck bei Betriebstemperatur des Druckbehälters (1) dem.in diesem herrschenden Druck annähernd gleich ist.
2. Flüssigkeitsstandmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Druckbehälter und Schwimmkörper die gleiche Flüssigkeit enthalten.
3. Flüssigkeitsstandmesser nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper von außen beheizbar ist.
4. Flüssigkeitsstandmesser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter ein wassergekühlter Kernreaktor ist.

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