DE732746C

DE732746C - Water level indicator for steam boiler

Info

Publication number: DE732746C
Application number: DEZ26144D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Theodor Zwilling
Original assignee: THEODOR ZWILLING DIPL ING
Current assignee: THEODOR ZWILLING DIPL ING
Priority date: 1940-12-10
Filing date: 1940-12-10
Publication date: 1943-03-10

Description

Wasserstandsanzeiger für Dampfkessel Es ist bekannt, die Leitfähigkeit des Wassers zur Anzeige des Wasserstandes zu versenden. Bei den bekannten Geräten dieser Art wurden dazu aber keine Proben entnommen und entspannt, sondern die Leitfähigkeit einer Flüssigkeit verwendet, welche sich in einem mit dem Dampfkessel verbundenen Standrohr befindet. Diese Einrichtung weist aber verschiedene Nachteile auf. Denn einmal müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um die Flüssigkeit im Standrohr stets leitfähig zu erhalten; andererseits müssen' bei solchen Einrichtungen die .clektrischen Leitungen isoliert durch die heißen Wandungen des unter Dampfdruck befindlichen Standrohres durchgeführt werden, was insbesondere bei hohem Dampfdruck Schwierigkeiten macht.Water level indicator for steam boilers It is known the conductivity of the water to display the water level. With the known devices of this type, however, no samples were taken and relaxed, but the conductivity a liquid used, which in a connected with the steam boiler Standpipe is located. However, this device has various disadvantages. Because Once special precautions must be taken to keep the liquid in the standpipe always kept conductive; on the other hand, in such institutions the .clektrischen lines isolated by the hot walls of the under steam pressure located standpipe, which is particularly important at high steam pressure Makes trouble.

Es ist auch bereits bekannt, zum Zlveck der Wasserstandsanzeige aus einem Kessel in Höhe des Wasserstandes Arbeitsmittelproben zu entnehmen und diese zur Kenntlichmachung des an der Entnahmestelle vorhandenen Aggregatzustandes über eine Diise ein Pendel mit einem Zeiger anströmen zu lassen. Bei diesem Gerät muß jedoch das Arbeitsmittel zugleich die Kraft -zur Verstellung des Anzeigegeräts aufbringen, d. h. die mechanische Reibung des Geräts überwinden; dies wird insbesondere dann schwierig, wenn das Gerät als Schreibgerät oder zur Impulsgabe für einen Wasserstandsregler verwendet werden soll. Bei der Verwendung der elektrischen Leitfähigkeit fallen diese Nachteile weg, da für die Zwecke des Anzeigens sowie bei Schreibgeräten und Impulsgebern der elektrische Strom einer getrennten Stromquelle zur Verfügung steht.It is also already known to turn the water level indicator off to take work material samples from a boiler at the height of the water level and to take them to identify the state of aggregation present at the extraction point to let a nozzle flow against a pendulum with a pointer. With this device must However, the work equipment at the same time applies the force -to adjust the display device, d. H. overcome the mechanical friction of the device; this will be particular then difficult if the device is used as a writing instrument or to give impulses for a water level regulator should be used. When using the electrical conductivity drop these disadvantages away, since for the purpose of displaying as well as writing implements and Pulse generators the electrical power from a separate power source is available.

Bei dem Wasserstandsanzeiger gemäß der Erfindung werden auch stets frische Proben entnommen. Diese Proben, die bezüglich der Leitfähigkeit die gleiche Eigenschaft aufweisen wie der Kesselinhalt, werden auf atmosphärischen Druck entspannt und auf Außentemperatur abgekühlt, um alsdann Geräten zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit zugeleitet zu werden, an denen sichtbar wird, ob sich an der Probeentnahmestell@e Dampf oder Wasser befindet. Die Proben aus dem Dampf- oder Wasserteil des Kessels haben deshalb unterschiedliche Leitfähigkeit, weil die abgekühlte Dampfprobe aus fast reinem Kondensat besteht, die Kessehvasserprobe jedoch infolge der vom Speisewasser mitgeführten Verunreinigungen sowie durch den Zusatz von Schutzalkalien stets eine gewisse Menge an Eindampfrückständen enthält.In the water level indicator according to the invention are also always fresh samples taken. These samples are the same in terms of conductivity Properties like the boiler contents are expanded to atmospheric pressure and on the outside temperature cooled to then devices for measuring to be fed to the electrical conductivity, which shows whether there is steam or water at the sampling point @ e. The samples from the Steam or water parts of the boiler therefore have different conductivity, because the cooled steam sample consists of almost pure condensate, the boiler water sample however, as a result of the impurities carried along by the feed water as well as the The addition of protective alkalis always contains a certain amount of evaporation residues.

Der Wasserstand sanzeiger gemäß Erfindung kann auch zur Impulsgabe für einen Wasserstandsregler verwendet «-erden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß der Wasserstandsanzeiger nicht nur den Zustand in der obersten und untersten zulässigen Endlage des Wasserstandes angibt, sondern bei Vorhandensein von mehreren Entnahmestellen auch die Zustände zwischen den Endlägen, so daß die Tendenz zum Steigen oder Fallen und die Bewegungsgeschwindigkeit erkenntlich -wird. Dieses bringt Vorteile beim Regeln, wenn, wie z. B. bei elektrischen Temperaturreglern bekannt, den vom Sollwert weiter entfernten 1vIeßu-erten (hier den Entnahmestellen i eine stärkere Regelwirkung zugeordnet wird als den dem Sollwert (hier mittlerem Wasserstand i zunächst gelegenen Meßwerten (hier Entnahmestellen i. Auf diese Weise -wird bekanntermaßen eine schnellere Zurückführung auf den Sollwert erreicht und das Pendeln gedämpft. Wie die Anordnung der Probeentnahmestellen und die Schaltung der Meßgeräte in verschiedener Weise zweckmäßig erfolgen können, ist unten angegeben.The water level indicator according to the invention can also be used to generate pulses used for a water level regulator «- earth. It is particularly advantageous that the water level indicator not only shows the state in the top and bottom indicates the permissible end position of the water level, but in the presence of several Sampling points also the states between the end positions, so that the tendency to Rising or falling and the speed of movement is recognizable. This brings Advantages of regulating when, such as B. known from electrical temperature regulators, the 1vIeßu-erten farther away from the setpoint (here the tapping points i a stronger control effect is assigned than that of the setpoint (here mean water level i measured values located first (here extraction points i. In this way, it is known a faster return to the setpoint is achieved and the oscillation is dampened. Like the arrangement of the sampling points and the switching of the measuring devices in different Appropriate manner is given below.

In Abb. i ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Wasserstandsanzeiger beispielsweise dargestellt.In Fig. I is a water level indicator designed according to the invention for example shown.

In einer Kesseltrommel i sind nahe dem höchsten t HW . und dem niedrigsten Wasserstand (NW, zwei Prob.eentnalimerohre 2 und ; vorgesehen. Die entnommenen Proben, die- je nach dem Wasserstand aus Dampf oder Wasser bestehen, fließen in den ständig offenen Leitungen durch einen Kühler .l, wo sie abgekühlt bzw. kondensiert werden, zu den Leitfähigkeitsmessern 5, 6 bziv. 7, B. Die aus Kesselwasser stammende Probe gibt entsprechend ihrem höheren Salzgehait einen grö-Lleren Ausschlag im Anzeigegerät 6 als die aus Dampf stammende Probe, deren Leitfähigkeit im Gebergerät 7 gemessen und im Anzeigegerät S angezeigt ii-ird. Schon diese einfache Einrichtung genügt, den höchsten und niedrigsten Wasserstand zu überwachen und erfüllt damit die Aufgabe der Probierventile. Denn ini Normalzustand muß die Wasserprobe einen hohen Ausschlag, die Dampfprobe einen geringen Ausschlag im Anzeigegerät verursachen. Es können auch zwei Anzeigegeräte zu einem Doppelgerät vereinigt werden.In a boiler drum i are close to the highest t HW. and the lowest water level (NW, two sample entnalimer tubes 2 and; provided. The samples taken, which - depending on the water level, consist of steam or water) flow in the constantly open lines through a cooler where they are cooled or condensed to the conductivity meters 5, 6 or 7, B. The sample from boiler water shows a larger deflection in the display device 6 than the sample from steam, the conductivity of which is measured in the transmitter device 7 and displayed in the display device S, depending on its higher salt content ii-ill. Already enough this simple device to monitor the highest and lowest water level, thus fulfilling the task of tasting valves. Because ini normal state must cause the water sample a high deflection, the vapor sample a small rash on the display device. also, two display devices to be combined in a double device.

(-'in eine Überwachung des Wasserstandes vorzunehmen, nach der sich die Speisung des Kessels richten soll, wird es natürlich nicht ausreichen, den höchsten und niedrigsten Wasserstand zu überwachen, sondern man wird eine größere Anzahl von Proheentnahinestellen vorsehen, um die Neigung zum Steigen oder Fallen zu beobachten. Man kann also beispielsweise eine Vielzahl von l'roiyrentnahinerohren einbauen und jeder Entnahmestelle einen Leitfähigkeitsniesser zuordnen. Eine solche Einrichtung kann einen Wasserstandsanzeiger voll ersetzen, bildet also einen mittelbar wirkenden Wasserstandsanzeiger.(-'in to monitor the water level, after which to direct the supply of the boiler, it will of course not be sufficient, the highest and monitor lowest water level but you will get a larger number Prohe removal points to observe the tendency to rise or fall. So you can, for example, install a large number of l'roiyrentnahinerophren and assign a conductivity meter to each extraction point. Such a facility can completely replace a water level indicator, i.e. it forms an indirectly acting one Water level indicator.

Eine solche Einrichtung wird natürlich infolge der Vielzahl der Anzeigegeräte teuer. Deshalb kann man jeder Entnahmestelle ein CicGebergerät zuordn en,für alle Prohcentnahnicstellen oder eine Gruppe von solchen ein gemeinsames Anzeigegerät vorsehen, das mittels eines Meßstellenumschalters nacheinander finit den Gebern verbunden werden kann. Der Meßstellenumschalter kann selbsttätig arbeiten und so eingerichtet sein, dal) seine jeweilige Stellung 1)z,."-. die Nununcider jeweils abgeschalteten Probeentnahinestelle, an dem gemeinsamen .\tizeigcger:it angezeigt wird, z. B. mittels einer Nummernscheibe, die gleichzeitig mit den @ntnahnli@-stellen geschaltet -wird.Such a facility becomes natural due to the variety of display devices expensive. That is why you can assign a Cic donor device to each extraction point, for all of them Prohcentnahnicstellen or a group of such a common display device provide that by means of a measuring point switch one after the other finite the encoders can be connected. The measuring point switch can work automatically and so on be set up, dal) its respective position 1) z,. "-. the nununcider each disconnected sampling point, at the common. \ tizeigcger: it displayed will, e.g. B. by means of a dial that simultaneously with the @ ntnahnli @ digits is switched.

Besonders zweckmäßig ist eine _@nordnun,-, bei der die oberhalb und unterhalb des niiitleren Wasserstandsbereichs vorgeschcneil Probeentnahmestellen zu je einer (Truppe mit gemeinsamen Umschalter und Anzeigeger:it zusanunenbefaßt sind. Zwischen diesen beiden Gruppen von Entnahmestellen bleibt eiiic Zone frei, in der sich die unvermeidlichen, -weil lastabhängigen Wasserstandssch.wankungcl1 bewegen. Man kann die Höhe dies-r Zone so wählen, daß ein vorhandener scllisttätiger Speiseivasseri-egler mit den vbn ihin eingehaltenen Wasserstandsgrenzen innerhalb dieser Zone bleibt. 'Man kann auch diese mittlere Zone mittels einet- dritten Gruppe von Entnahmestellen niit einem zugelloriren gemeinsamen Anzeigegerät überwachen.' Abb. :! zeigt eine Ausführun@gsforni der E'rfindung mit in zwei Gruppen zusamtnengcfal:,ten Probeentnahmüstellen. Zur oberen Gruppe gehören die Entnaliniestellen 9, i o, i i. die Geher i3, 1.1, 15 der Leitfähigkeitsniesser, der Meßstellenumschalter i6 und das gemeinsame Anzeigegerät 17. 111 bleicher Weise sind die Entnahmestellen j8. i t). 2o zu einer unteren Gruppe mit einem gemeinsamen Anzeigegerät 2 i zusammengefaßt. Dabei kann es zweckmäßig sein, durch eine dauernd im Kesselwasser liegende Prob:entnahmestelle 22 gelegentlich oder laufend eine Vergleichsprobe zu machen.Particularly expedient is a north now, in which the rapid sampling points above and below the lower water level area are each occupied by one unit. Between these two groups of sampling points there remains a free zone in which to The inevitable, because load-dependent fluctuations in the water level can be moved. The height of this zone can be chosen so that an existing, fully active food regulator remains within this zone with the water level limits that have been observed. Monitor the third group of sampling points with a connected common display device. Fig.:! shows an embodiment of the invention with, if necessary, in two groups:, th sampling points i3, 1.1, 15 the conductivity meter, the measuring point switch i6 and the common display iggerät 17. 111 pale way are the tapping points j8. it). 2o combined into a lower group with a common display device 2 i. It can be useful to make a comparison sample occasionally or continuously by means of a sample that is permanently in the boiler water.

Zweckmäßig kann man die elektrische Leitfähigkeit zur Aufzeichntmg der Ausschläge auf einem. elektrischen VieIfarbeiischreiber verwenden, wodurch es in einfacher Weise möglich ist, auch die Anzeigen der vergangenen Zeit zu beobachten, was für die Üherwachung des Kessels sowie bei etwaigen Störungenvon großem Wert sein kann.The electrical conductivity can be expediently used for recording of rashes on one. use electrical color pen, which makes it it is possible in a simple manner to also observe the displays of the past time, which is of great value for the monitoring of the boiler as well as in the event of any malfunctions can be.

Die Impulse der Geber der Leitfähigkeitsrnesscr können auch zur Regelung des Wasserstandes verwendet werden. Das kann beispielsweise in der Weise geschehen, daß die Anzeigegeräte als Irallbügelgeräte ausgebildet «-erden, wobei nur bei Ausschlägen des Geräts aus der normalen Lage des Wasserstandes die Impulse «-eiter über tragen und verstärkt «-erden und wobei es so eingerichtet wird, daß den vom mittleren Wasserstand am weitesten e ntfernten.Proheentnahmestellen Impulse von größerer Stromstärke zugeordnet werden als den mittleren Entnahmestellen, mit dein Ziel, bei einer großen Abweichung des Wass,-rstandes vom Normalen ihn schneller zur Umkehr zu bewegen als ])ei kleiner Abweichung .The impulses of the transmitter of the conductivity meter can also be used for regulation the water level can be used. This can be done, for example, in the way that the display devices are designed as Irallbügelgeräte «-erden, but only when there are rashes of the device from the normal position of the water level transfer the impulse «conductor and strengthened "-earth and it is arranged in such a way that the middle water level The most distant sampling points are assigned pulses of higher amperage are used as the middle extraction points, with your goal in the event of a large deviation of the water residue from the normal to move it to reverse faster than]) a smaller one Deviation.

Mit Rücksicht auf die Wirkungsweise der Gebergeräte, die zwar mit Temperatu.rkonipensation versehen sein können, aber infolge der Schwierigkeit der Eichung schlecht für hohe Temperaturen gebaut werden können, wird man zweckmäßig die Proben mit Kühlwasser kühlen. Da es möglich ist, die Gebier in unter Druck stehende Rohrleitungen einzubauen, und um die Einrichtung von fremdem Kühlwasser unabhängig zu machen, wird vorgeschlagen, zum Kühlen bziv. Kondensieren der Proben das Speisewasser des Kessels ztt verwenden.With regard to the mode of operation of the encoder devices, which, although with Temperatu.rkonipensation can be provided, but as a result of the difficulty of the Calibration can be built badly for high temperatures, one becomes expedient cool the samples with cooling water. Since it is possible the Gebier in under pressure To install pipelines, and to make the installation independent of external cooling water to make, it is suggested that for cooling bziv. Condensing the samples the feed water of the boiler ztt use.

Claims

PATR # .NTANSPtzÜcitE: i. Water level indicator for steam boiler, at that from the boiler drum at one or more between the highest and lowest Work equipment (water or steam) arranged at the water level is taken, characterized in that these working fluid samples after relaxation on atmospheric pressure and cooling to outside temperature Devices for measuring the electrical 'conductivity are fed to which it can be seen whether the Sampling point there is steam or water.

2. Water level indicator after Claim i, characterized in that each sampling point has a conductivity meter assigned. 3. @ water level indicator according to claim i, characterized in that that a conductivity meter transmitter is assigned to each sampling point, However, all sampling sites or a group of such a getneinsatncs Display device. .l. Water level indicator according to claim;, characterized in, dal3 the common display device by an advantageous automatic working dcti Measuring point switch connected one after the other to the individual assigned transmitters can be. 5. Water level indicator according to claim i, characterized in that the sampling points above or below the mean water level each form a group to which a common display device is assigned. 6. Water level indicator according to claim 5, characterized in that in the vicinity of the mean water level : a zone of sampling: ellen free: eibt, which is so large that it is pure load-dependent water level fluctuations are within their limits. Water level indicator according to claim 5, characterized in that sampling points are in the middle zone which are grouped together in a special group. B. Water level indicator according to claim i, characterized in that one or more multicolor writing instruments are used for the display to serve. 9. Wasserstandzeigcr according to claim i, characterized in that the Pulses from the transmitter can be used to regulate the water level and daP) the tapping points or points that are far away from the mean water level. the assigned encoders are assigned a stronger control effect than the central one Enttialimestellcti closest to the water level or their sensors. 1o. Water level indicator according to claim i, characterized in that> the feed water to the boiler Cooling bz «-. Condensation of the samples is ended.