DE2459275A1 - Einrichtung zur leckueberwachung zwischen zwei kuehlmittelkreislaeufen in einem waermetauscher, insbesondere zur rueckkuehlung von transformatoroel - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Becküberwachung zwischen zwei Kühlrnittelkreisläufen in einem Wärmetauscher, insbesondere zur Rückkü.hlung Transformatoröl Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung von Lecks zwischen zwei Kühlmittelkreisläufen in einem Wärmetauscher, insbesondere in Wärmetauschern zur Rückkühlung von Transformatoröl, wobei zwei ein unterschiedliches spezifisches Gewicht aufweisende, unter Überdruck stehende Kühlmittelflüssigkeiten durch doppelwandige, Zwischenräume enthaltende Rohre und Rohrböden voneinander getrennt sind und wobei diese Zwischenräume mit ein ander verbunden und mit einer Leckanzeigeflüssigkeit gefüllt sind, deren spezifisches Gewicht kleiner ist als das größere der beiden Kühlmittelflüssigkeiten.
• Wärmetauscher mit Doppel-rohren und Doppelböden sind ansich bekannt. Bei diesen Wärmetauschern ist die eweils äußere Wandung dcr Doppelrohre kühlmitteldicht in die jeweils innere \and der Rohrböden eingelassen und die innere Wanduiig der Doppelrohre ist ebenfalls kühlmitteldicht jedoch in di äußeres einem Sammelraum zugekehrte Wand der Rohrböden eingesetzt. Auf diese Weise sind in allen die beiden Kühlmittelflüssigkeiten voneinander trennenden Wunden Zwischenräume geschaffen, die miteinander in Verbindung stehen. Da die Kühlmittelflüssigkeiten üblicherweise durch Pumpen bewegt werden, ist der Druck in beiden Kühlmittelflüssigkeiten im Bereich des Wärmetauschers größer als der rein statische Druck, der sich bei Wellung lediglich des Närmetauschers ergeben würde.
• Bei einem innenliegenden Leck an einem der beiden Tühlmittelkreise dringt Kühlmittelflüssigkeit in den Zwischenraum ein und füllt diesen. Zur Verkürzung der Ansprechzeit eines Überwachungsgerätes ist es üblich, den Zwischenraum mit einer Leckanzeigeflüssigkeit zu füllen und deren Oberfläche in einem Ausdehnungsgefäß auf durch ein Leck verursachte Schwankungen hin zu überwachen.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, zur Überwachung von Lecks an derartigen Wärme-tauschern eine Einrichtung zu schaffen, die einfach und betriebssicher arbeitet und außerdem anzeigt, in welchem der beiden vorhandenen Kühlmittelkreise ein evtl. aufgetretenes Leck liegt.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Wärmetauscher mit doppelwandigen, Zwischenräume enthaltenden Rohren und Rohrböden dadurch gelöst, daß der räumlich tiefste Teil vom Zwischenraum des räumlich tieferliegenden Rohrbodens über ein Absperrorgan an ein 'iWassermcldegerät und der oberste Teil vorn Zwischenraum des höher liegenden Rohrbodens an ein Ausdehnungsgefäß für die Leckanzeigeflüssigkeit angeschlossen ist und daß in dem Ausdehnungsgefäß eine Sonde zur Überwachung der Oberfläche der Leckanzeigeflüssigkeit und ein Entlüftungsventil vorgesehen ist.
• Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß sowohl als Leckanzeigeflüssigkeit als auch als leichtere Kühlmittelflüssigkeit Transförmatoröl dient und daß die andere, schwerere tühlmittelflüssigkeit elektrisch gut leitendes Wasser ist, wobei die Verringerung des elektrischen Widerstandes der eine Elektrode im Wassermeldegerät umgebenden Flüssigkeit zu einem Ansprechen des Wassermeldegerätes führt und wobei die Sonde im Ausdehnungsgefäß bei einem Ansteigen der Flüssigkeitsoberfläche unabhängig von der Art der eindringenden Flüssigkeit anspricht.
• Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß sowohl vom Wassermeldegerät als auch von der Sonde mindestens je ein Zustandsänderungen anzeigender Stromkreis ausgeht, und daß diese Stromkreise in einem Anzeigegerät logisch miteinander verkniipft sind.
• Die erfindungsgemåße Einrichtung ist sehr vorteilhaft, weil sie auf einfache Art und Weise eine sichere Überwachung der Kühlmittelkreisläufe in einem Wärmetauscher gewährleistet und darüber hinaus beim Auftreten eines Fenlers auch angib-t, auf welcher Seite der Fehler liegt.
• Außerdem ermöglichen die von dem Wassermeldegerät und der Sonde ausgehenden Stromlrreise den eintachenWund funktionssicheren Aufbau einer Fernanzeige.
• Ein Ausfün-rungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung naher erläutert.
• Ein Kessel 14 mit einem Ölzulaufrohr 12 und einem Ölablaufrohr 13 ist un-ten durch einen Rohrboden 15 und oben durch einen Rohrboden 16 abgeschlossen. Eine Trennwand 17 teilt eine unter dem Rohrboden 15 vorgesehene Klammer in zwei Teile in deren einen ein Zulaufrohr 10 und in deren anderen ein Rücklaufrohr 11 für Kühlwasser mündet. Oberhalb des Rohrbodens 16 ist ein Dom 18 zur Umlenkung des Kühlwassers angeordnet.
• Der Rohrboden 15 und der Rohrboden 16 sind doppelwandig ausgeführt und durch ebenfalls doppelwandige -Rohre 19 miteinander verbunden. Dabei sind die äußeren ölseitigen Wände der Rohre 19 dicht in die ölseitigen Wände der Rohrböden 15 und 16 eingesetzt und die inneren, wasserseitigen Wände der Rohre 19 dicht in die wässerseitigen Wände der'Rohrböden 15 und 16 eingepreßt. Die durch die doppelwandige Ausführung der Rohre 19 und der Rohrböden 15 und 16 gebildeten Zwischenräume sind miteinander verbunden und haben am Rohrboden 15 eine Anschlußleitung 1 für ein Wassermeldegerät 8 und am Rohrboden 16 eine Anschlußleitung 2 für ein Ausdehnungsgefäß 3. Bei im Betriebszustand liegendem Kessel 14 ist das Ausdehnungsgefäß 3 in der gestrichelt dargestellten Position.
• In die Anschlußleitung 1 ist ein Absperrorgan 7 eingefügt, daß ein Auswechseln des Wassermeldegerätes 8 ohne Außerbetriebsetzen des Wärmetauschers ermöglicht.
• Das Wassermeldegerät 8 hat einen Sainmelbehälter 5 in dem elektrisch isoliert eine Elektrode 6 vorgesehen is-t, über die beim Eindringen von elektrisch leitfähigem Wasser in den Sammelbehälter 5 ein Stromkreis geschlossen wird.
• Die miteinander verbundenen Zwtschenräume in dendoppelwandigen Rohrböden 15, 16 und in den Rohren 19 sind ebenso wie die Anschlußleitungen 1 und 2sowie der Sammelbehälter 5 des Wassermeldegerätes 8 vollständig mit einer Leckanzeigeflüssigkeit 20 gefüllt. Dagegen ist das Ausd-ehnungsgefäß 3 im Betriebszustand nur teilweise mit Leckanzeigeflüssigkeit 20 gefüllt, so daß über deren Oberfläche im Ausdehnungsgefäß 3 ein Buftpolster verbleibt.
• In eine der Seitenwände des Ausdehnungsgefäßes 3 ist eine Sonde 4 eingesetzt, die beim Ansteigen der Flüssigkeitsoberfläche über ein vorgesehenes Maß einen Stromkreis schließt. Im Deckel des Ausdehnungsgefäßes 3 ist darüber hinaus ein Entlüftungsventil 9 vorgesehen, durch das beim Einfüllen der Leckanzeigeflüssigkeit 20 die verdrängte Luft entweicht.
• Im Betriebszustand befindet sich, solange kein Fehler auftritt, die Elektrode 6 im Wassermeldegerät 8 mit ihrem Fühler in der elektrisch nichtleitenden Leckanzeigeflüssigkeit 20 und die Sonde 4 im Ausdehnungsgefäß 3 liegt im Bereich des Luftkissens über der Oberfläche der Leckanzeigeflüssigkeit 20. Demzufolge ist sowohl der durch die Elektrode 6 führende als auch der durch die Sonde 4 im Ausdehnungsgefäß 3 geführte Stromkreis geöffnet.
• Leine Änderung dieses Schaltzustandes erfolgt, sobald zwischen dem mit Leckanzeigeflüssigkeit 20 gefüllten Raum und einem der angrenzenden Räume ein Leck auftritt. Liegt dieses Leck in einer Wand zwischen der Leckanzeigeflüssigkeit 20 und dem unter einem höheren Druck stehenden Transformatoröl, so dringt letzteres in den Zwischenraum ein und die Flüssigkeitsoberfläche im Ausdehnungsgefäß 3 steigt an und schließt über die Sonde 4 den durch diese geführten Stromkreis. Dabei bleibt das Wassermeldegerät 8 unbeeinflußt.
• Tritt jedoch ein Leck in einer Wand zwischen der Leck anzeigeflüssigkeit 20 und dem mit elektrischen leitfähigem Wasser gefüllten Raum auf, so steigt zwar die Oberfläche der Leckanzeigeflüssigkeit 20 ebenfalls an und schließt den Kontakt in der Sonde 4, darüber hinaus wird jedoch auch der durch die Elektrode 6 geführte Stromkreis geschlossen, weil das Wasser schwerer ist als die Leckanzeigeflüssigkeit 20 und diese aus dem Sammelbehälter 5 verdrängt.
• Durch eine entsprechende, nicht dargestellte logische Verknüpfung der beiden Stromkreise in einem gemeinsamen Anzeigegerät wird daher beim Schließen lediglich des von der Sonde 4 ausgehenden Stromkreises ein ölseitiges, beim Schließen beider Stromkreise dagegen. ein wasserseitiges Leck angezeigt.
• Wird als Kühlmittel entsalztes und somit elektrisch nicht leitendes Wasser verwendet, ist statt der Elektrode 6 eine Sonde zu verwenden, die im Fehlerfall durch Kapazitätsänderung die Funktion der Elektrode 6 erfüllt.

Claims (6)

1. Patentansprüche

   Einrichtung zur Überwachung.von Lecks zwischen zwei Kühlmittelkreisläufen in einem Wärmetauscher, insbesondere in Wärmetauschern zur Rückkühlung von Transformatoröl, wobei zwei ein unterschiedliches spezifisches Gewicht aufweisendel unter Überdruck stehende Kühlmittelflüssigkeiten durch doppelwandige, Zwischen räume enthaltende Rohre und Rohrböden voneinander getrennt'sind und wobei die Zwischenräume miteinander verbunden und mit einer Leckanzeigeflüssigkeit gefüllt sind, deren spezifisches Gewicht kleiner ist als das größere der beiden Kühlmittelflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der räumlich tiefste Teil vom Zwischenraum des räumlich tiefer liegenden Rohrbodens(15) über ein AbspeYrrorgan (7) an ein Wassermeldegerät (8) und der oberste Teil vom Zwischenraum des höher liegenden Rohrbodens (i6j an ein Ausdehnungsgefäß (3) für die Leckanzeigeflüssigkeit (20) angeschlossen ist, und daß in dem Ausdehnungsgefäß (3) eine Sonde (4) zur Überwachung der Oberfläche der Leckanzeigeflüssigkeit (20) und ein Entlüftungsventil (3) vorgesehen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl als teckanzeigeflüssigkeit (20) als auch als leichtere Kühlmittelflüssigkeit Transformatoröl dient, und daß die andere, schwerere Kühlmittelflüssigkeit elektrisch gut leitendes Wasser ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch kennzeichnet, daß die Verringerung des elektrischen Widerstandes der eine Elektrode'(6) im Wassermeldegerät (8) umgebenden Flüssigkeit zu einem Ansprechen des Wassermeldegerätes (8) führt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (4) im Ausdehnungsgefäß (3) bei einem Ansteigen der Flüssigkeitsoberfläche unabhängig von der Art der eindringenden Flüssigkeit anspricht.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl vom Wassermeldegerät (8) als auch von der Sonde (4) mindestens je ein Zustandsänderungen anzeigender Stromkreis ausgeht, und daß diese Stromkreise in einem Anzeigegerät logisch miteinander verknüpft sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von elektrisch nicht leitendem Wasser anstelle der Elektrode (6) eine Sonde mit einem Kondensator zur Überwachung der Dielektrizitätskonstanten der in dem Wassermeldegerät (8) vorhandenen Flüssigkeit vorgesehen ist.