WO2005059483A1 - Vorrichtung und verfahren zur überwachung eines gasvolumens in einer mit flüssigkeit befüllten anlage - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur überwachung eines gasvolumens in einer mit flüssigkeit befüllten anlage Download PDF

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WO2005059483A1
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Friedrich Birner
Rüdiger KUTZNER
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01H35/18—Switches operated by change of liquid level or of liquid density, e.g. float switch

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring a gas volume in a system filled with a liquid, the system being connected to at least one expansion vessel via an inflow line, and the device containing a buoyancy body floating in the liquid.
  • Expansion vessel in the sense of the invention stands for a vessel that can hold the liquid that expands via the inflow line of the system, and for a gas collection container, such as e.g. a Buchholz relay that is connected upstream of a liquid expansion tank.
  • the invention relates to a method for monitoring a gas volume in a system filled with liquid by means of a floating buoyancy body in an expansion vessel of the system.
  • the cores and the windings of these transformers are stored in a liquid container, in particular an oil boiler.
  • the coolant in the boiler mostly a transformer oil - expands during operation due to the heating of the transformer, with the excess coolant being collected in an expansion tank located above the transformer.
  • gases are also extracted from the coolant or are generated within the system or the connecting lines.
  • the ambient air can enter this gas-tight circuit via a leak within the system or the connecting lines and accumulate within the system or in the expansion vessels. Due to their density, these gases collect in the expansion vessels located above the transformer.
  • DE 101 33 615 Cl describes a device for detecting undissolved gases in liquids Plants, in particular high-voltage plants, are disclosed, with the device being used to determine the evolution of gas over time in a Buchholz relay.
  • the measuring device proposed in DE 101 33 615 C1 consists of a differential pressure measuring device which is connected to at least two pressure measuring connections via two liquid-filled lines. The liquid-filled lines are connected on the one hand to the interior of the Buchholz relay and on the other hand to a reference liquid column that is open at the top.
  • the object of the present invention is to quickly and reliably detect the gas volume present in a system filled with liquid.
  • the object is achieved by the device according to claim 1 and the method according to claim 9.
  • a floating buoyancy body is connected to a shaft fixed in the expansion vessel and is rotatably mounted with respect to the shaft.
  • the rotatable mounting of the shaft comprises the articulation of the buoyancy body with respect to a rigid shaft, and the rotation of the shaft about the axis of rotation of the shaft with a buoyancy body firmly connected to the shaft.
  • the floating buoyancy body depicts the height level of the liquid surface within the expansion vessel, so that the additional knowledge of the shape and size of the expansion vessel allows conclusions to be drawn about the gas volume located above the liquid.
  • a connecting element in particular a rod with a small diameter and a small intrinsic important, the shaft with the buoyancy body spaced from it.
  • the relative height of the wave with respect to the liquid surface and the length of the connection determine the measuring width of the gas volume to be detected and the accuracy of the gas detection.
  • a stationary force transducer advantageously detects the torque at the connection at a predetermined length (a).
  • a processing device generates a warning message when a predetermined torque is exceeded by a torque measured in the force transducer.
  • the specified torque is a measure of the maximum gas volume to be detected within an expansion vessel used as a Buchholz relay to trigger a warning message and thus fulfills the industry standard DIN 42566.
  • a plurality of buoyancy bodies are arranged offset from one another at fixed height levels, in each case with respect to the shafts arranged parallel to one another, the respective buoyancy bodies having different sizes and / or densities.
  • Different gases can be detected and / or the accuracies of the gas volume measurement can be compared with one another by means of the determined gas volumes of the different gas volume measurements by the attachment of different density buoyancy bodies in different height levels of the individual shafts.
  • the expansion vessel it is necessary for the expansion vessel to be divided into separate chambers and for only one gas in each chamber to be determined by a buoyancy body located in the chamber.
  • a fixed protractor measures the angle between the connection of the buoyancy body and a transverse axis of the shaft. By determining an angle, the knowledge of the size and shape of the expansion vessel can also be used to determine a gas volume above the liquid.
  • a processing device in the expansion tank used as a Buchholz relay generates a warning message when a predetermined angle between the connection of the float and the horizontal is exceeded and thus also meets the industrial standard DIN 42566.
  • the buoyancy body advantageously contains additional capacitive and / or inductive and / or optical elements, with a processing device detecting the electromagnetic and / or electrical and / or optical signals generated by them.
  • additional, alternative volume determination methods makes it possible to compare the gas volumes determined in each case.
  • a method for monitoring a gas volume in a system filled with a liquid having an inflow line with at least one expansion vessel and a buoyancy body floating in the liquid being located in the expansion vessel and the buoyancy body connected in the expansion vessel to a fixed shaft and is rotatably mounted with respect to the shaft, the rotational movement of the floating body with respect to the shaft being determined.
  • the shaft is advantageously fixed at a fixed height level within the expansion vessel based on a maximum gas volume to be detected relative to the inside of the upper cover of the expansion vessel and by means of a fixing device, in particular in the form of predetermined recesses. along a bracket, the shaft is fixed at fixed height levels. Since the gas volume to be detected always accumulates above the liquid in the expansion vessel used as a Buchholz relay, the gas volume to be detected is expediently to be determined in relation to the inside of the upper cover and the height level of the shaft to be determined can thus be determined.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a gas detection system with two devices according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention as an expansion vessel la.
  • the expansion vessel la arranged above a transformer (not shown) is connected to an access opening 2 via a connecting line (not shown).
  • the expansion vessel la is further connected via an outlet opening 3 to a downstream expansion tank 1b (not shown), the downstream liquid expansion tank also being able to be designed as an expansion tank la with an outlet opening provided in the upper cover (10a).
  • the downstream expansion tank lb (not shown) prevents excessive pressure rise within the expansion vessel la when completely filled with a liquid.
  • Two buoyancy bodies 5, 6 are arranged within the expansion vessel la, the buoyancy bodies 5, 6 being rotatably mounted relative to the liquid surface of the liquid located in the expansion vessel la via spaced connecting elements 4a, 4b.
  • the upper buoyancy body 5 is connected to a shaft 11 at a fixed height 9 and is rotatably supported.
  • the lower buoyancy body 6 is used to switch off the entire transformer system if the liquid level drops below a certain level and thus threatens to overheat the transformer.
  • the upper buoyancy body 5 is arranged within the expansion vessel la in such a way that it permits permanent detection of the gas volume in the event of gas formation in the expansion vessel la.
  • the upper buoyancy body 5 is arranged at a predefined distance from the inside of the upper cover 10a of the expansion vessel 1 a and is rotatably mounted with respect to the relative level 9 thus defined. In this way, the formation of a gas volume within the expansion vessel la can be monitored continuously and without gaps until a maximum predetermined gas volume is reached, and a warning message is issued by the system when the maximum predetermined gas volume is exceeded.
  • the density and size of the buoyancy bodies 5, 6 and the length of the connecting elements 4a, 4b are determined as a function of the liquid used and thus on the basis of the maximum possible torque relative to the shaft 11 due to the buoyancy of the floating body 5.
  • the one connected to the upper buoyancy body 5 or the upper connecting element 4a Force transducer 7 permanently represents the force or torque generated by the buoyancy body 5 and is thus a measure of the gas volume located in the expansion vessel 1 a, which can thereby be detected quickly and reliably.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a system 12 with two expansion vessels la, lb.
  • An inflow line 13 is arranged on a liquid container 14, in particular a high-voltage transformer system, in the lid region of that of the liquid container 14.
  • the inflow line is connected via the access opening 2 to a first expansion vessel 1 a.
  • the first expansion vessel la serves to record the gas volume of the system 12 collecting in the expansion vessel la.
  • the first expansion vessel la is connected via an outlet opening 3 via a further inflow line 13 to a second, higher-level expansion vessel lb via the access opening 2.
  • the outlet opening 3 is located in the upper cover 10a (not shown) and serves to compensate for the ambient air.
  • the gas volume measured in the second expansion vessel 1b is then measured at ambient pressure.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit einer Flüssigkeit befüllten Anlage, wobei die Anlage eine Zuflussleitung mit mindestens einem Ausdehnungsgefäss aufweist und wobei die Vorrichtung einen in der Flüssigkeit schwimmenden Auftriebskörper enthält. Der schwimmende Auftriebskörper ist dabei mit einer im Ausdehnungsgefäss festgelegten Welle verbunden und bezüglich der Welle drehbar gelagert. Durch die Messung des durch den Auftriebskörper erzeugten Drehmoments oder des Winkels zur Horizontalen lässt sich das oberhalb der Flüssigkeit befindliche Gasvolumen schnell und mit einer hohen Genauigkeit erfassen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit Flüssigkeit gefüllten Anlage mittels eines schwimmenden Auftriebskörpers.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit Flüssigkeit befüllten Anlage
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit einer Flüssigkeit befüllten Anlage, wobei die Anlage über eine Zuflussleitung mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden ist und wobei die Vorrichtung einen in der Flüssigkeit schwimmenden Auftriebskörper enthält. Ausdehnungsgefäß im Sinne der Erfindung steht für ein Gefäß, das die sich über die Zuflussleitung der Anlage ausdehnenden Flüssigkeit aufnehmen kann, sowie für einen Gassammelbehälter, wie z.B. ein Buchholzrelais, dass einem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß vorgeschaltet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit Flüssigkeit befüllten Anlage mittels eines schwimmenden Auftriebskörpers in einem Ausdehnungsgefäß der Anlage.
In Großtransformatoren ist aufgrund der vorhandenen großen magnetischen und elektrischen Verluste während des Betriebes und der damit verbundenen Erwärmung der Transformatoren eine ausreichende Kühlung der Anlagen zwingend erforderlich. Zu diesem Zweck werden die Kerne und die Wicklungen dieser Transformatoren in einem Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einem Ölkessel, gelagert. Die im Kessel befindliche Kühlflüssigkeit - zumeist ein Transformatoröl - dehnt sich während des Betriebes aufgrund der Erwärmung des Transformators aus, wobei die überschüssige Kühlflüssigkeit in einem, oberhalb des Transformators angebracht Ausdehnungsgefäß aufgefangen wird. Zusätzlich zur wärmebedingten Ausdehnung der Flüssigkeit können aufgrund der starken Erwärmung der Kühlflüssig- keit bzw. aufgrund auftretender chemisch-physikalische Prozesse im Transformator zusätzlich Gase aus der Kühlflüssigkeit herausgelöst werden bzw. innerhalb der Anlage oder den Verbindungsleitungen entstehen. Ebenfalls kann über ein Leck innerhalb der Anlage oder der Verbindungsleitungen die Umgebungsluft in diesen gasdichten Kreislauf eindringen und sich innerhalb der Anlage bzw. in den Ausdehnungsgefäßen ansammeln. Aufgrund ihrer Dichte sammeln sich diese Gase in den oberhalb des Transformators befindlichen Ausdehnungsgefäßen.
Diese Ausdehnungsgefäße werden in ihrer Funktion als Gassammelbehälter zumeist auch Buchholzrelais genannt. Nach der deutschen Industrienorm DIN 42566 ist für den Betrieb eines ölgekühlten Transformators bei dem Überschreiten eines vorgegebenen Gasvolumens innerhalb der Anlage die Auslösung einer Warnmeldung vorgeschrieben. Das Erreichen des vorgegebenen Gasvolumens wird dabei innerhalb des Buchholzrelais als entsprechendes Ausdehnungsgefäß und Gassammelbehälter detek- tiert, der einem eigentlichen Flüssigkeitsausdehnungsgefäß vorgeschaltet ist. Das Flüssigkeitsausdehnungsgefäß dient ausschließlich zur Aufnahme der sich ausdehnenden Flüssigkeit und ist daher ein offenes, mit der Umgebungsluft in Kontakt stehendes, System. Falls in dem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß eine Flüssigkeit vorhanden ist und innerhalb der Anlage keine zusätzlichen Gase gebildet werden, ist das Ausdehnungsgefäß (Buchholzrelais) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Aufgrund der in dem Ausdehnungsgefäß detektierten Warnmeldung ist ein möglicher, kritischer Zustand des Transformators aufgezeigt und kann durch eine eingehende Inspektion des Transformators ermittelt werden.
Darüber hinaus ist aus der DE 101 33 615 Cl eine Vorrichtung zur Erfassung ungelöster Gase in mit Flüssigkeit gefüllten Anlagen, insbesondere Hochspannungsanlagen, offenbart, wobei mittels der Vorrichtung der zeitliche Verlauf der Gasentstehung in einem Buchholzrelais ermittelt wird. Die im Rahmen der DE 101 33 615 Cl vorgeschlagene Messeinrichtung besteht aus einer Differenzdruckmesseinrichtung, die über zwei flüssigkeitsgefüllte Leitungen mit mindestens zwei Druckmessanschlüssen verbunden ist. Die flüssigkeitsgefüllten Leitungen sind dabei zum einen mit dem Inneren des Buchholzrelais und zum anderen mit einer nach oben offenen Referenz- Flüssigkeitssäule verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das in einer mit Flüssigkeit befüllten Anlage vorhandene Gasvolumen schnell und sicher zu detektieren.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 9.
Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein schwimmender Auftriebskörper mit einer im Ausdehnungsgefäß festgelegten Welle verbunden und bezüglich der Welle drehbar gelagert ist. Im Sinne der Erfindung umfasst die drehbare Lagerung der Welle das Anlenken des Auftriebskörpers bezüglich einer starren Welle, sowie die Drehung der Welle um die Drehachse der Welle mit einem mit der Welle fest verbundenen Auftriebskörper . Der schwimmende Auftriebskörper bildet das Höhenniveau der Flüssigkeitsoberfläche innerhalb des Ausdehnungsgefäßes ab, so dass aus der zusätzlichen Kenntnis der Form und Größe des Ausdehnungsgefäßes auf das oberhalb der Flüssigkeit befindliche Gasvolumen geschlossen werden kann.
Zweckmäßigerweise verbindet ein Verbindungselement, insbesondere ein Stab mit geringem Durchmesser und kleinem Eigenge- wicht, die Welle mit dem von diesem beabstandeten Auftriebskörper. Die relative Höhe der Welle bezüglich der Flüssigkeitsoberfläche und die Länge der Verbindung bestimmen die Messbreite des zu detektierenden Gasvolumens und die Genauigkeit der Gasdetektion.
Vorteilhafterweise erfasst ein ortsfester Kraftaufnehmer das Drehmoment an der Verbindung an einer vorgegebenen Länge (a) , Eine Verarbeitungseinrichtung erzeugt bei der Überschreitung eines vorgegebenen Drehmoments durch ein im Kraftaufnehmer gemessenes Drehmoment eine Warnmeldung. Das vorgegebene Drehmoment ist in Bezug auf die relative Position der Welle im Ausdehnungsgefäß ein Maß für das maximal zu detektierende Gasvolumen innerhalb eines als Buchholzrelais genutzten Ausdehnungsgefäßes zur Auslösung einer Warnmeldung und erfüllt damit die Industrienorm DIN 42566.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass mehrere Auftriebskörper auf festgelegten Höhenniveaus jeweils bezüglich der parallel zueinander angeordneten Wellen gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei die jeweiligen Auftriebskörper unterschiedliche Größen und/oder Dichten besitzen. Durch die Anbringung von unterschiedlich dichten Auftriebskörpern in abweichenden Höhenniveaus der einzelnen Wellen können unterschiedliche Gase detektiert und/oder die Genauigkeiten der Gasvolumenmessung mittels der ermittelten Gasvolumina der unterschiedlichen Gasvolumenmessungen miteinander abgeglichen werden. Für die Detektion von unterschiedlichen Gasen ist es jedoch erforderlich, dass das Ausdehnungsgefäß in separate Kammern unterteilt ist und in jeder Kammer nur jeweils ein Gas durch einen in der Kammer befindlichen Auftriebskörper bestimmt werden kann. Alternativ erfasst ein ortsfester Winkelmesser den Winkel zwischen der Verbindung des Auftriebskörpers und einer Querachse der Welle. Über die Ermittlung eines Winkels ist ebenfalls mit dem Wissen der Größe und Form des Ausdehnungsgefäßes die Bestimmung eines oberhalb der Flüssigkeit befindlichen Gasvolumens möglich. Eine Verarbeitungseinrichtung im als Buchholzrelais verwendeten Ausdehnungsgefäß erzeugt bei der Überschreitung eines vorgegebenen Winkels der Verbindung des Schwimmkörpers zur Horizontalen eine Warnmeldung und erfüllt damit ebenfalls die Industrienorm DIN 42566.
Vorteilhafterweise enthält der Auftriebskörper zusätzliche kapazitive und/oder induktive und/oder optische Elemente aufweist, wobei eine Verarbeitungseinrichtung die durch diese erzeugten elektromagnetischen und/oder elektrischen und/oder optischen Signale erfasst. Durch die Verwendung von zusätzlichen, alternativen Volumenbestimmungsmethoden ist ein Abgleichen der jeweils ermittelten Gasvolumina miteinander möglich.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit einer Flüssigkeit befüllten Anlage vorgesehen, wobei die Anlage eine Zuflussleitung mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß aufweist und sich in dem Ausdehnungsgefäß ein in der Flüssigkeit schwimmender Auftriebskörper befindet und in dem Ausdehnungsgefäß der Auftriebskörper mit einer festgelegten Welle verbunden und bezüglich der Welle drehbar gelagert ist, wobei die Drehbewegung des Schwimmkörpers bezüglich der Welle ermittelt wird. Vorteilhafterweise wird die Welle auf einem festgelegten Höhenniveau innerhalb des Ausdehnungsgefäßes aufgrund eines maximal zu detektierenden Gasvolumens relativ zur Innenseite der oberen Abdeckung des Ausdehnungsgefäßes festgelegt und mittels einer Fixiervorrichtung, insbesondere in Form von vorgegebenen Aussparun- gen entlang einer Halterung, die Welle in festgelegten Höhenniveaus fixiert wird. Da sich das zu detektierende Gasvolumen stets oberhalb der Flüssigkeit in dem als Buchholzrelais genutzten Ausdehnungsgefäß ansammeln, ist zweckmäßigerweise das zu detektierende Gasvolumen in Bezug auf die Innenseite der oberen Abdeckung festzulegen und damit das festzulegende Höhenniveau der Welle ermittelbar.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben; die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und der nachfolgenden Figur näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig.2 eine schematische Darstellung eines Gaserfassungssystems mit zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Ausdehnungsgefäß la. Das oberhalb eines Transformators (nicht dargestellt) angeordnete Ausdehnungsgefäß la ist über eine Verbindungsleitung (nicht dargestellt) mit einer Zugangsöffnung 2 verbunden. Das Ausdehnungsgefäß la ist weiterhin über eine Ausgangsöffnung 3 mit einem nachgeordneten Ausdehnungsgefäß lb (nicht dargestellt) verbunden, wobei das nachgeordneten Flüssigkeitsausdehnungsgefäß ebenfalls als Ausdehnungsgefäß la mit einer in der oberen Abdeckung (10a) vorhandenen Ausgangsöffnung ausgestaltet sein kann. Das nachgeordnete Ausdehnungsgefäß lb (nicht dargestellt) verhindert dabei einen übermäßigen Druck- anstieg innerhalb des Ausdehnungsgefäßes la bei vollständiger Befüllung mit einer Flüssigkeit. Innerhalb des Ausdehnungsgefäßes la sind zwei Auftriebskörper 5, 6 angeordnet, wobei die Auftriebskörper 5,6 über beabstandete Verbindungselemente 4a, 4b relativ zur Flüssigkeitsoberfläche der sich in dem Ausdehnungsgefäß la befindlichen Flüssigkeit drehbar gelagert sind. Der obere Auftriebskörper 5 ist mit einer Welle 11 in einem festgelegten Höhenniveau 9 verbunden und drehbar gelagert. Der untere Auftriebskörper 6 dient zur Abschaltung der gesamten Transformatoranlage falls der Flüssigkeitsspiegel unter ein bestimmtes Niveau sinkt und damit eine Überhitzung des Transformators droht. Gleiches gilt für die Stauklappe 8, die im Falle eines plötzlichen Druckanstieges - wie z. B. bei einer Explosion innerhalb des Transformators - eine Sofortverriegelung des Ausdehnungsgefäßes la gewährleistet. Der obere Auftriebskörper 5 ist innerhalb des Ausdehnungsgefäßes la so angeordnet, dass er im Falle einer Gasbildung im Ausdehnungsgefäß la eine permanente Erfassung des Gasvolumens erlaubt. Dies wird dadurch gewährleistet, dass der obere Auftriebskörper 5 in einem vordefinierten Abstand zur Innenseite der oberen Abdeckung 10a des Ausdehnungsgefäßes la angeordnet und bezüglich des so festgelegten relativen Niveaus 9 drehbar gelagert ist. Hierdurch lässt sich die Ausbildung eines Gasvolumens innerhalb des Ausdehnungsgefäßes la permanent und lückenlos bis zur Erreichung eines maximal vorgegebenen Gasvolumens überwachen und beim Überschreiten des maximal vorgegebenen Gasvolumens eine Warnmeldung vom System absetzen. Die Dichte und Größe der Auftriebskörper 5, 6 und die Länge der Verbindungselemente 4a, 4b werden in Abhängigkeit von der verwendeten Flüssigkeit und damit aufgrund des durch den Auftrieb des Schwimmkörpers 5 relativ zur Welle 11 maximal möglichen Drehmoments ermittelt. Der mit dem oberen Auftriebskörper 5 bzw. dem oberen Verbindungselement 4a verbundenen Kraftaufnehmer 7 bildet das durch den Auftriebskörper 5 erzeugte Kraft- bzw. Drehmoment permanent ab und ist damit ein Maß für das im Ausdehnungsgefäß la befindliche Gasvolumen, das hierdurch schnell und sicher detektiert werden kann.
Die Fig.2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage 12 mit zwei erfindungsgemäßen Ausdehnungsgefäßen la, lb. An einen Flüssigkeitsbehälter 14, insbesondere eine Hochspannungstransformatoranlage, ist im Deckelbereich der des Flüssigkeitsbehälters 14 eine Zuflussleitung 13 angeordnet. Die Zuflussleitung ist über die Zugangsöffnung 2 mit einem ersten Ausdehnungsgefäß la verbunden. Das erste Ausdehnungsgefäß la dient zur Erfassung des im Ausdehnungsgefäß la sich sammelnden Gasvolumens der Anlage 12. Über eine Ausgangsöffnung 3 ist über eine weitere Zuflussleitung 13 das erste Ausdehnungsgefäß la mit einem zweiten, höher angeordneten Ausdehnungsgefäß lb über die Zugangsöffnung 2 verbunden. Weiterhin befindet sich die Ausgangsöffnung 3 in der oberen Abdeckung 10a (nicht dargestellt) und dient zum Ausgleich mit der Umgebungsluft. Das im zweiten Ausdehnungsgefäß lb gemessene Gasvolumen wird dann bei Umgebungsdruck gemessen.
Bezugszeichen
la erstes Ausdehnungsgefäß lb zweites Ausdehnungsgefäß
2 Zugangsöffnung
3 Ausgangsöffnung
4a oberes Verbindungselement
4b unteres Verbindungselement
5 oberer Auftriebskörper
6 unterer Auftriebskörper
7 ortsfester Kraftaufnehmer
8 Stauklappe
9 festgelegtes Höhenniveau 10a obere Abdeckung
10b untere Abdeckung
11 Welle
12 Anlage
13 Zuflussleitung
14 Flüssigkeitsbehälter

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit einer Flüssigkeit befüllten Anlage (12), wobei die Anlage (12) eine Zuflussleitung (13) mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß (la) aufweist und wobei die Vorrichtung mindestens einen in der Flüssigkeit schwimmenden Auftriebskörper (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der schwimmende Auftriebskörper (5) mit einer im Ausdehnungsgefäß (la) ortsfesten Welle (11) verbunden und bezüglich der Welle (11) drehbar gelagert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungselement (4a) die Welle (11) mit dem von diesem beabstandeten Auftriebskörper (5) erbindet .
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein ortsfester Kraftaufnehmer (7) das Drehmoment an der Verbindung (4a) an einer vorgegebenen Länge (a) erfasst.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinrichtung bei der Überschreitung eines vorgegebenen Drehmoments durch ein im Kraftaufnehmer (7) gemessenes Drehmoment eine Warnmeldung erzeugt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auftriebskörper (5) auf festgelegten Höhenniveaus (9) jeweils bezüglich der parallel zueinander angeordneten Wellen (11) gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei die jeweiligen Auftriebskörper (5) unterschiedliche Größen und/oder Dichten besitzen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein ortsfester Winkelmesser den Winkel zwischen dem Verbindungselement (4a) und einer horizontalen Querachse der Welle (11) erfasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinrichtung bei der Überschreitung eines vorgegebenen Winkels des Verbindungselements (4a) eine Warnmeldung erzeugt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftriebskörper (5) zusätzliche kapazitive und/oder induktive und/oder optische Elemente aufweist, wobei eine Verarbeitungseinrichtung die durch diese erzeugten elektromagnetischen und/oder elektrischen und/oder optischen Signale erfasst.
9. Verfahren zur Überwachung eines Gasvolumens in einer mit einer Flüssigkeit befüllten Anlage (12), wobei die Anlage (12) eine Zuflussleitung (13) mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß (la) aufweist und sich in dem Ausdehnungsgefäß (1) ein in der Flüssigkeit schwimmender Auftriebskörper (5) befindet und in dem Ausdehnungsgefäß (la) der Auftriebskörper (5) mit einer ortsfesten Welle (11) verbunden und drehbar gelagert ist, wobei die Drehbewegung des Schwimmkörpers (5) bezüglich der Welle (11) erfasst wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (11) auf einem festgelegten Höhenniveau (9) innerhalb des Ausdehnungsgefäßes (la) aufgrund eines maximal zu detektierenden Gasvolumens relativ zur Innenseite der oberen Abdeckung (10a) des Ausdehnungsgefäßes (la) festgelegt wird und mittels einer Fixiervorrichtung die Welle (11) in festgelegten Höhenniveaus (9) fixiert wird.
PCT/DE2004/002656 2003-12-19 2004-11-30 Vorrichtung und verfahren zur überwachung eines gasvolumens in einer mit flüssigkeit befüllten anlage WO2005059483A1 (de)

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