DE551607C

DE551607C - Device for measuring the pipe wall temperature and for securing the pipes against excessive heat build-up

Info

Publication number: DE551607C
Application number: DEL73676D
Authority: DE
Original assignee: JENNY ELFRIEDE LOEFFLER GEB BO
Current assignee: JENNY ELFRIEDE LOEFFLER GEB BO
Priority date: 1928-12-12
Filing date: 1928-12-12
Publication date: 1932-06-02
Also published as: CH146079A; AT127521B; GB343188A

Description

Vorrichtung zum Messen der Rohrwandtemperatur und zum Sichern der Rohre gegen unzulässig großen Wärmestau Es sind Vorrichtungen zur Sicherung von Dampfkesseln gegen unzulässige Drucksteigerung bekannt, bei denen ein von der Temperatur des Dampfes oder des Wassers in dem Kessel beeinflußter Thermostat ein Sicherheitsventil steuert. Diese Vorrichtungen bestehen aus einem Metallrohr, das in den Kessel hineinragt und dessen Längenänderung mittels einer Steuerstange aus eir@em Werkstoff mit möglichst geringer Wärm-eausdehnungszahl auf ein Sicherheitsventil derart übertragen wird, daß das Sicherheitsventil bei Überschreiten der zulässigen Temperatur des Kesselinhalts unter dem Kesseldruck geöffnet wird. Diese Wirkung ist aber bei HochdruckdampfanIagen unzuverlässig undunzureichend.Device for measuring the pipe wall temperature and for securing the Pipes against excessive heat build-up There are devices to secure Steam boilers are known to protect against impermissible pressure increases, at which one depends on the temperature of the steam or water in the boiler influenced thermostat a safety valve controls. These devices consist of a metal tube that protrudes into the boiler and its change in length by means of a control rod made of eir @ em material with as much as possible low coefficient of thermal expansion is transferred to a safety valve in such a way that that the safety valve is activated when the permissible temperature of the boiler content is exceeded is opened under the boiler pressure. This effect is however with high pressure steam systems unreliable and inadequate.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Betriebe mit einem durch Feuergase beheizten Rohrnetz, insbesondere für Hochdruckdampfanlagen, zum Messen der Rohrwandtemperatur und zur Sicherung der Rohre gegen unzulässig großen Wärmestau mittels der durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Längenänderungen eines metallenen, einsaitig festgelegten Rohrstückes, das von den Feuergasen beheizt und von dem zu beheizenden Stoff durchströmt wird. Die Erfindung besteht darin, daß eine Steuerstange zum Anzeigen der Längenänderung des Meßrohres dient, die an dem frei beweglichen, verschlossenen Ende des Meßrohres befestigt ist, und durch eine Leitvorrichtung, mittels deren der zu beheizende Stoff an der Steuerstange entlang zugeführt und an dem Meßrohr entlang abgeführt wird.The invention relates to a device for operations with a through Pipe network heated by fire gases, in particular for high-pressure steam systems, for measuring the pipe wall temperature and to protect the pipes against excessive heat build-up by means of the changes in length of a metal, single-string fixed piece of pipe, which is heated by the fire gases and from which to heating substance is flowed through. The invention consists in that a control rod to display the change in length of the measuring tube, which is attached to the freely movable, closed end of the measuring tube is attached, and by a guide device, by means of which the substance to be heated is fed along the control rod and is discharged along the measuring tube.

In Fig. i der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sinnbildlich dargestellt. Das von dem zu beheizenden Stoff durchströmte Meßrohr i, welches an entsprechender Stelle in das beheizte Hochdruckrohrnetz, beispielsweise in der Brennkammer, eingeschaltet wird, ist an dem einen Ende beiz an der Brennkammerwand befestigt, während das andere, verschlossene Ende frei beweglich in die Brennkammer ragt. Im Innern des Meßrohres i ist eine Steuerstange 3 gleichmittig angeordnet, die mit dem Meßrohr an deren beweglichem Ende verbunden ist. Die Steuerstange 3 überträgt die Längenänderung des Meßrohres i nach außen und bringt sie mittels des Winkelhebels q. zur Anzeige. Die Zeigerbewegung kann auf bekannte Weise zur selbsttätigen Auslösung sichtbarer oder hörbarer Zeichen und im Falle der Gefahr zur Betätigung des Sicherheitsventils 5 verwendet werden. Dabei kann das Ventil 5 auch als Steuervorrichtung für ein Ablaßventil dienen.In Fig. I of the drawing is an embodiment of the subject invention symbolically represented. The measuring tube through which the substance to be heated flows i, which at the appropriate point in the heated high-pressure pipe network, for example in the combustion chamber, is switched on, is at one end on the combustion chamber wall attached, while the other, closed end can move freely into the combustion chamber protrudes. Inside the measuring tube i, a control rod 3 is arranged equidistantly, which is connected to the measuring tube at its movable end. The control rod 3 transmits the change in length of the measuring tube i to the outside and brings it by means of the Angle lever q. see full ad. The pointer movement can be automatic in a known manner Activation of visible or audible signs and, in the event of danger, actuation of the safety valve 5 can be used. The valve 5 can also be used as a control device serve for a drain valve.

Der durch die Vorrichtung strömende Stoff wird, wie durch die in der Zeichnung eingetragenen Pfeile angedeutet, mittels eines Leitrohres 6 an der Steuerstange 3 entlang zugeführt und durch den Ringraum zwischen Leitrohr 6 und Meßrohr i an dem Meßrohr entlang abgeführt. Das Meßrohr i wird von der Feuerung beheizt und von dem durchströmenden Stoff gekühlt in der gleichen Weise wie das Rohrnetz. Die Steuerstange 3, die für gewöhnlich aus Metall besteht, wird durch den in die Vorrichtung eintretenden Stoff, der durch das Leitrohr 6 an ihr entlang geführt wird, auf der Temperatur dieses Stoffes erhalten. Die Längendehnung, die von der Steuerstange nach außen übertragen wird, ist der Unterschied zwischen der Längendehnung des Meßrohres und der Längendehnung der Steuerstange. Diese ist ein Maß für die Übertemperatur der Rohrwandungen über die Temperatur des in die Vorrichtung @eintretenden Stoffes. Indem man gleichzeitig die Temperatur dieses Stoffes bzw. die Temperatur der Steuerstange mißt, kann man auch die Rohrwandtemperatur selbst ermitteln. Die Messung der Temperatur der Steuerstange und die Messung der Übertemperatur der Wandungen des Meßrohres können dann in einfacher Weise zu einer gemeinsamen Anzeige (Summenanzeige) vereinigt werden.The substance flowing through the device is, as in the Drawing indicated arrows, by means of a guide tube 6 on the control rod 3 fed along and through the annular space between guide tube 6 and measuring tube i discharged along the measuring tube. The measuring tube i is from the furnace heated and cooled by the material flowing through in the same way as that Pipe network. The control rod 3, which is usually made of metal, is through the substance entering the device, which passes through the guide tube 6 along it is maintained at the temperature of this substance. The elongation that is transmitted from the control rod to the outside is the difference between the Elongation of the measuring tube and the elongation of the control rod. This is a Measure of the excess temperature of the pipe walls over the temperature of the in the device @trending substance. By simultaneously measuring the temperature of this substance or If you measure the temperature of the control rod, you can also determine the pipe wall temperature itself determine. The measurement of the temperature of the control rod and the measurement of the overtemperature the walls of the measuring tube can then easily become a common Display (total display) are combined.

Die Übertemperatur der Rohrwandungen ist ein Maß für die Stärke der Feuerwirkung. Daher kann die Feuerung in bekannter Weise nach der Anzeige der Meßvorrichtung ge; regelt bzw. von der Vorrichtung selbsttätig gesteuert werden. Überschreitet die Rohrwandtemperatur die zugelassene Höchstgrenze, so wird das Sicherheitsventil s von dem Meßrohr i mittels der Steuerstange 3 zwangsläufig geöffnet und das Arbeitsmittel durch das beheizte Rohrnetz hindurch abgeblasen. Dadurch wird erreicht, daß die Strömung in dem Rohrnetz aufrechterhalten bzw. die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird, daß also die Rohre auch im Gefahrenfalle ausreichend gekühlt und vor dem Verbrennen geschützt werden.The excess temperature of the pipe walls is a measure of the strength of the Fire effect. Therefore, the furnace in a known manner after the display of the measuring device ge; regulates or can be controlled automatically by the device. Exceeds the pipe wall temperature is the maximum permitted limit, so the safety valve s inevitably opened by the measuring tube i by means of the control rod 3 and the working medium blown off through the heated pipe network. This ensures that the Maintain flow in the pipe network or increase the flow rate so that the pipes are adequately cooled even in the event of danger and before burning to be protected.

Bei Dampfanlagen ist es besonders vorteilhaft, die Vorrichtung so in das Rohrnetz einzuschalten, daß der eintretende Dampf Sattdampf ist. Die Steuerstange nimmt dann Sattdampftemperatur an, so daß die angezeigte Längenänderung des Meßrohres i unmittelbar ein Maß für die Rohrwandtemperatur selbst ist. Zur Einhaltung der richtigen Temperatur der Steuerstange kann es zweckmäßig sein, das Leitrohr 6 mit einer Wärmeisolierung zu versehen.In the case of steam systems, it is particularly advantageous to use the device in this way switch into the pipe network so that the steam entering is saturated steam. The control rod then assumes saturated steam temperature, so that the displayed change in length of the measuring tube i is a direct measure of the pipe wall temperature itself. To comply with the correct temperature of the control rod, it may be useful to use the guide tube 6 to provide thermal insulation.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2 sind besondere Vorkehrungen getroffen, um die Steuerstange 3 mit Sicherheit auf Sattdampftemperatur zu erhalten. Die Steuerstange ist als Rohr ausgebildet, das mit Kondensat gefüllt ist. Zu diesem Zweck ist das Rohr, das mit .einer Steuerlasche 7 zur Anlenkung des Zeigerwerkes und der Steuervorrichtungen versehen ist, -unter Einschaltung einer Kühlvorrichtung 8 mit einer Dampfleitung 9 biegsam verbunden. Die Vorrichtung wird zweckmäßig nach dem geschlossenem Ende zu etwas geneigt angeordnet, so daß das Rohr stets mit Kondensat voll gefüllt ist.In the embodiment of the device according to FIG. 2 are special Precautions have been taken to ensure that the control rod 3 is at saturated steam temperature to obtain. The control rod is designed as a tube that is filled with condensate is. For this purpose, the tube with .einer control tab 7 for articulation of the Pointer mechanism and the control devices is provided, -with the involvement of a Cooling device 8 flexibly connected to a steam line 9. The device will expediently arranged slightly inclined after the closed end, so that the tube is always fully filled with condensate.

Eine besonders einfache Ausführungsform der Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß die Steuerstange 3 als Zuführungsrohr für den zu beheizenden Stoff mit Öffnungen für dessen Durchtritt ausgebildet ist, derart, daß sie die Leitvorrichtung (Leitrohr 6) bildet (Fig. 3).A particularly simple embodiment of the device results in that the control rod 3 as a supply pipe for the substance to be heated is formed with openings for its passage, such that they the guide device (Guide tube 6) forms (Fig. 3).

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. q. ist die Steuerstange 3 aus einem Stoff von geringer Wärmeausdehnung mehrteilig ausgeführt. Dadurch wird der Einfluß der Rohrwandtemperatur selbst auf die angezeigte Längenänderung stark vergrößert. Die einzelnen rohrförmigen Teile werden in einem Rohr i i geführt und mittels eines federbelasteten Kolbens 12 festgehalten.In the embodiment of the device according to FIG. is the control rod 3 executed in several parts from a material of low thermal expansion. This will the influence of the pipe wall temperature itself on the displayed change in length is strong enlarged. The individual tubular parts are guided in a tube i and i held in place by means of a spring-loaded piston 12.

Selbstverständlich sind auch .noch andere Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung möglich.Of course, other embodiments of the device are also possible possible according to the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for operations with one by fire gases heated pipe network, especially for high pressure steam systems, for measuring the pipe wall temperature and to secure the pipes against unacceptably large heat build-up by means of temperature changes caused changes in length! of a metal pipe section fixed on one side, which is heated by the fire gases and flowed through by the material to be heated, characterized by a control rod (3) for displaying the change in length of the measuring tube (i) attached to the freely movable, closed end of the measuring tube (i) is, and by a guide device (z. B. a guide tube 6), by means of which the to heating substance is fed along the control rod (3) and on the measuring tube (i) is discharged along.

2. Apparatus according to claim i for steam systems, characterized characterized in that a pipe is used as the control rod (3), which with the condensate of the steam is filled.

3. Apparatus according to claim i, characterized in that the control rod (3) is designed as a supply pipe for the substance to be heated, such that it forms the guide device (guide tube 6).