DE2536822B2

DE2536822B2 - Elektrodenanordnung zur ueberwachung des wasserstandes in dampfkesseln

Info

Publication number: DE2536822B2
Application number: DE19752536822
Authority: DE
Inventors: Lüder 2800 Bremen Hogrefe
Original assignee: Gustav F. Gerdts Kg, 2800 Bremen
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1975-08-19
Publication date: 1977-10-20
Also published as: NL7609017A; DE2536822A1; DK372876A; ES449937A1; FR2321662A1

Description

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

Je größer die Dichte des Kesselwassers und auch die Oberflächendurchtrittsbelastung de.> 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.

Der 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.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben.

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 Wasserstandsrege-

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

In der Zeichnung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen die Erfindung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Elektrodenanordnung mit getrennt vorgesehenen Elektroden und

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

Ein in F i g. 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 liCesselwasser 2 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

genauen iai uuu aivii mi ui.iiuvt.ivin vi» «.u.·« *tuf*»w· stand 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 11 ragt dabei von oben frei in den Dampfraum 4 des Kessels 1 hinein und endet mit Abstand unterhalb der Druckausgleichshohrung 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 II. 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 Ausfiihrungsform nach Fig. 2 ist die Kontrollelektrode 11 als Rohrkörper 13 ausgebildet, der die Nivesuelektrodc 8 mit Abstand konzentrisch umgibt. Unterhalb des Rohrkörpers 13 weist dabei die Niveauelektrode 8 eine Stützschuher 14 auf. Zwischen dieser und dem Elektrodengehäuse 9 ist der RohrLörper Ij unter Zwischenlegen von isolaüonselementen 15,16 dichtend axial eingespannt. Ferner ist der Rohrkörper 13 mit einem das Isolalionselement 16 durchsetzenden, in das Elektrodengehäuse 9 hina'ifführenderi elektrischen Anschluß 17 verbunden.

Tritt einmal infolge sehr starker Schaumbildung im Kessel I 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 sich in unmittelbarer Nähe der Druckausgleichsöffnung 7 befindet. Bevor also eine Berührung des Schaumes mit der Niveauelektrode 8 enstchen kann, löst der Schaum bereits an der Kontrollelektrode 11 einen Signalimpuls aus, welcher wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwertet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

//■ Patentansprüche:

1. Elektrodenanordnung zur Überwachung des Wasserstandes 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 überwachen- '° den Wasserstandes endet und dort eine Durcntrittsöffnung für das Kesselwasser aufweist, während das Schutzrohr im Bereich des Dampfraumes mit wenigstens einer seitlichen Druckausgleichsöffnung versehen ist, gekennzeichnet durch eine '5 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.

4. Elektrodenanordnung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, 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 koaxial 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.