DE2641594C3

DE2641594C3 - Betrachtungsvorrichtung für eine Kesseltrommel

Info

Publication number: DE2641594C3
Application number: DE2641594A
Authority: DE
Inventors: Steven Douglas Vander Midland Mich. Kamp; Jesse Glispin Wadsworth Ohio Vaughn
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1975-09-19
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1980-07-17
Also published as: CA1039092A; AR210282A1; FR2324984A1; ES451333A1; NL7609867A; BR7606025A; JPS6015845B2; DE2641594B2; GB1559317A; IN144672B; IL50358A0; US4006486A; AU1723576A; FR2324984B1; ZA765168B; SE7610339L; CH592845A5; IL50358A; DE2641594A1; JPS5248702A

Description

Die Erfindung betrifft eine Betrachtungsvorrichtung für die optische Beobachtung der Einbauten einer Dampf- und Wasscrtrommel, die einen Dampf- und Wasserraum besitzt und in der Dampf- und Wasser-Trenneinrichtungen sowie Glühlampen zur Beleuchtung des Trommelinnenraumes innerhalb der Trommel eingebaut sind.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind als Endoskope für die Betrachtung heißer Räume bekannt und auch mit Kühlkanälen ausgerüstet (US-PS 21 265).

Derartige Vorrichtungen dienten dazu, die Einbauten von heißen Räumen, wie es auch Dampf- und Wassertrommeln sind, nach Außerbetriebnahme zu besichtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betrachtungsvorrichtung für eine Kesseltrommel zu schaffen, die es ermöglicht, die Einbauten während des Betriebes zu besichtigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zur Betrachtung des beleuchteten Innenraumes während des Kesselbetriebcs vorgesehen ist und dazu konzentrisch ein mit Abstand zueinander angeordnetes Innen- und ein Außenrohr aufweist, die beide in die Trommel hinein verlaufen, sowie eine ringförmige Deckplatte, die auf dem Ende des Außenrohres innerhalb der Trommel montiert ist und eine Betrachtungsöffnung bildet. Diese ist mit einem Glasfenster ausgestattet, von dem ein durchsichtiger Glimmer-Schutzschirm angeordnet ist, während das in der Trommel liegende Ende des Innenrohres mit einer Fischaugenlinse gegenüber dem Glasfenster ve -sehen

ίο ist. Außerdem ist ein Augenstück an dem außerhalb der Trommel gelegenen Ende des Innenrohres befestigt. Eine Linsenröhre liegt zwischen dem Innen- und dem Außenrohr und bildet mit diesem einen ringförmigen Wasserkühlmantel, der das Innenrohr umgibt, wobei Mittel zum Umwälzen eines Kühlmittels durch diesen Mantel vorgesehen sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Durch die Kühlung um die Linsenröhre herum wird eine übermäßige Erwärmung der Linsen während des Betriebes vermieden, während die durchsichtige Druck-Schutzsperre nicht gekühlt wird, so daß sich dieses Teil der optischen Vorrichtung der Betriebs- oder Sättigungstemperatur innerhalb der Kesseltrommeln nähern kann. Dadurch wird eine Kondensation vermieden, die zu einer Nebelbiidung auf dem Fenster oder zu einer unklaren Sicht durch dasselbe hindurch führt. Dementsprechend bleibt die optische Vorrichtung bei allen Betriebszuständen einer Dampf- und Wassertrommel,

JO z. B. 210 Kp/cm Druck und etwa 368°C Sättigungstemperatur klar oder durchsichtig, da im wesentlichen keine Temperaturdifferenz zwischen der durchsichtigen Druck-Schutzsperre und der Dampftemperatur innerhalb der Trommel besteht, so daß keine Kondensat-

Ii oder Nebelbildung auf dem Fenster vorkommen kann. Durch die Verwendung einer Breitwinkel-Fischaugenlinse kann die Betrachtungsvorrichtung weiterhin winklig in die Trommel eingesteckt werden, wobei das Fenster verhältnismäßig dicht bei dem normalen

■fo Betriebs-Wasserstand liegt, wodurch es nicht nur ermöglicht wird, die Trennvorrichtung und den Wasserstand zu beobachten, sondern auch die durchsichtige Druck-Schutzsperre, wenn sich Zunder oder andere Schmutzstoffe auf derselben aufgebaut haben.

fi dadurch zu reinigen oder zu waschen, daß man einfach den Wasserstand in der Trommel anhebt, um das Fenster zu reinigen oder zu waschen, d. h. um den Teilchenaufbau zu entfernen. Weiterhin kann die optische Belichtungsvorrichtung durch eine entspre-

w chende Konstruktion an einem Mannlochdeckel befestigt und an einem Mannloch in die Trommel eingeführt werden. Auf diese Weise ist es nicht nur möglich, leicht den Innenzustand in der Trommel zu beobachten, sondern auch die optische Vorrichtung leicht in eine Dampf- und Wassertrommel einzubauen bzw. aus einer Dampf- und Wassertrommel auszubauen, ohne daß in den Trommelwänden eine neue Öffnung oder ein neuer Durchtritt geschaffen wird mit dem entsprechenden Stopfen, um die öffnung zu verschließen, wenn die

M) Betrachtungsvorrichtung aus der Trommel ausgebaut ist. Solehe öffnungen unterliegen scharfen Trommelnormen und Anforderungen des TU V.

Im Betrieb wird die Trommel auf Betriebstemperatur und Betriebsdruck gebracht, werden die Leuchten an Spannung gelegt und es beginnt die Beobachtung. Wie bereits oben erläutert, wird die bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik als störend auftretende Nebelbildung am Fenster während des Betriebs dadurch

verhindert, daß man das Fenster der Sonde im wesentlichen die Betriebstemperatur innerhalb der Trommel erreichen läßt und dadurch eine Kondensation auf dem Fenster verhindert. Weiterhin wird der Betrieb dieser Sonde nicht durch Teilchen- oder Schmutzstoffaufbau während langer Beobachtungszeilen beeinträchtigt, weil die Sonde während des Trommelbetriebs gereinigt werden kann, indem man einfach den Trommelwasserstand erhöht, um ausreichend das Fenster zu bedecken und dadurch sauber zu waschen.

In Übereinstimmung mit der Erfindung ist eine optische Breitwinkel-Beobachtung der Einbauten und des Wasserstands einer in Betrieb befindlichen Dampfund Wassertrommel ohnp Nebelbildung der Vorrichtung durch den Trommeldampf erreichbar. Weiterhin ist die Vorrichtung leicht in die Dampf- und Wassertrommel einbaubar sowie aus derselben ausbaubar. Sie erlaubt es, durch ein einfaches Verfahren das Fenster zu waschen, um Zunder oder andere Schmutzstoffe, die sich auf demselben aufgebaut haben, zu entfernen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Querschnittsansicht einer Dampftrommel und einiger Einbauten in derselben und

F i g. 2 ein Teilschnitt einer Dampftrommel mit Betrachtungsvorrichtung,

F i g. 3 eine Vergrößerung eines Details aus F i g. 2.

In den Zeichnungen zeigt die F i g. 1 eine Dampf- und Wassertrommel 10, wie sie typisch für einen (nicht dargestellten) Hochdruckdampferzeuger ist; die Trommel 10 ist dabei als ein länglicher Zylinder ausgebildet, der an seinen Enden durch (nicht dargestellte) Trommelböden geschlossen wird. Während des normalen Betriebs bildet ein Wasserstand 12, der etwa in der horizontalen Mittellinie der Trommel aufrechterhalten wird, die Grenze zwischen dem oberen Dampfraum 14 und dem unteren Wasserraum 16. Speisewasser wird in den Wasserraum 16 durch (nicht dargestellte) Öffnungen in dem Speiserohr 18 eingeführt, das in dem Wasserraum 16 eingetaucht ist und parallel zur Längsachse der Trommel 10 verläuft. Wasser aus der Trommel 10 strömt nach unten zu den Heizflächen des Dampferzeugers durch (nicht dargestellte) Fallrohre. Nachdem das Wasser erwärmt ist, wird das entstehende Dampf- und Wassergemisch innerhalb der Trommel in eine Dampf- und Wasser^emisch-Eintrittskammer 20 durch eine Anzahl Steig- oder Siederohre 21 eingeführt, die mit der Eintrittskammer 20 in Verbindung stehen. Eine Anzahl Primärabschfider 22, die in Längsrichtung in der Trommel angeordnet und teilweise in das Wasser oder Betriebsmedium der Trommel eingetaucht sind, steht strömungstechnisch mit der Eintrittskammer 20 in Verbindung. Außerdem stehen Sekundärabscheider 24 und 26 in ströniungstcchnischer Verbindung mit dem Dampfaustrittsende 28 der Abscheider 22. Dementsprechend (ritt im Betrieb das Dampf- und Wassergernisch in die Trommel 10 oder, genauer gesagt, in die Kintrittskammer 20 durch die Rohre 21 ein und wird tangential in die Abscheider 22 geleitet, wo die Primärtrennung der Feuchtigkeit und Verunreinigungen vom Dampf stattfindet. Der stark gereinigte und fast trockene Dampf strömt nach oben aus dem Abscheider heraus und durch die Wäscher 24 und 26, die weiterhin die Feuchtigkeit und die mitgerissenen Verunreinigungen im Dampf verhindern, bevor derselbe zu einer Dampfleitung 30 strömt.

Aus Fig. 2 ist eine schematisch in teilweisem Längsschnitt dargestellte Dampftrommel 10, die gemäß einer bevorzugten Aus'ührungsform dieser Erfindung eine optische Beobachtungsvorrichtung oder Sonde 40 hat, zu erkennen. Bei dieser Ausführungsform der Beobachtungsvorrichtung 40 verläuft die Sonde durch einen Mannlochdeckel 42 in einem schrägen Winkel 44 zur Horizontalen. Obwohl ein Winkel 44 von etwa i7° im allgemeinen für die Betrachtung des Wasserstands und der Trenneinrichtung innerhalb der Trommel bei

ίο Verwendung des Mannlochs zur Einführung der Sonde bevorzugt wird, können andere Winkel je nach Lage der Sonde und Art des zur Verwendung kommenden Betrachtungslinsensystems erforderlich werden. Ein Außenrohr 46 der Sonde 40 ist an dem Mannlochdeckel

π 42 befestigt und erstreckt sich nach außen von beiden Seiten desselben. Die Weite, mit der das Rohr 46 in die Trommel 10 hineinragt, ist in einem gewissen Umfang durch Kupplungen 48 verstellbar, wird jedoch im allgemeinen durch die Art und/oder Größe des zur

jo Verwendung kommenden Linsensystems begrenzt. An dem Rohr 46 ist ein Flansch 50 befesi.^'t, der seinerseits den Schaulochfensterflansch 52 an der Sonde oder, genauer gesagt, an dem Rohr 46 befestigt. Eine Dichtung 54 dichtet die Trennfläche zwischen dem

2i Rohrflansch 50 und dem Fensterflansch 52 gegen den hohen Druck und die hohe Temperatur des Dampf- und Wasserraums ab.

Ein Schaulochfenster oder eine durchsichtige Druck-Schutzsperre 56 sitzt auf einer Lippe 57 des Flansches

in 52 und stützt sich darauf in axialer Ausrichtung zu einer Flanschöffnung 58 ab. Das Fenster 56 umfaßt eine Deckplatte 60, eine durchsichtige Drucksperre oder Glasfenster 62 und einen durchsichtigen Glimmer-Schutzschirm 64, der verhindert, daß das Glas 62 durch

» Dampf geätzt wird. Dichtungen 66, von denen nur eine dargestellt ist. werden zwischen den aufeinanderliegenden Teilen des Fensters sowie zwischen dem Fenster 56 und dem Flansch 52 verwendet, um in wirksamer Weise das Innere der Optik 40 gegen den Dampf- und Wassertrommelraum abzudichten.

Innerhalb des Rohrs 46 ist in optischer Ausrichtung zum Fenster 56 ein Linsensystem 70 angeordnet. Bei dieser bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Linsensystem 70 eine Linsenröhre 72 irtit einer

•»5 Fischaugenlinse 74 und einem Wasserkühlmantel 76. Gemäß der Darstellung ist die Fischaugenlinse 74 mit Abstand zum Fenster 56 angeordnet, um einen Wärmedehnungs-Druckaufbau zwischen der Linse und dem Fenster und/oder eine Linsenverformung zu

>» vermeiden. Das Linsensystem 70 verläuft außerdem nach außen aus der trommel 10 in dem Rohr 46, wobei ein Außenende des Linsensystems an dem Rohr durch einen Flansch 80 bcfesiigt ist. Weiterhin weist das Lnseiisystem auch ein gestrichelt gezeichnetes Augen-

^r>> stück 82 oder eine (nicht dargestellte) Kamera auf. die an dem Atißenende der Sonde 40 befestigt \Λ und die Aufgabe des Betrachtens und Fernbetrachtens bzw. Aufzeichnens hat.

Außerdem liefert der Wassermantel 76 nur bei dieser

W) besonderen Linsenröhre einen Kühlstrom über die Kühlleitungen 78 zu dem Linsensystem 70. Wasser wird zu dem die Linsenröhre 72 umgebenden Wassermantel 76 und nicht zu dem Ring zwischen dem Wassermantel 76 und dem Rohr 46 geleitet, um eine übermäßige

b^r> Erwärmung der L.in~,enröhre zu vermeiden. Bei dieser Ausführungsform ist die ober, beschriebene Linsenröhre thermisch für eine maximale Temperatur von etwa I75°C ausgelegt, während die Fischaugenlinse 74 für

40O⁰C bemessen ist und die Dampftrommel-Innentemperatur im allgemeinen in der Größenordnung von 37O°C liegt. Weiterhin würde das Kühlen der durchsichtigen Druck-Schutzsperre oder des Fensters 60 eine wesentliche Temperaturdifferenz am durchsichtigen Fenster schaffen und darauf eine Kondensation oder Nebelbildung erzeugen, wodurch das sonst durchsichtige Fenster undurchsichtig würde.

Die optische Beobachtung der Trommeleinbauten gemäß dieser Erfindung erfordert weiterhin ein »BeleuchtungSH-.System. wie /. B. eine Lichtquelle 90 (Fig. I). die innerhalb der Trommel angeordnet ist und der darin herrschenden Dampf- und Wasseratmosphare arbeiten kann. In typischer Weise umfaßt die bei dieser Ausführungsform der Erfindung zum Einsat/ kommende Lichtquelle eine Anzahl Minilampenbirnen die über isolierte Armaturen (nicht dargestellt) an eine Strom-νΡΓςοΓσπησ anapsrhlnsspn sind.

Der Einbau des Beobachtungssystems in dieser Ausführungsform erfordert zwei Mannlöcher, im allgemeinen eines an jedem Ende der zylindrischer Trommeln. Während des Einbaus werden die Leuchtet in irgendeiner zweckmäßigen Weise innerhalb dei Trommel befestigt und der Mannlochdeckel, an dem nui > das Sondenrohr 46 befestigt ist, wird durch dai Mannloch gesteckt. Nach Einführung in die Tromme werden die isolierten Armaturen an dem Mannlochdek kel befestigt, der dann angebracht wird. Danach werder die Leuchten elektrisch an den Armaturen angeschlos

in sen und das durchsichtige Fenster sowie der zugehörige Flansch auf dem inneren Ende der Sonde installiert Obwohl die l.insenröhrc zu diesem Zeitpunkt cingebau werden kann, ist es im allgemeinen fachgerecht zunächst den Stromkreis auf Kurzschlüsse zu prüfer

ΐί und die aus Trommel sowie Sonde bestehende Einher einer Druckwasserprobe zu unterziehen, um eveniuclli Undichtigkeiten festzustellen. Außerdem kann dii Lebensdauer der Glühkümen dadurch ver!iin"er! werden, daß man die Druckwasserprobe der Einher

2(\ ohne eingebaute Lampen durchführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Betrachtungsvorrichtung für die optische Beobachtung der Einbauten einer Dampf- und Wassertrommel, die einen Dampf- und Wasserraum besitzt und in der Dampf- und Wasser-Trenneinrichtungen sowie Glühlampen zur Beleuchtung des Trommel-Innenraumes innerhalb der Trommel eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Betrachtung des beleuchteten Innenraumes während des Kesselbetriebes vorgesehen ist und dazu konzentrisch ein mit Abstand zueinander angeordnetes Innen- (78) und ein Außenrohr (46) aufweist, die beide in die Trommel hinein verlaufen, sowie eine ringförmige Deckplatte (60), die auf dem Ende des Außenrohres (46) innerhalb der Trommel montiert ist und eine Betrachtungsöffnung bildet, die mit einem Glasfenster (62) ausgestattet ist und einen durchsichtigen Glimmer-Schutzschirm (64) zum Trommelinneren umfaßt, während das in der Trommel liegende Ende des Innenrohres (78) mit einer Fischaugenlinse (.^:4) gegenüber dem Glasfenster (62) versehen ist und daß ein Augenstück an dem außerhalb der Trommel gelegenen Ende des Innenrohres (78) befestigt ist, sowie eine Linsenröhre (72), die zwischen den Innen- und Außenrohren angeordnet ist, und einen ringförmigen Wasserkühl-Mantel (76) bildet, der das Innenrohr (78) umgibt, und Mittel zum Umwälzen eines Kühlmittels durch diesen Mantel (76).

2. Betrachtungsvorrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Trommelöffnung mit eher aus-aubaren Verschlußplatte (42) abgedeckt ist, wobei das Außenrohr (46) an die Verschlußplatte (42) gesch >eißt ist.

3. Betrachtungsvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Mittelachse schräg nach oben in die Trommel verläuft.

4. Betrachtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse einen Winkel von etwa 17° zur Horizontalen bildet.