DE7436709U

DE7436709U - Stroemungswaechter

Info

Publication number: DE7436709U
Application number: DE19747436709
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1974-10-11
Filing date: 1974-11-02
Publication date: 1976-11-18
Also published as: DE2452181A1; CH577672A5

Description

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BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Strömungswächter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungswächter, b^i dem ein in einem Messabschnitt angeordnetes Organ in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des durch den Messabschnitt strömenden Mediums aktiviert wird.

Strömungswächter dienen insbesondere zur Ueberwachung von Kühlkreisläufen bei elektrischen oder thermischen Anlagen und Geräten. An ihre Betriebssicherheit werden hohe Anforderungen gestellt, da der Ausfall eines Kühlkreislaufes zu schweren Folgeschäden der zu kühlenden Einrichtungen fflhren kann.

Strömungswächter arbeiten nach verschiedenen Prinzipien, weisen jedoch folgende Gemeinsamkeit auf: Sinkt die Strö-

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mungsgeschwindigkeit unter einen bestimmten Grenzwert, so wird ein Orpan im Strömungswächter aktiviert und ein Signal abgegeben. Je nach Ausbildung des genannten Organs unterscheidet man Schwebekörper-, Dralldurchfluss-, Kolben- oder Membranströmungswächter.

Diese bekannten Ausführungsformen von Strömungswflchtern weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Dralldurchfluss-Strömungswächter benötigen eine vergleichsweise aufwendige elektronische Messwertverarbeitung. Die anderen Strömuneswächtertvpen neigen in erheblichem Mass zur Verstopfung. Schwebekörper- und Kolbenströmungswächter können bei Verschmutzung in einer Undefinierten Stellung des Schwebekörpers bzw. des Kolbens blockieren, Membranströmungswachter reagieren neben Strömung auch auf Druck, so dass der Strömungswächter auch bei verschmutzter oder gar verstopfter Düse ohne Durchfluss anspricht. Darüber hinaus weisen die genannten Ausführungen einen komplizierten Aufbau auf, was weder eine wirtschaftliche Fertigung noch eine rationelle Wartung erlaubt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Strömungswächter zu schaffen, der die Nachteile bekannter Ausführungen nicht aufweist, wirtschaftlicher zu fertigen und warten ist und ein hohes Mass an Betriebssicherheit gewährleistet.

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Aufgabe wird bei einem Strömungswächter der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss im Messabschnitt Mittel zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der durch den Strömungswächter fliessenden Flüssigkeit und eine dem Messabschnitt zugeordnete Einrichtung zur Erfassung des Druckes in dem Medium vorgesehen sind.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist im Messabschnitt ein Rohr mit einer Querschnittsverengung und eine Einrichtung zur Erfassung des Unterdruckes an der Stelle der QuerschnittsVerengung vorgesehen.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, den Messabschnitt in Form eines Strahlrohrs auszubilden und an den Ansaugstutzen der Strahlpumpe die Einrichtung zur Erfassung des Unterdruckes anzuschliessen.

Im einfachsten Fall besteht die Unterdruckerfassungs-Einrichtung aus einer federbelasteten Membrane, die den mit dem strömenden Medium in Verbindung stehenden Raum gegenüber den Aussenraum abdichtet. Die Membran ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass sie nur Bewegungen in Richtung des mit dem strömenden Medium in Verbindung stehenden Raum zulässt.

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An der Membrane sind Mittel zur Erfassung der Membranbewegung vorgesehen, z.B. eine Schaltstange, welche ihrerseits einen Schalter betätigt, oder Permanentmagnete, die auf einen Magnetschalter einwirken, wenn die Membrane einem bestimmter, einstellbaren Weg zurückgelegt hat.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das genannte Rohr derart auszubilden, dass seine Querschnittsverengung ca. 86 % betragt. Eine ährliehe Dimensionierung erfordert auch das Strahlrohr· hinsichtlich seines inneren, vom Medium durchflossenen Rohres. Auf diese Weise bleibt der Druckabfall in vertretbaren Grenzen (kleiner als 0,1 ata), andererseits ist der Strömungswächter noch empfindlich genug, praxisnahe Strömungsgeschwindigkeitsn zu erfassen.

Die Vorteile des erfindungsgemässen Strömungswächters liegen insbesondere in seiner aus seinem einfachen Aufbau resultierenden wirtschaftlichen Fertigung, einfachen Wartung und hohen Betriebssicherheit. Bei Ausfall der Strömung, z.B. infolge Verschmutzung, Verstopfung etc., bricht der Unterdruck zusammen und der Strömungswächter nimmt eine definierte Ruhelage ein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten. Ausführungsbeispielennäher erläutert.

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In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Strömungswächter unter Verwendung eines Rohres mit Querschnittsverengung ,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Strömungswächters unt*»r Verwendung einer Strahlpumpe.

In Fig.l ist ein Rohr 1 mit einer Quers chnitts Verengung 2. dargestellt. Die Querschnitte vor und hinter der Verengung sind mit Q bzw. Q_, der Querschnitt an der Verengung 2 mit Q₀ bezeichnet. Der Einfachheit halber ist Q_n = Q-. Das Verhältnis der Querschnitte Q₂ZQ₁ = 0 »l¹» · An die Verengung 2 ist ein Steigrohr 3 angeschlossen, das durch eine Membrane U gegenüber dem Aussenraum abgedichtet ist. Die Membrane 4 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass sie nur Bewegungen in Richtung des durch <?as Rohr 1 strömenden Mediums 5, z.B. Wasser oder OeI, ausführen kann. Dies erfolgt beispielweise durch eine mit Ausgleichsbohrungen 6 versehene Deckplatte 7. Die Membrane U trügt eine Schaltstangc 8, die eine Stellmutter 9 aufweist. Zwischen der Stellmutter 9 und der Deckplatte 7 ist eine Feder 10 angeordnet. Diose Feder 10 ist als Druckfeder ausgebildet und erlaubt es zusammen mit der Stellmutter, die Federcharakteristik der Membrane 4 einzustellen. Die Schaltstange

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betätigt einen Schalter 11. Bildet man die Schaltstange 8 und/oder den Schalter 11 verstellbar aus, so lässt sich auf diese Weise die Ansprechschwell des Strömungswächters einstellen.

Bei der in Fig.2 dargestellten Ausfuhrungsform eines Strömungswächters findet eine Strahlpumpe, z.B. eine sogenannte Wasserstrahlpumpe S, Verwendung. An den Ansaugstutzen 13 der Pumpe ist eine der Fig.l entsprechende Unterdruck-Messeinrichtung angeschlossen, wobei jedoch die Abtastung der Membranaus lenkung kontaktlos über einen auf der Schaltstange 8 sitzenden Permanentmagneten IU und einen Magnetschalter 15, z.B. einem Reedkontakt, erfolgt. Ansonsten sind gleiche Teile in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Statt den Permanentmagneten auf der Schaltstange 8 anzubringen, kann dieser auch direkt auf der Membrane U befestigt werden. Der Magnetschalter 15 kann dann direkt auf der Platte 7 angeordnet werden, was einen kompakteren Aufbau ermöglicht..

Sowohl bei der Ausführung nach Fig.l als auch bei der nach Fig.2 kann die Unterdruck-Messeinrichtung als (handelsübliches Unterdrück-)Manometer mit Grenzwertschalter ausgebildet sein, das an das Steigrohr 3 (Fig.l) bzw. den Ansaugstutzen 13 (Fig.2) angeschlossen ist.

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In einer Realisierung der Erfindung nach Fig.2 wurde eine Wasserstrahlpumpe in labormässiger Ausführung verwendet. Diese hatte die folgenden Hauptabmessungen:

Durchmesser vor bzw. hinter der Verengung D. - D- ~ 8 mm Durchmesser an der Verengung d = 3 mm

Durchmesser des freien Membranteils D_M = 26 mm

Membranwerkstoff: Synthetik-Kautschuk, z.B. Neopren, Dicke 2,5 mm mit 1 Gewebeeinlage.

Der so aufgebaute Strömungswächter schaltete bei Durchflussmengen unter 3 Liter/min einwandfrei, der Druckverlust durch den Einbau des Strömungswächters belief sich dabei lediglich

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auf 0,1 kg/cm .

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Claims

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1. Strömungswächter, bei dem ein in einem Messabschnitt angeordnetes Organ in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des durch den Messabschnitt strömenden Mediums aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Messabschritt (1) die Durchtritt fläche für das Medium kleiner ist als in den dem Messabschnitt vorangehenden bzw. nachfolgenden Abschnitten der das Medium führenden Leitung.

2. Strömungswächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Messabschnitt ein Rohr (1) mit einer Querschnittsverengung (2) vorgesehen ist.

3. Strömungswächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung (Qp/Q.) zwischen 0,1 und 0,2, vorzugsweise 0,13 - 0,15, liegt.

k: Strömungswächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Messabschnitt ein Strahlrohr (S) vorgesehen ist.

5. Strömungswächter nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlrohr als Strahlpumpe (S) ausgebildet ist, an deren Ansaugstutzen (13) die Einrichtung zur Erfassung des Unterdruckes angeschlossen ist.

6. Strömungswächter nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur

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Erfassung des Unterdruckes eine federbelastete Membrane (4) ist, die einen mit dem strömenden Medium (5) in freier Verbindung stehenden Raum gegenüber dem Aussenraum abdichtet.

7. Strömungswächter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (4) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sie nur Bewegungen in Richtung des mit dem
strömenden Medium in Verbindung stehenden Raum t.alässt.

8. Strömungswächter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsglied (8,11; 8,14,15) zur Erfassung der Membranauslenkung vorgesehen ist.

9. Strömungswächter nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (4) eine Sehaltstange (8) zur Betätigung eines Schalters (11) aufweist.

IC. Strömungswächter nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Membrane (4) bzw. an der Schaltstange (8) mindestens ein Permanentmagnet (14) vorgesehen ist, dem ein verschiebbar angeordneter Magnetschalter (15) zugeordnet ist.

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