DE2536822A1

DE2536822A1 - Elektrodenanordnung zur ueberwachung des wasserstandes in dampfkesseln

Info

Publication number: DE2536822A1
Application number: DE19752536822
Authority: DE
Inventors: Lueder Hogrefe
Original assignee: Gustav F Gerdts KG
Current assignee: Gustav F Gerdts KG
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1975-08-19
Publication date: 1977-02-24
Also published as: DE2536822B2; DK372876A; FR2321662A1; ES449937A1; NL7609017A

Description

GUSTAV F. GERDTS KG

BREMEN BREMEN, 14. August 1975

Elektrodenanordnung zur Überwachung des Wasserstandes in Dampfkesseln

Die Erfindung bezieht sich auf Elektrodenanordnungen der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.

Je größer die Dichte des Kesselwassers und auch die Oberflächendurchtrittsbelastung des Dampfkessels ist - wobei unter letzterem die Dampfentnahme im Verhältnis zur Wasseroberfläche des Dampfkessels zu verstehen ist - desto höher breitet sich die Siedezone im Dampfkessel aus. Diese Ausbreitung der Siedezone wird durch Schäumen des Kesselwassers verursacht. Der gebildete Schaum besitzt annähernd die gleiche elektrische Leitfähigkeit wie das Kesselwasser und kann daher, wenn er im Bereich der Niveauelektrode auftritt, einen falschen Wasserstand vortäuschen. Eine unkorrekte Signalgabe wäre die Folge. Um derartige Störungen zu vermeiden, sind die Niveauelektroden von einem Schutzrohr umgeben. Es hat sich gezeigt, daß innerhalb des Schutzrohres ein Sieden und damit ein Schäumen nicht auftritt. Unter sehr ungünstigen Umständen, bei übermäßiger Schaumbildung außerhalb des Schutzrohres könnte jedoch der Fall eintreten, daß der Schaum bis an die Druckausgleichsöffnungen des Schutzrohres ansteigt. Der Schaum kann dann durch die Druckausgleichsöffnungen in das Schutzrohr eindringen und mit der Niveauelektrode in Kontakt kommen. Eine einwandfreie Wassermangelmeldung wäre dann trotz vorhandenem Schutzrohr nicht gewährleistet.

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Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Elektrodenanordnung des genannten Typs dahingehend zu verbessern, daß einer unerkannten Behinderung der Niveauelektrode bezüglich der Wassermangelmeldung vorgebeugt ist.

Sobald sich im Kessel über dem Wasserspiegel eine Schaumschicht gebildet hat, die bis zur Druckausgleichsöffnung des Schutzrohres hinaufreicht, wird die erfindungsgemäß vorgesehene Kontrollelektrode vom Schaum beaufschlagt. Sie gibt daraufhin einen Signalimpuls ab, der die Auslösung eines entsprechenden Störungs-Signals und die Abschaltung der Kesselfeuerung bewirken kann, bevor die Niveauelektrode durch in das Schutzrohr eindringenden Schaum hinsichtlich der Meldung eines eventuellen Wassermangels behindert wird.

Darüber hinaus bietet die Kontrollelektrode zusätzlich noch einen Schutz gegen Überfüllung des Kessels im Falle eines evtl..Defektes an der Wasserstandsregelung.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.

Die Merkmale des Anspruches 2 sind der rechtzeitigen Schaummeldung förderlich, wobei in Kombination mit Anspruch 3 eine solche Schaummeldung bereits erfolgt, bevor die Schaumschicht an die Druckausgleichsbohrung des Schutz^ rohres heranreicht.

Der Anspruch 4 gibt eine Weiterbildung der Erfindung an, bei welcher die Niveau- und Kontrollelektrode zu einer einzigen Baueinheit zusammengefaßt werden können und wobei dann für beide Elektroden nur ein einziger Anschlußstutzen

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am Kessel erforderlich ist. Die Ansprüche 5 und 6 haben besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Baueinheit zum Gegenstand.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung mit getrennt vorgesehenen Elektroden und

Fig. 2 die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung mit zu einer Baueinheit zusammengefaßten Elektroden.

Ein in Fig. 1 nur ausschnittsweise dargestellter Kessel 1 ist teilweise mit Kesselwasser 2 gefüllt, wobei 3 den Wasserstand bezeichnet. Der oberhalb des Wasserstandes gelegene Kesselteil dient als Dampfraum 4. Oben am Kessel 1 ist ein Schutzrohr 5 befestigt, welches kesselinnenseitig unterhalb des Wasserstandes 3 endet. Das untere Ende des Schutzrohres 5 weist eine kegelförmige Verjüngung mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 6 für das Kesselwasser auf. Eine im Dampfraum 4 gelegene seitliche Druckausgleichsöffnung 7 im Schutzrohr 5 gewährleistet einen gleichen Wasserstand außerhalb und innerhalb des Schutzrohres. Innerhalb des Schutzrohres 5 ist zudem eine Niveauelektrode 8 angeordnet, welche mit einem Gehäuse 9 am kesselaußenseitigen Ende des Schutzrohres 5 gehalten ist und sich im Schutzrohr bis zum Wasserstand 3 hinunter erstreckt.

Seitlich neben dem Schutzrohr 5 ist am Kessel 1 ein Anschlußstutzen 10 vorgesehen, an dem eine Kontrollelektrode 11 mit ihrem Gehäuse- 12 gehalten ist. Die Kontrollelektrode

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ragt dabei von oben frei in den Dampfraum 4 des Kessels 1 hinein und endet mit Abstand unterhalb der Druckausgleichsbohrung 7 des Schutzrohres 5.

Kommt es infolge ungewöhnlich hoher Dichte des Kesselwassers zu einer starken Schaumbildung im Dampfraum 4 des Kessels 1, dann beaufschlagt der Schaum noch bevor er durch die Druckausgleichsöffnung 7 in das Schutzrohr 5 gelangen kann die erfindungsgemäß vorgesehene Kontrollelektrode 11. An dieser wird damit ein Signalimpuls erzeugt, der beispielsweise für die Auslösung eines Störungs-Signals und die Abschaltung der Kesselfeuerung vorgesehen werden kann. Die Gefahr, daß infolge in das Schutzrohr 5 eingedrungenen Schaumes eine Wassermangelmeldung der Niveauelektrode 8 unerkannt verhindert wird, ist dadurch beseitigt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Kontrollelektrode 11 als Rohrkörper 13 ausgebildet, der die Niveauelektrode 8 mit Abstand konzentrisch umgibt. Unterhalb des Rohrkörpers 13 weist dabei die Niveauelektrode 8 eine Stützschulter 14 auf. Zwischen dieser und dem Elektrodengehäuse 9 ist der Rohrkörper 13 unter Zwischenlegen von Isolationselementen 15, 16 dichtend axial eingespannt. Ferner ist der Rohrkörper 13 mit einem das Isolationselement 16 durchsetzenden, in das Elektrodengehäuse 9 hinaufführenden elektrischen Anschluß 17 verbunden.

Tritt einmal infolge sehr starker Schaumbildung im Kessel 1 Schaum durch die Druckausgleichsöffnung 7 in das Schutzrohr 5 ein, dann gelangt der Schaum zunächst an den als Kontrollelektrode 11 vorgesehenen Rohrkörper 13, da dieser

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sich in unmittelbarer Nähe der Druckausgleichsöffnung befindet. Bevor also eine Berührung des Schaumes mit der Niveauelektrode 8 entstehen kann, löst der Schaum bereits an der Kontrollelektrode 11 einen Signalimpuls aus, welcher wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwertet werden kann.

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Claims

Patentansprüche

. 1 . /Elektrodenanordnung zur Überwachung des Wasserstandes ■—^y in Dampfkesseln mit einem oberhalb des Wasserstandes am Kessel befestigten Elektrodengehäuse, das eine Niveauelektrode trägt, welche sich durch den Dampfraum des Kessels zu dem zu überwachenden Wasserstand hinunter erstreckt und die mit Abstand von einem Schutzrohr umgeben ist, wobei das Schutzrohr unterhalb des zu überwachenden Wasserstandes endet und dort eine Durchtrittsöffnung für das Kesselwasser aufweist, während das Schutzrohr im Bereich des Dampfraumes mit wenigstens einer seitlichen Druckausgleichsöffnung versehen ist, gekennzeichnet durch eine von oben in den Dampfraum (4) des Kessels (1) hineinragende Kontrollelektrode (11), welche sich bis zu der seitlichen Druckausgleichsöffnung (7) des Schutzrohres (5) hinunter erstreckt.
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollelektrode (11) mit Abstand unterhalb der Druckausgleichsöffnung (7) endet.
3. Elektrodenanordnung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollelektrode (11) neben dem Schutzrohr (5) frei in den Kessel (1) hineinragt.

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4. Elektrodenanordnung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollelektrode (11) innerhalb des Schutzrohres (5) angeordnet ist.
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontrollelektrode (11) aus einem die Niveauelektrode (8) mit Abstand konzentrisch umgebenden Rohrkörper (13) besteht.
6. Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Niveauelektrode (8) unterhalb des Rohrkörpers (13) eine Stützschulter (14) aufweist und daß der Rohrkörper (13) unter Zwischenlegen von Isolationselementen (15, 16) zwischen der Stützschulter (14) und dem Gehäuse (9) der Niveauelektrode (8) axial eingespannt gehalten ist.

TSR-Bs/T
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