DE1185830B

DE1185830B - Hydrostatischer Fluessigkeitsstandmesser fuer Behaelter von heissen kondensierenden Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1185830B
Application number: DES80617A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Calame; Paul Weltz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-07-27
Filing date: 1962-07-27
Publication date: 1965-01-21

Description

Hydrostatischer Flüssigkeitsstandmesser für Behälter von heißen kondensierenden Flüssigkeiten Bei der hydrostatischen Flüssigkeitsmessung dient der Druckunterschied zwischen der Flüssigkeit im Behälter und einer auf konstantem Niveau gehaltenen Vergleichssäule als Maß für den Flüssigkeitsstand.
Die Flüssigkeit der Vergleichssäule wird zweckmäßig über ein Kondensationsgefäß ständig ergänzt, und ein Überlauf, der zum Flüssigkeitsbehälter zurückführt, sorgt dafür, daß ein konstantes Niveau eingehalten wird. Der Differenzdruck wird mit Quecksilbermanometern oder anderen bekannten Differenzaruckmeßgeräten bestimmt und als Flüssigkeitsstand angezeigt. Bei derartigen bekannten hydrostatischen Meßgeräten hat die Flüssigkeit in der Vergleichssäule infolge des Temperaturunterschiedes zwischen Vergleichssäule und Behälterflüssigkeit eine größere Dichte als die im Behälter; beim höchsten meßbaren Flüssigkeitsstand (Niveau auf der Höhe des oberen Druckentnahmestutzens) verbleibt daher eine Druckdifferenz. Diese muß durch eine Unterdrückung im Differenzdruckmesser berücksichtigt werden. Infolgedessen kann der Arbeitsbereich des Flüssigkeitsmessers, der dem Höhenunterschied H (F i g. 1) zwischen den Anschlußstellen der Vergleichssäule und der Meßsäule am Behälter entspricht, nicht voll ausgenutzt werden. Bei Hochdruckkesseln mit einem Dampfdruck von z. B. 160 ata erreicht die erforderliche Unterdrückung Werte um 500/0 des maximal auftretenden Differenzdruckes, so daß in diesem Fall nur etwa die Hälfte des Arbeitsbereiches ausgenutzt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und die Temperatur der Vergleichssäule der Temperatur der mit dem Behälter kommunizierenden Flüssigkeitssäule auf möglichst einfache Weise anzugleichen.
Vorausgesetzt wird ein hydrostatischer Flüssigkeitsstandmesser mit einer Meßsäule, die mit der Behälterflüssigkeit in Verbindung steht, und mit einer über ein Kondensationsgefäß mit Kondensat gespeisten Vergleichssäule, deren Niveau durch ein obere laufrohr konstant gehalten wird. Gemäß der Erfindung umschließen die beiden Flüssigkeitssäulen einander konzentrisch, und der Überlauf des Kondensationsgefäßes ist zur Aufheizung der Vergleichssäule in die mit dem Behälter kommunizierende Flüssigkeitssäule geführt.
Für die Pegelstandsanzeige mit einem Schauglas ist es bereits bekannt, innerhalb des Schauglases ein nach oben offenes Rohr vorzusehen und dieses an seinem unteren Ende mit dem Flüssigkeitsbehälter an einer Stelle zu verbinden, die wesentlich unterhalb der Verbindung des unteren Anschlusses des Pegelstandsanzeigers liegt. Mit dieser Maßnahme wird jedoch nur eine sehr unvollkommene Aufheizung der Flüssigkeit im Schauglas erreicht. Wenn dagegen nach der vorliegenden Erfindung das im Kondensationsgefäß anfallende Kondensat zur Aufheizung verwendet wird, stellt sich ein nur sehr geringer Unterschied der Temperatur zwischen den beiden Flüssigkeitssäulen ein, so daß auch bei Hochdruckkesseln nur ein geringer Vordruck zur Kompensation der Temperaturunterschiede erforderlich ist.
Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung aufgebauten Wasserstandsmessern sind in Fig. 1 und 2 der Zeichnung schematisch dargestellt. Nach Fig. 1 ist der Flüssigkeitsstandmesser über die Anschlußleitungen 2 und 3 mit dem Behälter 1 verbunden. Die untere Anschlußleitung 3 mündet in ein Rohr 4, das konzentrisch innerhalb des Rohres 5 verläuft und mit seinem oberen Ende innerhalb des Kondensationsgefäßes 6 liegt. Das Rohr 4 ist unten über eine Wirkdruckleitung 7 mit dem Minusdruckanschluß eines Differenzdruckmessers verbunden, während das RohrS über eine Wirkdruckleitung 8 zum Plusdruckanschluß führt. Innerhalb des Rohres 4 stellt sich bei gleichen Temperaturen im Rohr und im Behälter ein Flüssigkeitsstand ein, der mit dem innerhalb des Behälters 1 übereinstimmt. Der Dampf aus dem Flüssigkeitsbehälter 1 kondensiert im Kondensationsgefäß 6, so daß das Rohr 5 ständig mit Kondensat angefüllt bleibt und als Vergleichssäule wirkt. Das Rohr 4 bildet mit seinem oberen Ende den Überlauf des Kondensationsgefäßes, d. h., es fließt ständig Kondensat von oben her über den Rand des Rohres 4 und durch dieses und die Leitung3 in den Kessel zurück. Hierdurch wird die Flüssigkeit innerhalb der Vergleichssäule wirksam aufgeheizt.
Nach einem weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der F i g. 2 ist die Vergleichssäule 5 konzentrisch innerhalb der Flüssigkeitssäule des Rohres 4 angebracht und wird von außen aufgeheizt.
Hierdurch wird eine noch bessere Anpassung der Temperatur der Vergleichssäule an die Schauglastemperatur erreicht. Das Kondensationsgefäß 6 ist mit einem Überlaufrohr 9 versehen, das das überfließende Kondensat in das Rohr 4 leitet. Das untere Ende des Rohres 5 ist wieder über eine Wirkdruckleitung 8 mit dem Plusdruckanschluß und das untere Ende des Rohres 4 über eine Wirkdruckleitung 7 mit dem Minusdruckanschluß eines Differenzdruckmessers verbunden, der in F i g. 2 schematisch als Quecksilber-U-Rohr skizziert ist. Auch bei dieser Ausführung wird die Vergleichssäule durch das ständig zufließende Kondensat wirksam aufgeheizt.
Um den Flüssigkeitsstandmesser nach außen hin gegen Abkühlung zu schützen, soll in F i g. 1 und 2 das außenliegende Rohr mit einer wärmeisolierenden Hülle umgeben werden. Die Temperaturen der beiden Flüssigkeitssäulen werden dann noch weniger voneinander abweichen. Auch die Verbindungsleitung 2 zum Behälter soll wärmeisoliert sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydrostatischer Flüssigkeitsstandmesser für Behälter von heißen, kondensierenden Flüssig- keiten, vorzugsweise für Dampfkessel mit einer mit dem Flüssigkeitsstand im Behälter kommunizierenden Flüssigkeitssäule und einer über ein Kondensationsgefäß mit Kondensat gespeisten konstanten Vergleichssäule, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die beiden Flüssigkeitssäulen (4, 5) einander konzentrisch umschließen und der Überlauf (9) des Kondensationsgefäßes zur Aufheizung der Vergleichssäule (5) in die mit dem Behälter (1) kommunizierende Flüssigkeitssäule (4) geführt ist.
2. Hydrostatischer Flüssigkeitsstandmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Behälter (1) kommunizierende Flüssigkeitssäule (4) konzentrisch innerhalb der Vergleichssäule (5) verläuft und als offenes Rohr innerhalb des Kondensationsgefäßes (6) endet und dessen Überlauf bildet.
3. Hydrostatischer Flüssigkeitsstandmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichssäule (5) konzentrisch innerhalb der mit dem Behälter (1) kommunizierenden Flüssigkeit verläuft und in diese das Überlaufrohr (9) des Kondensationsgefäßes (6) mündet.
4. Hydrostatischer Flüssigkeitsstandmesser nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitssäulen von einer wärmeisolierenden Hülle umgeben sind.