DE3912272C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung des Füllstandes in einem mit Rührwerk versehenen, geschlossenen Behälter, durch Einperlen eines unter Druck ste­ henden Gases in den Behälter und Ermittlung des hydrostati­ schen Druckes.

In der DE 31 31 407 A1 wird ein Verfahren zur Messung des Füllstandes in einem Ofen beschrieben. Mit der bekannten Perlmessung zur Ermittlung der Füllhöhe wird ein Gas durch einen Bodenstutzen, der speziell für diese Messung angeord­ net ist, durch die Füllung geperlt. Die gemessene Druckdif­ ferenz ist dann ein Maß für den Füllstand.

In der DE 30 34 110 A1 wird als Bodenventil ein Quetschven­ til vorgeschlagen, welches durch umlaufende Rührwerkzeuge von Schlammbelagerung freigehalten wird.

In der DE-AS 12 87 463 werden Füllstandsmesser für Tankbe­ hälter bei Kraftstofftanks beschrieben, bei denen die Stand­ höhe unter Verwendung einer Strahlpumpe ermittelt wird.

Weiter ist aus HENGSTENBERG, STURM, WINKLER: "Messen, Steuern und Regeln in der Chemischen Technik", 3. Auflage, 1980, Band I, Seiten 604 und 607 bekannt, Füll­ stände in Behältern durch Ermittlung des hydrostatischen Druckes mit Hilfe der sog. Perlrohr-Messung zu bestimmen. Dabei wird ein Tauchrohr in die im Behälter befindliche Flüssigkeit eingebracht, durch das Luft oder ein inertes Gas kontiunuierlich eingeblasen wird, wobei der sich im Rohr einstellende Druck dem hydrostatischen Druck entspricht.

Bei geschlossenen, unter Druck stehenden Behältern verwen­ det man Differenzdruckgeräte, deren zweiter Anschluß mit dem Gasraum des Behälters strömungsmäßig verbunden wird. Leitet man die Luft oder das inerte Gas auch in diese Lei­ tung, so wird der Strömungsdruck des Gases kompensiert und gleichzeitig die Kondensation von Flüssigkeitsdämpfen ver­ hindert.

Bei einem mit einem Rührwerk versehenen Behälter ist die Verwendung eines Tauchrohres nachteilig, da das Tauchrohr wegen der aufzunehmenden seitlichen Kräfte einen großen Querschnitt aufweisen und in massiver Bauform ausgeführt sein muß. Wenn darüber hinaus ein solcher Behälter zur Reaktion mit einer korrosiven Flüssigkeit vorgesehen ist, so ist er in der Regel mit Email ausgekleidet und aus Si­ cherheitsgründen nur mit einem, am tiefsten Punkt seines Innenraumes befindlichen Auslaufstutzen versehen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ein­ richtung zur Messung des Füllstandes in einem mit Rührwerk versehenen geschlossenen Behälter durch Einperlen eines unter Druck stehenden Gases in den Behälter durch Ermitt­ lung des hydrostatischen Druckes zu erhalten.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Behäl­ ter nur einen Bodenstutzen und mindestens einen Deckelstut­ zen aufweist, daß am Bodenstutzen ein Bodenventil angeord­ net ist, daß das Einperlen des unter Druck stehenden Gases in den Behälter durch eine im Ventilstößel des Bodenventils befindliche Bohrung erfolgt, daß die Bohrung mit einer Druckgasquelle und über eine Meßleitung mit dem Deckel­ stutzen verbunden ist, daß sich in der Meßleitung ein mit einem Anzeigegerät in Verbindung stehender Differenzdruck- Transmitter befindet.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann wahlweise auch noch dadurch weitergebildet sein, daß

• a) der Ventilstößel eine durchbohrte Abwinklung aufweist;
• b) an die Abwinklung eine flexible Zuleitung angeschlossen ist;
• c) die flexible Zuleitung über eine Rohrleitung mit der Druckgasquelle verbunden ist;
• d) die Rohrleitung mit der Meßleitung strömungsmäßig ver­ bunden ist;
• e) in die Rohrleitung eine absperrbare Spülleitung einmün­ det.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung übernimmt das modifi­ zierte Bodenventil neben seiner eigentlichen Funktion des Öffnens und Schließens gleichzeitig die Funktion zur Ein­ perlung des unter Druck stehenden Gases, wobei darüber hin­ aus der gesamte im Behälter enthaltene Flüssigkeitsstand erfaßt wird.

Wenn bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die im Boden­ ventil befindliche Öffnung als durchbohrter Ventilstößel ausgebildet ist, so empfiehlt es sich, in den durchbohrten Ventilstößel ein Einschraubrohr einzusetzen, welches aus ebenso korrosionsfestem Material wie die Innenwand des Behälters besteht. Dabei ist das Einschraubrohr insbesonde­ re emailliert oder besteht aus Tantal oder Hastelloy.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch und im Schnitt dargestellt.

Der Deckel eines mit Rührwelle 2 und Rührer 3 versehenen Behälters 1 weist mehrere Stutzen 4 auf, während sich am tiefsten Punkt des Bodens des Behälters 1 ein Stutzen 5 be­ findet. Am Stutzen 5 ist ein Bodenventil angeordnet, wel­ ches aus einem Ventilkörper 6, einem mit einer Abwinklung 16 versehenen Ventilstößel 7 und einer Dichtbuchse 8 aufge­ baut ist. Der Ventilstößel 7 einschließlich seiner Abwink­ lung 16 sind mit einer zentrischen Bohrung versehen, wobei an die Abwinklung 16 eine flexible Zuleitung 9 angeschlos­ sen ist. Die flexible Zuleitung 9 ist ihrerseits strömungs­ mäßig über eine Rohrleitung 11 mit einem Druckgasbehälter 10 verbunden. In die Rohrleitung 11 mündet eine absperrbare Spülleitung 12 ein. Die Rohrleitung 11 ist mit einem der Stutzen 4 über eine Meßleitung 13 strömungsmäßig verbunden, wobei sich in der Meßleitung 13 ein Differenzdruck-Trans­ mitter 14 befindet, welcher mit einem Anzeigegerät 15 ver­ bunden ist.

Beispiel

Zur Verdeutlichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wurde ein Rührbehälter gemäß der Zeichnung mit einem Nutzvolumen von 20 m³ mit 16 m³ Wasser gefüllt. Bei stehendem Rührwerk wurde der Flüssigkeitsfüllstand im Be­ hälter mit einem Peilstab ermittelt und mit dem am An­ zeigeinstrument ablesbaren Wert verglichen. Nach Einschal­ ten des Rührwerks (Drehgeschwindigkeit: 120 Upm) fiel der am Anzeigeinstrument ablesbare Flüssigkeitsfüllstand um 50 cm ab, was der mit dem Peilstab ermittelten Tiefe der Rühr­ trombe in der Flüssigkeitsoberfläche entsprach. Auch beim portionsweisen Ablassen des Wassers aus dem Behälter mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s erfolgt keine Verfälschung der Standanzeige durch das Ausströmen; vielmehr veränderten sich die mit dem Peilstab ermittelten Werte und die am An­ zeigeinstrument abgelesenen Werte jeweils synonym.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Messung des Füllstandes in einem mit Rührwerk versehenen, geschlossenen Behälter, durch Einperlen eines unter Druck stehenden Gases in den Behälter (1) und Ermittlung des hydrostati­ schen Druckes, mit den Merkmalen, daß der Behälter (1) nur einen Bodenstutzen (5) und mindestens einen Deckelstutzen (4) aufweist, daß am Bodenstutzen (5) ein Bodenventil angeordnet ist, daß das Einper­ lem des unter Druck stehenden Gases in den Behälter (1) durch eine im Ventilstößel (7) des Bodenventils befindliche Bohrung erfolgt, daß die Bohrung mit einer Druckgasquelle (10) und über eine Meßleitung (13) mit dem Deckelstutzen (4) verbunden ist, daß sich in der Meßleitung (13) ein mit einem Anzeige­ gerät (15) in Verbindung stehender Differenzdruck- Transmitter (14) befindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ventilstößel (7) eine durchbohrte Abwinklung (16) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an die Abwinklung (16) eine flexible Zu­ leitung (9) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die flexible Zuleitung (9) über eine Rohrleitung (11) mit der Druckgasquelle (10) ver­ bunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rohrleitung (11) mit der Meßleitung (13) strömungsmäßig verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Rohrleitung (11) eine absperr­ bare Spülleitung (12) einmündet.