DE6907130U

DE6907130U - ELECTRODE SWITCH FOR WATER LEVEL LIMITATION IN BOILER DRUMS OR DGL.

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Publication number: DE6907130U
Application number: DE19696907130
Authority: DE
Original assignee: STANDARD KESSEL GES Gebr
Current assignee: STANDARD KESSEL GES Gebr
Priority date: 1969-02-21
Filing date: 1969-02-21
Publication date: 1969-11-13

Description

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Standard-Kessel-Gesellschaft Gebrüder Fasel, 41oo Duisburg, WilhelmshöheStandard-Kessel-Gesellschaft Gebrüder Fasel, 41oo Duisburg, Wilhelmshöhe

Elektrodenschaltgerät zur Wasserstandsbegrenzung in Kesseltrommeln o.dgl.Electrode switching device for limiting the water level in boiler drums or the like.

Die Neuerung betrifft ein Elektrodenschaltgerät zur Wasserstandsbegrenzung in Kessel trommeln o.dgl., bei dem eine senkrecht zur Wasseroberfläche angeordnete Elektrode sowie eine weitere Elektrode oder ein Elektrodengehäuse im eingetauchten Zustand einen elektrischen Regel- oder Steuerstromkreis schließen, und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung zum Gegenstand, durch welche eine einfache Überwachung der Funktionsfähigkeit möglich ist. The innovation concerns an electrode switching device to limit the water level in the boiler drums or the like., At to which an electrode arranged perpendicular to the water surface and another electrode or an electrode housing in the submerged state have an electrical one Closing the regulating or control circuit, and has a particularly expedient design as the subject matter, through which a simple monitoring of the functionality is possible.

Bei Kesselanlagen ist es erforderlich, bei einem Wassermangel in der Kessel trommel die Brennstoffzufuhr sofort zu unterbrechen oder den Wasserstand durch sins geeignete Schaltung der Speisepumpe in bestimmten Grenzen zu regeln. Hierfür bedient man sich vor allem der Schaltgeräte, deren Schaltvorgänge durch Schwimmer gesteuert werden. Diese haben jedoch den Nachteil, daß sowohl der Geber als auch die Schalter mechanisch bewegte Teile sind. Bei Anordnung außerhalb der Kessel trommel können die Verbindungsleitungen zum Trommelraum infolge Kesselsteinbildung o.dgl. leicht verstopfen, so daß die Funktionsfähigkeit gestört ist. Bekannt sind weiterhin Elektrodenschaltgeräte, bei denen eine oder mehrere Elektroden von oben in das Kesselwasser tauchen und einen Regel- oder Steuerstromkreis schließen. Sinkt der Wasserstand soweit, daß eine oder mehrere Elektroden nicht mehr berührt werden, so wird der elektrische Regel- oder Steuerstromkreis unterbrochen, mit dessen Hilfe dann der erforderliche Regel- oder Steuervorgang ausgelöst wird. Bei einem Gerät dieser Art iäbIn boiler systems, it is necessary to supply fuel immediately if there is a lack of water in the boiler drum interrupt or adjust the water level by sins appropriate To regulate switching of the feed pump within certain limits. For this purpose, one mainly uses the switching devices, their Switching operations can be controlled by floats. However, these have the disadvantage that both the encoder and the switches are mechanically moving parts. When arranged outside the boiler drum, the connecting lines to the drum space due to scale formation or the like. clog easily, so that the functionality is disturbed. Also known are electrode switching devices in which one or more electrodes are introduced into the boiler water from above dive and close a control or control circuit. If the water level sinks so far that an or If several electrodes are no longer touched, the electrical regulating or control circuit is interrupted, with the help of which the required regulation or control process is triggered. With a device of this type iäb

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eine Elektrode axial in einem zylinderförmigen Gehäuse angeordnet und gegenüber diesem isoliert, und der eine Pol des elektrischen Regel- oder Steuerstromkreises ist an die Elektrode und der andere Pol an das Gehäuse angeschlossen, welches ebenfalls in das Kesselwasser ragt. Elektrodenschaltgeräte dieser Art haben sich sehr bewährt, da sie keinerlei bewegliche Teile besitzen, die verklemmen können und ein Verstopfen von Leitungen o.dgl. entfällt.an electrode axially in a cylindrical housing arranged and isolated from this, and one pole of the electrical regulating or control circuit is connected to the electrode and the other pole to the housing, which also protrudes into the boiler water. Electrode switching devices of this type have proven to be very effective because they have no moving parts that can jam and clogging of lines or the like. not applicable.

Für Regel- und Steuergeräte der vorgenannten Art besteht das Bedürfnis, ihre Funktionsfähigkeit auch dann überprüfen zu köiinen, wenn die Kesselanlage in Betrieb ist. Die Überwachung der Funktionsfähigkeit soll insbesondere zeigen, ob nicht zwischen der Elektrode und der den anderen Pol darstellenden Elektrode bzw. dem Gehäuseteil eine Strombrücke durch Verschmutzung o.dgl. entstanden ist, die selbst bei Wassermangel den elektrischen Regel- bzw. Steuerstromkreis schließt. Eine solche Überprüfung stieß bei den bisherigen Elektrodenschaltgeräten auf Schwierigkeiten. In der Regel war eine Funktionsüberprüfung nur möglich, wenn die Kesselanlage stillgelegt oder der Wasserspiegel entsprechend abgesenkt wurde.For regulating and control devices of the aforementioned type, there is a need to check their functionality to be used when the boiler system is in operation. The monitoring of the functionality should in particular show whether between the electrode and the electrode representing the other pole or the housing part a Current bridge due to pollution or the like. has arisen, which even if there is a lack of water, the electrical control resp. Control circuit closes. Such a check encountered difficulties with the previous electrode switching devices. As a rule, a function check was only possible when the boiler system was shut down or the The water level was lowered accordingly.

Demgegenüber leigt der Neuerung die technische Aufgabe zugrunde, Elektrodenschaltgeräte zur Wasserstankbegrenzung in Kesseltrommeln o.dgl. derart auszugestalten, daß auch im Betriebszustand der Kesselanlage eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Schaltgerätes möglich ist.In contrast, the innovation leigt the technical task based, electrode switching devices for water tank limitation in boiler drums or the like. design in such a way that also It is possible to check the functionality of the switchgear while the boiler system is in operation.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrode mittels magnetischer, elektromagnetischer, hydraulischer oder mechanischer Betatigungsorgane im Gehäuse anhebbar von der Wasseroberfläche angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the electrode by means of magnetic, electromagnetic, hydraulic or mechanical actuators in the Housing is arranged liftable from the water surface.

Diese Ai^jestaltung hat den Vorteil, daß zur Betriebsüberwachung lediglich die den einen Pol des Regel- oder Siaier-This arrangement has the advantage that it is used for operational monitoring only the one pole of the rule or Siaier-

Stromkreises bildende Elektrode aus dem Kesselwasser herausgezogen wird, so daß der Stromkreis unterbrochen wird, wenn das Gerät funktionsfähig ist. Diese Punktionsüberwachung kann bei jedem Betriebszustand der Kesselanlage vorgenommen werden. Zweckmäßig ist eine Stabelektrode in einer Elektrodenhüke axial verschiebbar gelagert und besitzt an ihrem Kopfende einen kolbenartigen Anschlag, der in einem mit der Elektrodenhülse verbundenen Zylinder läuft. Durch diese Ausgestaltung ist die den einen Pol bildende Stabelektrode in ihrer Verschiebbarkeit begrenzt, wobei die untere Lage die Tauchstellung bzw. die Punktionsstellung bedeutet, während in der anderen Stellung die Stabelektrode aus dem Kesselwasser herausgezogen ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Verschiebbarkeit der Stabelektrode bei beliebigen Dampfdrücken in der Kesseltrommel erfolgen kann, da die bewegliche Stabelektrode innerhalb eines entsprechend drucksicher ausgelegten Hülsenteiles angeordnet ist.Electrode forming the circuit pulled out of the boiler water so that the circuit is interrupted when the device is functional. This puncture monitoring can be carried out in every operating state of the boiler system. A stick electrode in an electrode cap axially displaceable and has a piston-like stop at its head end, which runs in a cylinder connected to the electrode sleeve. This configuration means that the one that forms one pole Rod electrode is limited in its displaceability, the lower layer being the immersion position or the puncture position means, while in the other position the stick electrode is pulled out of the boiler water. A Another advantage is that the rod electrode can be moved at any vapor pressure in the Boiler drum can be done, since the movable rod electrode is designed to be pressure-proof within a correspondingly Sleeve part is arranged.

Das Herausziehen der Stabelektrode aus dem Kesselwasser kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Geeignet sind hierfür magnetische, elektromagnetische, hydraulische oder mechanische Betatigungsorgane, die in geeigneter Weise an der Stabelektrode angreifen und von außen zu bedienen sind. Eine besonders einfache Ausführung ist durch eins magnetische Betätigung gegeben. Hierfür ist ein axial über den an der Elektrodenhülse angeordneten Zylinder verschiebbarer Permanentring vorgesehen, während der kolbenartige Anschlag der Stabelektrode aus Eisen oder einem Permanent-Magneten besteht. Bei dieser Ausführung geschieht das Abheben der Stabelektrode durch einfaches Hochbewegen des über den Zylinder gestülpten Magnetringes von Hand. Um dem Magnetring eine entsprechende Lage zu geben, kann beispielsweise auch der Zylinder von einem Kunststoffgehäuse umgeben sein.The stick electrode can be pulled out of the boiler water in various ways. Suitable are magnetic, electromagnetic, hydraulic or mechanical actuators that are suitable Approach the stick electrode and operate from the outside. A particularly simple design is through given one magnetic actuation. For this purpose, there is a cylinder arranged axially over the electrode sleeve Slidable permanent ring provided, while the piston-like stop of the rod electrode made of iron or a permanent magnet. In this version the stick electrode is lifted off by simply moving the magnetic ring over the cylinder by hand. In order to give the magnetic ring a corresponding position, the cylinder of a Be surrounded by plastic housing.

Der Gegenstand der Neuerung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher dargestellt. Die Schnittdarstellung zeigt den Teil einer Kesseltrommel 1, die teilweise mit Kesselwasser 2 gefüllt ist. Der Wasserstand bzw. die Wasseroberfläche ist mit 3 bezeichnet.The subject of the innovation is shown in more detail in the drawing using an exemplary embodiment. The sectional view shows the part of a boiler drum 1, which partially is filled with boiler water 2. The water level or the water surface is denoted by 3.

Das Elektrodensehaltgerät besitzt ein rohrförmiges Gehäuse 4, welches durch eine entsprechende Öffnung der Kesseltrommel i führt und drucksicher verschweißt ist. Das rohrförmige Gehäuse 4 ragt bis in das Kesselwasser 2. Am oberen Ende ist ein Flansch 5 angebracht, auf dem der Flansch 6 eines Elektrodensatzes drucksicher angeschraubt ist. Der obere Flansch 6 besitzt eine axiale Öffnung, durch welche die Elektrode 11 ragt und unter Zwischenlegung einer rohrförmigen Dichtungsmanschette δ aus einem hitzebeständigen Kunststoff (z.B. Polytetrafluoräthylen) mit Hilfe eines Schraubelementes 7 befestigt ist.The electrode holder device has a tubular housing 4, which leads through a corresponding opening in the boiler drum i and is welded pressure-proof. The tubular housing 4 protrudes into the boiler water 2. At the upper end, a flange 5 is attached, on which the Flange 6 of an electrode set is screwed on in a pressure-proof manner. The upper flange 6 has an axial opening, through which the electrode 11 protrudes and with the interposition of a tubular sealing sleeve δ from a heat-resistant plastic (e.g. polytetrafluoroethylene) is fastened with the aid of a screw element 7.

Der Elektrodensatz besteht aus einer Elektrodenhülse 9, die durch das Schraubelement 7 führt und welche einen rohrförmigen Ansatz 9a besitzt. Das obere Ende der Slektrodenhülse 9 ist über eine Gewindemuffe 13 mit einem oben geschlossenen Zylinder 14 verbunden.The electrode set consists of an electrode sleeve 9, which leads through the screw element 7 and which has a has tubular extension 9a. The upper end of the slectrode sleeve 9 is connected via a threaded sleeve 13 to a cylinder 14 closed at the top.

Die Stabelektrode 11 besitzt an ihrem unteren Ende einen verdickten Teil 11a und an ihrem oberen Ende einen kolbenartigen Anschlag 12 und ist innerhalb der Elektrodenhülse und deren rohrförmigem Ansatz 9a axial verschiebbar. Im Betriebszustand hängt die Sta^j-ektrode, wobei sie sich mit dem kolbenartigen Anschlag 12 auf der Gewindemuffe 13 abstützt. Nach oben ist die Stabelektrode 11 soweit verschiebbar, bis der kolbenartige Anschlag 12 gegen die Deckwand des Zylinders 14 stößt. Der untere verdickte Teil 11a der Stabelektrode 3.1 ist derart bemessen, daß ihr unteres Ende bei normalem Wasserstand etwas in das Kesselwasser ragt.The rod electrode 11 has a thickened part 11a at its lower end and a piston-like part at its upper end Stop 12 and is axially displaceable within the electrode sleeve and its tubular extension 9a. in the Operational state depends on the Sta ^ j-ectrode, whereby it is with the piston-like stop 12 on the threaded sleeve 13 is supported. The rod electrode 11 is upwards displaceable until the piston-like stop 12 hits the top wall of the cylinder 14. The lower thickened part 11a of the rod electrode 3.1 is dimensioned in such a way that its lower end slightly enters the boiler water at normal water level protrudes.

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Am oberen Ende der Elektrodenhülse 9 ist außerdem mittels zweier Sewinderinge die den einen Pol bildende Stromleitung 17 der Regel- bzw. Steuervorrichtung 19 angeschlossen. Die andere Stromleitung 18 hingegen ist über den Flansch I 6 mit dem rohrförmigen Gehäuse 4 verbunden.At the upper end of the electrode sleeve 9 is also the power line forming one pole by means of two sewing rings 17 of the regulating or control device 19 is connected. The other power line 18, however, is via the flange I. 6 connected to the tubular housing 4.

Außerdem ist unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 15 ein Kunststoffgehäuse 16 angeordnet, über welches ein Permanent-Magnetring 2o gesteckt ist. Uta zwischen der Stabelektrode 11 und der Elektrodenhülse 9 einen guten stromführenden Kontakt zu erhalten, ist außerdem noch eine ausziehbare Stromleitung 21 vorgesehen.In addition, a sealing ring 15 is interposed a plastic housing 16 is arranged, over which a permanent magnet ring 2o is inserted. Uta between the rod electrode 11 and the electrode sleeve 9 a good current-carrying To get contact, a pull-out power line 21 is also provided.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Elektroden— schaltgerätes ist folgende:The mode of operation of the electrode switching device described above is as follows:

Im Betriebszustand hängt die Stabelektrode 11 frei nach unten. Bei einem entsprechend hohen Stand der Wasseroberfläche 3 wird sie vom Kesselwasser berührt, so daß eine Strombrücke über das Wasser zu dem den anderen Pol darstellenden rohrförmigen Gehäuse 4 entsteht. Durch die Dichtungsmanschette 3 werden im übrigen die beiden Pole des Stromkreises voneinander getrennt. Sobald der Wasserstand unter die vorbestimmte Höhe gesunken ist, wird das untere Ende des Elektrodenstabes 11 nicht mehr vom Wasser erfaßt und der elektrische Regel- bzw. Steuerstromkreis wird unterbrochen. In the operating state, the rod electrode 11 hangs freely downwards. With a correspondingly high level of the water surface 3 it is touched by the boiler water, so that a current bridge over the water to the one representing the other pole tubular housing 4 is created. The two poles of the circuit are separated from one another by the sealing sleeve 3. As soon as the water level is below the predetermined height has decreased, the lower end of the electrode rod 11 is no longer caught by the water and the electrical regulation or control circuit is interrupted.

Soll während des Betriebes der Kesselanlage das Elektrodenschaltgerät auf seine Funktionsfähigkeit überprüft werden, so ist es lediglich erforderlich, den Permanentmagnetring 2o nach oben zu ziehen. Dieser nimmt die Stabelektrode 11 mittels des aus Eisen oder einem Magneten bestehenden kolben— artigen Anschlages 12 mit. Sobald das untere Ende der Stabelektrode 11 aus dem Wasser gezogen ist, muß nun der Regel·» bzw. 3teuerStromkreis unterbrochen und durch eine entsprechende, in der Zeichnung nicht dargestellte Kontrollbzw, /lärmeinrichtung angezeigt werden.Should the electrode switching device be used during operation of the boiler system to be checked for functionality, it is only necessary to use the permanent magnet ring 2o to pull up. This takes the rod electrode 11 by means of the piston-like stop 12 made of iron or a magnet. As soon as the lower end of the stick electrode 11 is pulled out of the water, the control or control circuit must now be interrupted and replaced by a corresponding control or / noise equipment are displayed.

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Die Neuerung bleibt nicht auf das Ausführungaheispiel beschränkt, sondern es bestehen noch zahlreiche Änderung* möglichkeiten, ohne daß der Rahmen der Neuerung überschritten wird. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, bei einem Elektrodenschaltgerät mit zwei oder mehreren Stabelektroden jeveils eine oder auch mehrere verschiebbar auszuführen. Die Betatigungsorgane zum Abhängen der Stabelektrode können weiterhin von verschiedener Ausführung sein. So besteht die Möglichkeit, anstelle des von Hand zu betätigenden Permanent-Magnetringes einen Elektromagneten zu verwenden, welcher den Elektrodenstab abhebt. Auch kann der kolbenartige Anschlag gegenüber dem Zylinder abgedichtet sein und eine hydraulische Wechselbeaufäßhlagung vorgenommen werden, welche die Stabelektrode in eine obere und eine untere Lage überführt. Schließlich sind auch mechanische Hebelsysteme denkbar, mit denen die Verschiebung der Stabelektrode erfolgen kann.The innovation is not limited to the execution example, there are still numerous possibilities for change without exceeding the scope of the innovation will. For example, there is the possibility of using two or more electrodes in the case of an electrode switching device Stick electrodes can be moved one or more to execute. The actuating elements for suspending the rod electrode can still be of various designs. So there is the option of doing it by hand to be operated permanent magnet ring an electromagnet to use, which lifts the electrode rod. The piston-like stop relative to the cylinder can also be sealed and a hydraulic Wechselbeaushlagung be made, which transfers the stick electrode into an upper and a lower layer. Finally are too mechanical lever systems conceivable with which the rod electrode can be shifted.

Claims

iti - 7 claims for protection;

1. Electrode switching device for limiting the water level in boiler drums or the like. one perpendicular to the water surface arranged electrode as well as another electrode or an electrode housing in the singly immersed State close an electrical regulating or control circuit, characterized in that the electrode is arranged in the housing (4) such that it can be lifted off from the water surface (3) by means of magnetic, electromagnetic, hydraulic or mechanical actuating elements.

2. Electrode switching device according to claim 1, characterized in that a rod electrode (11) in an electrode sleeve (9) is axially displaceable and at its head end a piston-like stop (12) or the like. owns, which runs in a cylinder (14) connected to the electrode sleeve.

3. Electrode switching device according to claims ?! and 2, thereby characterized in that an axially on the cylinder (14) displaceable permanent magnet ring (2o) is provided and the piston-like stop (12) of the rod electrode (11) consists of iron or a magnet.

4. Electrode switching device according to Claims 1 to 3, characterized in that the cylinder (14) consists of a plastic housing (16) is surrounded.