DE2459275C3 - Einrichtung zur Lecküberwachung zwischen zwei Kühlmittelkreisläufen in einem Wärmetauscher, insbesondere zur Rückkühlung von Transformatoröl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung von Lecks zwischen zwei Kühlmiilelkrcisläufcn in einem Wärmetauscher, insbesondere in Wärmetauschern zur Rückkühlung von Transformatoren mit Wasser, wobei die beiden unter Überdruck stehenden Kühlmittelflüssigkciten durch doppelwandige, Zwischenräume enthaltende Rohre und Rohrböden voneinander getrennt sind und wobei die Zwischenräume miteinander verbunden und mit einer Leckanzeigeflüssigkeit gefüllt sind mit zwei daran angeschlossenen LcckanzeigcvorrichUingcn für die Anzeige von Lecks von jeweils einem der Kühlmittclkrcislüufe in den Zwischenraum, wobei das spezifische Gewicht der Leckanzeigeflüssigkeit kleiner ist als das von Wasser.

Wärmetauscher mit Doppelrohren und Doppelböden sind an sich bekannt. Bei diesen Wärmetauschern ist die jeweils äußere Wandung der Doppelrohre kühlmitteldicht in die jeweils innere Wand der Rohrboden eingelassen und die innere Wandung der Doppelrohre ist ebenfalls kühlmitteldicht jedoch in die äußere, einem Sammelraum zugekehrte Wand der Rohrboden eingesetzt. Auf diese Weise sind in allen die beiden Kühlmittelflüssigkeiten voneinander trennenden Wänden 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 Füllung lediglich des Wärmetauschers ergeben würde.

Bei einem innenliegenden Leck an einem der beiden Kühlmittelkreise dringt Kühlmittelflüssigkeit in den

τη Zwischenraum ein und füllt diesen. Zur Verkürzung der Ansprechzeit eines Überwachungsgerätes ist es üblich, den Zwischenraum mit einer Leckanzeigeflüssigkeil zu füllen und deren Oberfläche in, einem Ausdehnungsgefäß auf durch ein Leck verursachte Schwankungen hin zu überwachen.

Durch die FRPS 12 77 494 und die GB-PS 9 17 758, von denen die erste eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hat-ptanspruches zeigt, sind bereits entsprechend aufgebaute Wärmetauscher bekannt, die durch unterschiedliche Leckanzeigegeräte überwacht sind. Unbefriedigend bei diesen bekannten Lösungen ist. daß diese Lcckanzeigcgerätc ausschließlich der Überwachung von Lecks in den Wärmetauschern dienen, so daß die Zahl der zur Überwachung eingesetzten Geräte verhältnismäßig groß ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, zur Überwachung von Lecks an derartigen Wärmetauschern eine Einrichtung zu schaffen, die einfach und betriebssicher arbeitet und außerdem anzeigt, in

■«ο welchem der beiden vorhandenen Kiihlmittclkrcisc ein evtl. aufgetretenes Leck liegt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I gelöst durch die Merkmalskombination, daß der räumlich tiefste Teil vom Zwischenraum des räumlich ticferlicgenden Rohrbodens über ein Absperrorgan an ein Wasscrmeldegerät und der oberste Teil vom Zwischenraum des höher liegenden Rohrbodens an ein Ausdehnungsgefäß für als Leckanzeigeflüssigkeit diencndcs Transformatoröl 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 die Verringerung des elektrischen Widerstandes der eine Elektrode im Wasscrmeldegerät umgebenden flüssigkeil zu einem Ansprechen des Wassermeldegcrätes führt und daß die Sonde im Ausdehnungsgefäß bei einem Ansteigen des Flüssigkcitsspicgcls unabhängig von der Art der eindringenden Flüssigkeit anspricht.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß sowohl vom Wassermeldcgcrät als auch von der Sonde mindestens je ein Zustandsänderung gen anzeigender Stromkreis ausgeht, und daß diese Stromkreise in einem Anzeigegerät logisch miteinander verknüpft sind.

Die erfindungsgemäßc Einrichtung ist sehr vorteil-

hilft, weil sie auf einfache Art und Weise eine sichere Überwachung der Kühlmittelkreisläufe in einem Wärmetauscher gewährleistet und darüber hinaus beim Auftreten eines Fehlers auch angibl, auf welcher Seite der Fehler liegt. Außerdem ermöglichen die von dem Wassermeldegerät und der Sonde ausgehenden Stromkreise den einfachen und funktionssicheren Aufbau einer Fernanzeige.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. to

Ein Kessel 14 mit einem Ölzulaufrohr 12 und einem Ölablaufrohr 13 ist unten durch einen Rohrboden 15 und oben durch einen Rohrboden 16 abgeschlossen. Eine Trennwand 17 teilt eine unter dem Rohrboden 15 vorgesehene Kammer 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 ->o doppelwandig ausgeführt und durch ebenfalls doppelwandige Rohre 19 miteinander verbunden. Dabei sind die äußeren ölseitigen Wände der Rohre 19 dich', in die ölseitigcn Wände der Rohrböaen 15 und 16 eingesetzt und die inneren, wasserseitigen Wände der Rohre 19 dicht in die wasserseitigen Wände der Rohrböden 15 und 16 eingepreßt. Die durch die doppelwandigc Ausführung der Rohre 19 und der Rohrboden 15 und 16 gebildeten Zwischenräume sind miteinander verbunden und haben am Rohrboden 15 eine Anschlußleitung 1 für ein Wasscrmeldcgerät 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, das ein Auswechseln des Wasscrmeldegerätcs 8 ohne Außerbciricbsct/.cn des Wärmetauschers ermöglicht. Das Wasscrmeldcgerät 8 hat einen Sammelbehälter 5 in dem elektrisch isoliert eine Elektrode 6 vorgesehen ist, über die beim Eindringen von elektrisch -to leitfähigem Wasser in den Sammelbehälter 5 ein Stromkreis geschlossen wird.

Die miteinander verbundenen Zwischenräume in den doppelwandigen Rohrboden 15, 16 und in den Rohren 19 sind ebenso wie die Anschlußleitungen 1 und 2 sowie der Sammelbehälter 5 des Wassermeldegcrätcs 8 vollständig mit einer Leckanzeigeflüssigkeit 20 gefüllt. Dagegen ist das Ausdehnungsgefäß 3 im Betriebszustand nur teilweise mit Leckanzeigeflüssigkeit 20 gefüllt, so daß über deren Oberfläche im Ausdehnungsgefäß 3 ein Luftpolster verbleibt. In eine der Seitenwinde 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 Wassermeldegcrät 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.

Eine Ändcrungdieses Schalt/.uslandes erfolgt, sobald zwischen dem mit Leckanxeigeflüssigkeit 20 gefüllten Raum und einem der angrenzenden Räume ein Leck auftritt. Liegt dieses Leck in einer Wai.d zwischen der Leckanzeigeflüssigkeit 20 und dem unter einem höheren Druck stehenden Transformatoröl, so dringt letzteres in den Zwischenraum ein und die FlüssigkeitsobcrfHchc 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 Leckanzeigeflüssigkeil 20 und dem mit elektrischen leitfähigem Wasser gefüllten Raum auf, so sieigt /.war 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 em ölseitiges, beim Schließen beider Stromkreise dagegen ein wasserseitiges Leck angezeigt.

Wird als Kühlmittel entsalztes und somit elektrisch nicht leitendes Wasser verwendet, ist suit der Elektrode 6 eine Sonde zu verwenden, die im Fchlerfall durch Kapazilätsänderung die Funktion der Elektrode 6 erfüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Überwachung von Lecks zwischen zwei Köhlmittelkreisläufen in einem Wärmetauscher insbesondere in Wärmetauschern zur Rückkühlung von Transformataröl mit Wasser, wobei die beiden unter Überdruck stehenden Kühlmittelflüssigkeiten durch doppelwandige, Zwischenräume enthaltende Rohre und Rohrboden voneinander getrennt sind und wobei die Zwischenräume miteinander verbunden und mit einer Leckanzeigeflüssigkeit gefüllt sind, mit zwei daran angeschlossenen Leckanzeigevorrichtungen für die Anzeige von Lecks von jeweils einem der Kühlmittelkreisläufe in den Zwischenraum, wobei das spezifische Gewicht der Leckanzeigeflüssigkeit kleiner ist als das von Wasser, gekennzeichnet durch die Merkmalskombination, daß der räumlich tiefste Teil vom Zwischenraum des räumlich tiefer liegenden Rohrbodens (15) über ein Absperrorgan (7) an ein Wasscrmeldegerät (8) und der oberste Teil vom Zwischenraum des höher liegenden Rohrbodens (16) an ein Ausdehnungsgefäß (3) für als Leckanzeigeflüssigkeit (20) dienendes Transformatoröl angeschlossen ist, und daß in dem Ausdehnungsgefäß (3) eine Sonde (4) zur Überwachung des Spiegels der Leckanzeigeflüssigkeit (20) und ein Entlüftungsventil (9) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung des elektrischen Widerstandes der eine Elektrode (6) im Wassermcldegerät (8) umgebenden Hüssigkcit zu einem Ansprechen des Wasscrmeldcgerätes(8) führt.

i. Einrichtung nach Ansprui .'< 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Sjnde (4) im Ausdehnungsgefäß (3) bei einem Ansteigen d> ■ FUissigkcitsspiegels unabhängig von der Art der eindringenden Flüssigkeit anspricht.

4. Einrichtung nach Anspruch I bis J. dadurch gekennzeichnet, daß sowohl vom Wasscrmeldegerät (8) als auch von der Sonde (4) mindestens je ein Zustandsänderungcn anzeigender Stromkreis ausgeht, und daß diese Stromkreise in einem Anzeigegerät logisch miteinander verknüpft sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 4, 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 Wassermeldcgcrät (8) vorhandenen Flüssigkeit vorgesehen ist.