DE513864C

DE513864C - Water level indicator

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Publication number: DE513864C
Application number: DEB140829D
Authority: DE
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Priority date: 1928-09-19
Filing date: 1928-12-07
Publication date: 1930-12-04

Description

Wasserstandsanzeiger Es sind Wasserstandsanzeiger, insbesondere für Höchstdruckkesssel bekannt, bei denen ein an den Höchstdruckkessel in Höhe des Wasserspiegels angeschlossenes, teils mit Dampf und teils mit Wasser gefülltes Standrohr von einer Hilfsflüssigkeit umgeben wird, welche durch die von dem Dampfinhalt des Standrohres abgegebene Wärme verdampft wird, in der aber bis zu der Höhe, bis zu welcher das Standrohr mit Wasser gefüllt ist, keine Verdampfungserscheinungen auftreten. Bei diesen bekannten Einrichtungen wird die Höhe des Wasserspiegels in dem genannten Standrohr durch die Dampfblasen angegeben, welche sich längs des dampfgefüllten Teiles des Standrohres in der Hilfsflüssigkeit bilden. Die Dampfblasen bilden eine Art Kegel, dessen Spitze die Höhe des Wasserstandes in dem Standrohr bezeichnet.Water level indicators There are water level indicators, especially for High pressure boilers known, in which one is attached to the high pressure boilers at the height of the water level connected standpipe, partly filled with steam and partly with water, from one Auxiliary liquid is surrounded, which by the steam content of the standpipe given off heat is evaporated, but up to the level up to which the Standpipe is filled with water, no evaporation phenomena occur. at these known devices is the height of the water level in the said Standpipe indicated by the steam bubbles, which run along the steam-filled Form part of the standpipe in the auxiliary liquid. The vapor bubbles form one Type of cone, the tip of which indicates the height of the water level in the standpipe.

Die vorstehend gekennzeichnete bekannte Einrichtung weist gewisse Nachteile auf. Einer dieser Nachteile besteht darin, daß die Feststellung der Lage der Spitze des Blasenkegels schwierig ist. Außerdem weicht die Art der Wasserstandsablesung bei der bekannten Einrichtung sehr stark von den bisher üblichen Wasserstandsgläsern ab, so daß sich die Heizer nur schwer an die genannte Einrichtung gewöhnen können.The known device characterized above has certain Disadvantages on. One of these drawbacks is that finding the location the tip of the cone is difficult. In addition, the type of water level reading gives way in the known device very much from the previously common water level glasses so that it is difficult for the stokers to get used to the device mentioned.

Es ist weiterhin ein Wasserstandsanzeiger bekannt, bei dem das Standrohr von einem geschlossenen Behälter umgeben ist, in dem sich eine Hilfsflüssigkeit befindet. Je nach der Höhe des Wasserstandes im Standrohr entsteht ein mehr oder weniger hoher .Dampfdruck im Raum der Hilfsflüssigkeit. Dieser Dampfdruck wird durch ein Manometer gemessen. Die Angaben des Manometers stellen dann mittelbar ein Maß für die Höhe des Wasserspiegels -im Standrohr dar.It is also known a water level indicator in which the standpipe is surrounded by a closed container in which there is an auxiliary liquid is located. Depending on the height of the water level in the standpipe, there is a more or less high vapor pressure in the space of the auxiliary liquid. This vapor pressure is through measured by a manometer. The information on the manometer then indirectly provides a measure for the height of the water level in the standpipe.

Auch die letztgenannte Einrichtung ist mit wesentlichen Nachteilen verbunden. Abgesehen davon, daß die Art der Wasserstandsablesung bei der letztgenannten Einrichtung ebenso von den üblichen abweicht wie bei der oben behandelten' bekannten Einrichtung, besteht ein Nachteil der letztgenannten Einrichtung darin, daß der von' dem Manometer angezeigte Druck keineswegs lediglich von der Höhe des Wasserstandes im Standrohr abhängig ist, sondern auch noch vom Druck bzw. der Temperatur, -die im Kesselinnern herrscht und von der Außentemperatur abhängig ist. Nur wenn alle diese Einflüsse berücksichtigt werden, läßt sich aus der Manometeranzeige ein Rückschlüß auf die Höhe des Wasserstandes ziehen.The last-mentioned device also has significant disadvantages tied together. Apart from the fact that the type of water level reading in the latter Establishment also differs from the usual as in the case of the 'known' discussed above Device, a disadvantage of the latter device is that the The pressure indicated by the manometer is by no means solely dependent on the height of the water level in the standpipe is dependent, but also on the pressure or the temperature, -die prevails inside the boiler and depends on the outside temperature. Only if all If these influences are taken into account, a conclusion can be drawn from the pressure gauge display pull to the height of the water level.

Schließlich sei auch noch erwähnt, daß die Hilfsflüssigkeit bei dem- zuletzt behandelten bekannten Wasserstandsanzeiger mit der Zeit ihre Menge ändert, da selbst bei bester Abdichtung ein Verlust nicht vermieden werden kann. Die Änderung der Menge .der Hilfsflüsssgkclt isst -aber nur :durch ein besonderes Wasserstandsglas kontrollierbar. Die Anwendung eines solchen Wasserstandsglases würde aber wegen des verhältnismäßig hohen Druckes, der in dem mit Manometer arbeitenden Wasserstandsanzeiger herrscht, alle die mit diesem Anzeiger erstrebten Vorteile wieder hinfällig machen, da ja dann ein unter hohem Druck stehendes Standglas, dessen Anwendung vermieden werden soll, tatsächlich ;nieder benutzt wird.Finally, it should also be mentioned that the auxiliary liquid known water level indicator treated last changes its amount over time, because even with the best sealing, a loss cannot be avoided. The change the amount .the auxiliary liquid eats - but only: through a special one Water level glass controllable. The use of such a water level glass would be due to the relatively high pressure in the water level indicator that works with a manometer prevails, make all the advantages aimed for with this indicator void again, because then a standing glass standing under high pressure, its use avoided should be, actually; is used down.

Alle diese Nachteile werden durch den Erfindungsgegenstand vermieden. Gemäß der Erfindung wird in der Dampfleitung, welche von dem das Standgefäß umgebenden Hilfsflüssigkeitsbehälter zu dem Dampfkondensator und dem Vorratsbehälter der Hilfsflüssigkeit führt, eine Verengung, beispielsweise durch Einschaltung einer Drosselscheibe, vorgesehen, welche eine Drosselung der Dampfströmung herbeiführt. Durch diese Drosselung erhält der aus der Hilfsflüssigkeit erzeugte Dampf einen gewissen Überdruck, und zwar wird die Drosselöffnung derart bemessen, daß der Überdruck ausreicht, um die das Standgefäß umgebendeHilfsflüssigheit so weit herabzudrücken, daß sich der Spiegel der das Standgefäß umgebenden Flüssigkeit in ungefähr gleicher Höhe mit dem Wasserspiegel im Innern des Standgefäßes befindet. Die Höbe des Spiegels der Hilfsflüssigkeit gibt nun also ein Maß für die Höhe des Wasserspiegels im Innern des Hochdruckkessels. Die Höhe des Spiegels der Hilfsflüssigkeit kann aber ohne weiteres mit Hilfe eines der üblichen Wasserstandsgläser abgelesen werden.All these disadvantages are avoided by the subject matter of the invention. According to the invention is in the steam line, which of the surrounding the standing vessel Auxiliary liquid container to the steam condenser and the storage container of the auxiliary liquid leads, a constriction, for example by switching on a throttle disc, is provided, which brings about a throttling of the steam flow. Due to this throttling the vapor generated from the auxiliary liquid has a certain overpressure, namely becomes dimension the throttle opening so that the excess pressure is sufficient to generate the jar surrounding auxiliary liquid so far down that the mirror of the jar surrounding liquid at approximately the same height as the water level inside the jar is located. The height of the level of the auxiliary liquid is now there a measure of the height of the water level inside the high pressure boiler. The height the level of the auxiliary liquid can easily be done with the help of one of the usual Water level glasses can be read.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet bei geeigneter Bemessung des genannten Drosselquerschnittes und guter Wärmeleitfähigkeit der Wandungen des Standgefäßes mit einer völlig ausreichenden Genauigkeit. Weiterhin ist die Ablesung des Wasserstandes bei dem Erfindungsgegenstand. außerordentlich einfach und geschieht wie bei den bisher üblichen Wasserstandsgläsern.The device according to the invention works when properly dimensioned the mentioned throttle cross-section and good thermal conductivity of the walls of the Standing vessel with a completely sufficient accuracy. Furthermore, the reading is the water level in the subject of the invention. extraordinarily easy and happens as with the usual water level glasses.

Eine weitere Ausbildung- des Erfindungsgegenstandes besteht darin, auch in die Leitung, welche von dem Vorratsbehälter der Hilfsflüssigkeit zu dem das Standgefäß umgebenden Flüssigkeitsbehälter führt, eine Drosselverengung einzuschalten. Diese zweite Verengung hat die Aufgabe, Schwankungen des Hilfsflüssigkeitsspiegels zu dämpfen.A further development of the subject matter of the invention consists in also in the line, which from the reservoir of the auxiliary liquid to the the liquid container surrounding the jar leads to switch on a throttle constriction. This second narrowing has the task of preventing fluctuations in the auxiliary liquid level to dampen.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar ist mit 3 ein Standgefäß bzeichnet, welches in bekannter Weise, beispielsweise durch die Standglashähne i und 2, mit dem Hochdruckkessel in Verbindung steht. Das Standgefäß 3 besteht aus Metall, so daß es ohne weiteres auch sehr hohe Dampfdrücke aushalten kann. Das Standgefäß 3 ist in bekannter Weise von einem Behälter 4. umgeben, der, in gleichfalls nicht neuer Art, durch eine Leitung 5 mit dem Vorratsbehälter 7 der Hilfsflüssigkeit in Verbindung steht. Der obere Teil des Behälters q. ist durch eine Leitung ä mit einer Kühlschlange io verbunden, die ihrerseits in den Vorratsbehälter 7 mündet. In die Leitung 8 ist eine Drosselscheibe 9 eingesetzt, während die Leitung 5 ebenfalls eine Drosselscheibe 6 aufweist.The subject of the invention is illustrated in the drawing, for example, namely with 3 a standing vessel denotes, which in a known manner, for example through the taps i and 2, with the high pressure boiler in connection. That Upright vessel 3 is made of metal, so that there are also very high vapor pressures without further ado can withstand. The standing vessel 3 is surrounded in a known manner by a container 4. which, likewise not new, through a line 5 to the storage container 7 of the auxiliary liquid is in communication. The upper part of the container q. is connected by a line ä to a cooling coil io, which in turn is in the Reservoir 7 opens. A throttle plate 9 is inserted into the line 8, while the line 5 also has a throttle plate 6.

Mit dem Behälter 4. ist ein Schauglas 17 durch die Stutzen 15, 16 verbunden, und zwar zeigt das Schauglas 17 den Stand der Hilfsflüssigkeit im Behälter q. an.A sight glass 17 is connected to the container 4 through the nozzles 15, 16, namely the sight glass 17 shows the level of the auxiliary liquid in the container q. at.

An den Vorratsbehälter 7 der Hilfsflüssigkeit ist ebenfalls ein Schauglas 13 mittels der Stutzen i i, 12 angeschlossen, so daß der Flüssigkeitsstand im Vorratsbehälter 7 nachgeprüft werden kann.There is also a sight glass on the reservoir 7 of the auxiliary liquid 13 connected by means of the nozzle i i, 12, so that the liquid level in the reservoir 7 can be verified.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist die folgende: Sobald das Standgefäß 3 an den Kessel angeschlossen ist, stellt sich in diesem Standgefäß eine mit dem Dampfkessel kommunizierende Wassersäule ein. Diese Wassersäule füllt den unteren Teil des Standgefäßes 3 an, während der obere Teil des Standgefäßes mit Dampf gefüllt ist. Die in dem Behälter q. befindliche Hilfsflüssigkeit, deren Siedepunkt unter der Temperatur des Kesselinhaltes liegt, wird wie bei den bekannten mit- einer Hilfsflüssigkeit arbeitenden Anzeigern durch den Wärmeübergang vom Dampfinhalt des Standgefäßes 3 zum Teil verdampft. Der Wärmeübergang von dem dampfgefüllten Teil des Standgefäßes an den Inhalt des Behälters q. ist stärker als der Wärmeübergäng von dein Flüssigkeitsinhalt des Standgefäßes 3 an die Hilfsflüssigkeit.The function of the device described is as follows: As soon as the standing vessel 3 is connected to the boiler, this standing vessel arises a column of water communicating with the steam boiler. This column of water fills the lower part of the jar 3, while the upper part of the jar is filled with steam. The in the container q. located auxiliary liquid, whose The boiling point is below the temperature of the boiler contents, as is the case with the known indicators working with an auxiliary liquid due to the heat transfer from the steam content of the jar 3 partially evaporated. The heat transfer from the steam-filled Part of the jar to the contents of the container q. is stronger than the heat transfer of your liquid content of the jar 3 to the auxiliary liquid.

Der in dem Behälter q. erzeugte Dampf der Hilfsflüssigkeit muß bei seinem Abströmen durch das Rohr ä die Drosselscheibe 9 passieren,.ehe er in die Kühlschlange io gelangt, wo er niedergeschlagen wird. Durch die Drosselscheibe 9 erhält der Dampf der Hilfsflüssigkeit einen gewissen Überdruck, so daß die Hilfsflüssigkeit im Behälter q. bis zu der durch die Linie A angedeuteten Höhe, welche in ungefähr gleicher Höhe mit dem Wasserstand im Kessel liegt, zurückgedrückt wird. Falls die Dampferzeugung so groß ist, daß der Hilf sflüssigkeitsspiegel unter den Flüssigkeitsspiegel im Standgefäß zurückgedrückt wird, so läßt idie Wärmezufuhr vom Innern ,des Standgefäßes zu der Hilfsflüssigkeit nach, da der Wärmeübergang vom Dampfinhalt des@ Standgefäßes 3 zum Dampfinhalt des Behälters 4. wesentlich geringer ist als die Wärmeabgabe vom Dampfinhalt des Standgefäßes 3 zum Flüssigkeitsinhalt des Behälters q.. Infolgedessen sinkt der Dampfdruck der Hilfsflüssigkeit, und der Spiegel der Hilfsflüssigkeit liebt sich wieder, so daß sich ein Gleichgewichtszustand einstellt, bei dem der Spiegel der Hilfsflüssigkeit sich in ungefähr gleicher Höhe oder etwas über dem Spiegel der Flüssigkeit im Innern des Standgefäßes befindet. Um Schwingungen des Hilfsflüssigkeitsspiegels im Behälter 4. möglichst zu dämpfen, ist die Drosselscheibe 6 in der Zuflußleitung 5 vorgesehen.The in the container q. generated vapor of the auxiliary liquid must be its outflow through the pipe - pass the throttle disk 9, .ehe into the Cooling coil io arrives where it is knocked down. Through the throttle disc 9 the vapor of the auxiliary liquid receives a certain excess pressure, so that the auxiliary liquid in the container q. up to the height indicated by the line A, which is approximately is at the same height as the water level in the boiler, is pushed back. if the Steam generation is so great that the auxiliary liquid level is below the level of the liquid is pushed back in the jar, the heat supply from the inside, the jar to the auxiliary liquid, as the heat transfer from the steam content of the @ upright vessel 3 to the steam content of the container 4. is significantly less than the heat dissipation from Steam content of the jar 3 to the liquid content of the container q .. As a result the vapor pressure of the auxiliary liquid decreases, and the level of the auxiliary liquid loves each other again, so that a state of equilibrium is established in which the The level of the auxiliary liquid is at about the same level or slightly above the Level of the liquid is located inside the jar. To vibrate the The throttle disc is used to dampen the auxiliary liquid level in the container 4. as far as possible 6 is provided in the inflow line 5.

Wie ohne weiteres klar ist, braucht der Flüssigkeitsstand im Behälter 4. nicht durch ein besonderes Schauglas 17 abgelesen zu werden, vielmehr kann der Behälter 4. gleichzeitig auch als Schauglas ausgebildet werden. Auch kann man z. B. die Dampferzeugung im Behälter 4. für die Betätigung einer Dampfblasenpumpe benutzen, welche die überschüssige Flüssigkeit aus dem Behälter 4 wieder in das Gefäß 7 zurückführt. Weiter ist es möglich, den Überdruck im Behälter 4 zur Betätigung eines in größerer Entfernung aufgestellten Wasserstandsanzeigers zu benutzen. Schließlich kann naturgemäß auch das die Hilfsflüssigkeit enthaltende Rohr ohne weiteres im Innern des an den Verdampfer angeschlossenen Standgefäßes angeordnet werden.As is readily apparent, needs the liquid level in the container 4. Not to be read through a special sight glass 17, rather the 4. Container can also be designed as a sight glass at the same time. You can also z. B. use the steam generation in the container 4. to operate a steam bubble pump, which returns the excess liquid from the container 4 to the vessel 7. It is also possible to increase the pressure in the container 4 to operate a larger Distance to use the water level indicator. Finally, naturally also the tube containing the auxiliary liquid readily inside the to the Evaporator connected standing vessel can be arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Water level indicator for evaporators, especially high-pressure boilers, consisting of a standing vessel connected to the boiler and a container separated from this standing vessel by a wall of good thermal conductivity with a connected storage container for an auxiliary liquid, in which the heat transfer from the steam-filled and the water-filled part due to the different sizes of heat of the standing vessel evaporation of the auxiliary liquid is used for indirect display of the Kegselwasserstandes, characterized in that in the upper connecting line (8) from the auxiliary liquid container (4) to the reservoir (7) a constriction, for. B. a throttle plate (g) is switched on, through which the vapor developed from the auxiliary liquid is given an overpressure which keeps the level of the auxiliary liquid at approximately the level of the liquid inside the container (3).

2. Device for displaying the water level in evaporators according to claim i, characterized in that for damping the vibrations of the auxiliary liquid level into the lower connecting line (5) from the storage container (7) a constriction to the auxiliary liquid container, e.g. B. a throttle disc (6), is switched on.