DE3047324C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllstandsmeßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Füllstandsmeßvorrichtung wird in großem Ausmaß zur Messung des Wasserstandes eines Kühlmittels, z. B. Wasser, in dem Druckbehälter eines Druckwasserreaktors oder eines Siedewasserreaktors benutzt, ferner bei einem herkömmlichen Heizkessel (nachstehend wird das Kühlmittel für den Heizkessel und den Reaktor der Einfachheit halber als Wasser bezeichnet). Die Ergebnisse solcher Füllstandsmessungen werden als wichtige Daten zur Füllstandssteuerung, Steuerung des zuzugebenden Wassers und anderer Sicherheitsmaßnahmen für den Heizkessel bzw. Reaktor benutzt. Demgemäß muß die Füllstandsmeßvorrichtung mit einem bestimmten zuverlässigen Fehler korrekt arbeiten, selbst bei einem Störfall, wie einem Dampfaustritt aus dem Rohrleitungssystem des Behälters.

In der älteren Anmeldung P 30 46 933 wird dazu eine Vorrichtung beschrieben, die mit Hilfe eines Bezugswasserstandes arbeitet. Mit einem Differentialdruckdetektor wird die Druckdifferenz zwischen Bezugswasserstand und Wasserstand im Druckbehälter bestimmt. Auftretende Änderungen der Temperatur in der Umgebung der Füllstandsmeßvorrichtung (im Störfall) und die damit verbundene fehlerhafte Messung wird hier durch einen Wärmeaustauscher verhindert.

Eine Füllstandsmeßvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art ist bekannt, wobei das Meßprinzip der Füllstandsmeßvorrichtung folgendermaßen ist: Ein Wasserdruck, der auf eine Druckeinlaßöffnung des Differentialdruckdetektors einwirkt, wird durch einen Bezugswasserstand gebildet. Der Wasserstand in dem Behälter kann damit dadurch berechnet werden, daß der Wert des Bezugswasserstandes und das Meßergebnis des Differentialdruckdetektors mit den Werten der Dichte des Wassers und des Dampfes in dem Behälter und der Füllstandsmeßvorrichtung kombiniert werden. Eine Vorrichtung dieser Art wird beispielsweise in Proc. IEE, Bd. 126 (1979) Seiten 1041-1043 beschrieben.

Obgleich sie sehr brauchbar ist, weist die konventionelle Füllstandsmeßvorrichtung noch Mängel auf, die es zu überwinden gilt. Als Beispiel ist folgender Mangel zu nennen: Falls Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf aus dem Behälter, beispielsweise dem Druckbehälter des Heizkessels oder Reaktors, entweicht, wodurch der Druck in dem Behälter reduziert und die Temperatur der Umgebungsluft, die die Füllstandsmeßvorrichtung umgibt, drastisch erhöht wird, wird Wärme von der Umgebungsluft rasch auf das Wasser in der Füllstandsmeßvorrichtung übertragen, wodurch die Dichte des Wassers sich ändert und das Wasser siedet. Infolgedessen liefert der Differentialdruckdetektor ein Ausgangssignal, dem ein großer Fehler anhaftet, bevor eine Störfallsicherheitseinrichtung in Betrieb gesetzt wird, um die Temperatur der Umgebungsluft zu reduzieren. In einem weiter fortgeschrittenen Stadium wird das siedende Wasser Nachweissignale des Differentialdruckdetektors hervorrufen, die so beträchtlich schwanken, daß eine Berechnung des Wasserstandes in dem Behälter unmöglich ist.

In der DE-AS 22 06 957 wird eine Meßvorrichtung beschrieben, bei der Meßfehler bei der Messung des Wasserstandes im Dampferzeuger bei normalem Betrieb verhindert werden, und die Rohre für die Bezugswassersäulen im Inneren des Dampferzeugers angeordnet sind. Auch ist an einem äußeren Rohr ein adiabatischer Mantel angebracht, der eine Abstrahlung der Wärme verhindert.

In der DE-PS 11 92 837 ist eine Vorrichtung für die Standmessung in mit verflüssigten Gasen gefüllten Behältern beschrieben, die nach dem Prinzip der pneumatischen Sprudelgasmessung arbeitet. Danach wird keine Bezugswassersäule verwendet, und der Druckbehälter ist im Inneren teilweise mit Wärmeisoliermaterial versehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Füllstandsmeßvorrichtung herzustellen, die die vorstehenden Nachteile der bekannten Füllstandsmeßvorrichtungen nicht aufweist, und in der Lage ist, den Wasserstand in einem Behälter mit einem relativ kleinen Fehler zu messen, selbst wenn die Umgebungstemperatur plötzlich ansteigt, beispielsweise wenn Dampf austritt.

Die Füllstandsmeßvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 ausgestattet.

Nachstehend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm von Versuchsdaten, die die Wirkung der Ausführungsform nach Fig. 1 veranschaulichen;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Füllstandsmeßvorrichtung 10 nach einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die an einen Druckbehälter 11 eines Siedewasserreaktors oder Druckwasserreaktors angeschlossen ist. Der Druckbehälter 11 und die Füllstandsmeßvorrichtung 10 sind in einem trockenen Raum 14 angeordnet, abgesehen von einem Differentialdruckdetektor 12 und einem Teil des vertikalen Rohres 13 und einem Teil des unteren Rohres, die mit dem Differentialdruckdetektor 12 verbunden sind.

Der Druckbehälter 11, in den Kühlwasser gegeben worden ist, weist einen dampfenthaltenden Teil oder oberen Raum 11 a über der Wasseroberfläche 15 und einen kühlwasserenthaltenden Teil oder unteren Raum 11 b unter der Oberfläche 15 auf. Der vordere Endabschnitt eines oberen Rohres 16, das sich von dem oberen Raum 11 a des Druckbehälters 11 erstreckt, verläuft schräg nach oben und ist unmittelbar mit der Seitenwand einer Bezugskammer 20 verbunden, wobei es eine Öffnung 16 a aufweist. Die Bezugskammer 20 ist mit ihrem Boden mit dem vertikalen Rohr 13 verbunden, das sich im wesentlichen vertikal nach unten erstreckt und eine Biegung aufweist, um mit einer Druckeinlaßöffnung 12 a des Differentialdruckdetektors 12 verbunden zu werden. Dieser Abschnitt des vertikalen Rohres 13, der sich in den trockenen Raum 14 erstreckt, ist mit einem wärmeundurchlässigen, adiabatischem Mantel 22 umgeben, der beispielsweise aus Asbest oder Perlit besteht. Die andere Druckeinlaßöffnung 12 b des Differentialdruckdetektors 12 ist mit einem unteren Rohr 17 verbunden, das sich von dem unteren Raum 11 b des Druckbehälters 11 erstreckt. Der Abschnitt des unteren Rohres 17, der sich in den trockenen Raum 14 erstreckt, ist mit einem wärmeundurchlässigen, adiabatischen Mantel 22 a bedeckt, der aus dem gleichen Material wie der Mantel 22 besteht. Wie aus den vorstehenden Ausführungen entnommen werden kann, umfaßt die Füllstandsmeßvorrichtung 10 dieser Ausführungsform einen Differentialdruckdetektorabschnitt 10 a, der die Bezugskammer 20, das vertikale Rohr 13, das untere Rohr 17, das obere Rohr 16 und die adiabatischen Mäntel 22 und 22 a, die in dem Differentialdruckdetektorabschnitt 10 a angeordnet sind, umfaßt, ausgenommen den Differentialdruckdetektor 12. Wenn Kühlwasser der Bezugskammer 20 und dem vertikalen Rohr 13 zugeführt wird, steigt die Wasseroberfläche in der Bezugskammer 20 niemals über die untere Kante der Öffnung 16 a des oberen Rohres 16 an, das als Abflußrohr dient. Die Wasseroberfläche, die mit der unteren Kante der Öffnung 16 a fluchtet, wird Bezugswasseroberfläche 21 genannt. Zwischen der Bezugswasseroberfläche 21 und dem Differentialdruckdetektor 12 erstreckt sich eine Bezugswassersäule 13 a, die einen Wasserdruck, der einem gegebenen Bezugswasserstand H entspricht, auf den Differentialdruckdetektor 12 ausübt. Das obere Rohr 16 dient als Abflußrohr und wirkt auf die Bezugskammer 20 ein, ferner verbindet es den oberen Raum 11 a des Druckbehälters 11 mit einem dampfenthaltenden Teil oder oberen Raum 20 a, der oberhalb der Bezugswasseroberfläche 21 in der Bezugskammer 20 gebildet wird, wodurch die Drücke sowohl in dem oberen Raum 11 a wie in dem oberen Raum 20 a gleich groß sind.

Es soll nun die Funktion der Füllstandsmeßvorrichtung beschrieben werden. Wenn der Reaktor sich im normalen Betriebszustand befindet, wird das Kühlwasser in dem Druckbehälter 11 auf eine hohe Temperatur erhitzt und der Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf wird im oberen Raum 11 a gesammelt und beispielsweise auf eine (nicht dargestellte) Dampfturbine über das Hauptdampfrohr 11 c übertragen. Der Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf tritt ebenfalls in den oberen Raum 20 a in der Bezugskammer 20 über das Rohr 16 ein. Da die Temperatur in dem Raum 20 a niedriger ist als die Temperatur des zugeführten Dampfes, wird der Dampf in dem oberen Raum 20 a verflüssigt. Wegen der Abflußfunktion des oberen Rohres 16 wird jedoch die Lage der Bezugswasseroberfläche 21 aufrechterhalten, so daß sich der Bezugswasserstand H nicht ändert. Da der Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf in die Bezugskammer 20 eintritt und sich verflüssigt, wie obenerwähnt, wird von dem Druckbehälter 11 ständig dem Inneren der Bezugskammer 20 Wärme zugeführt. Umgebungsluft 14 a in dem trockenen Raum 14 wird andererseits durch einen (nicht dargestellten) Kühler gekühlt, der üblicherweise in dem trockenen Raum 14 vorgesehen ist, so daß die Temperatur der Bezugswassersäule 13 a etwa 100°C in ihrem oberen Teil beträgt, also höher als die Umgebungstemperatur T °C ist, während der untere Teil der Bezugswassersäule 13 a im wesentlichen auf der gleichen Temperatur wie t °C gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform beträgt die Temperatur t °C etwa 60°C und der obere Abschnitt der Bezugswassersäule 13 a, wo die Temperatur höher als t °C ist, ist ein Abschnitt, der sich zwischen dem oberen Ende der Bezugskammer 20 oder der Bezugswasseroberfläche 21 und einem Punkt etwa 100 mm darunter erstreckt. Obgleich das Wasser im oberen Abschnitt der Bezugswassersäule 13 a eine Temperatur von etwa 100°C bei normalem Betrieb aufweist, wird es niemals sieden, wenn durch irgendeine Maßnahme dieser Wert überschritten wird. Der Grund dafür besteht darin, daß der Druck in der Füllstandsmeßvorrichtung 10 mehr als ein Bar (1 Atm) beträgt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Betriebszustand wird der Niveauunterschied zwischen dem Wasserniveau h oder der Oberfläche 15 in dem Druckbehälter 11 und einer eingestellten Position des Differentialdruckdetektors 12 wie folgt berechnet:

Dabei ist H der Bezugswasserstand, Δ P ist die Druckdifferenz, die der Differentialdruckdetektor 12 feststellt, p₁ ist die Dichte des Wassers in dem Druckbehälter, p _g ist die Dichte des gesättigten Dampfes bei dem Reaktordruck P und der Temperatur in dem oberen Raum 11 a des Druckbehälters 11 und p₀ ist die Dichte des Wassers, das den Bezugswasserstand angibt.

Aus der Gleichung (1) ist zu entnehmen, daß der Wert h errechnet wird, indem der vorgegebene Bezugswasserstand H der Wert Δ P, der von dem Differentialdruckdetektor 12 festgestellt wird, und die entsprechend ausgewählten Dichten p₁, p _g und p₀ in die Gleichung (1) eingesetzt werden. In der Gleichung (1) ist p₀ die Dichte des Kühlwassers bei der Temperatur der Umgebungsluft 14 a. Der Einsatz eines solchen Wertes von p₀ ist sinnvoll, da die Temperatur der Bezugswassersäule 13 a bis auf einen beschränkten oberen Endabschnitt im wesentlichen gleich der Temperatur der Umgebungsluft 14 a ist. Bei normalem Betrieb wird damit ein im wesentlichen korrekter Wasserstand in den Druckbehälter 11 mit der Gleichung (1) errechnet.

Es wird nun die Funktion der Füllstandsmeßvorrichtung für den Fall beschrieben, daß Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf Dampf aus dem Druckbehälter 11 oder dem Hauptdampfrohr 11 c in den trockenen Raum 14 entweicht.

Bei dieser Ausführungsform ist davon auszugehen, daß der Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf in dem Druckbehälter 11 170°C beträgt. Wenn der entweichende Dampf in den trockenen Raum 14 eintritt, erhöht sich die Temperatur der Umgebungsluft 14 a plötzlich auf etwa 170°C und die Drucke in dem Druckbehälter 11 und der Füllstandsmeßvorrichtung 10 werden drastisch, im wesentlichen bis auf Atmosphärendruck vermindert. Demgemäß werden das Kühlwasser in dem Druckbehälter 11 und das Kühlwasser in dem oberen Abschnitt der Füllstandsmeßvorrichtung 10 plötzlich zum Sieden gebracht, wodurch das Ausgangssignal des Differentialdruckdetektors für kurze Zeit schwankt. Danach beginnt der Dampf, der in den trockenen Raum 14 eingetreten ist, die Füllstandsmeßvorrichtung 10 zu erwärmen, so daß die Temperaturen der Bezugswassersäule 13 a und des Kühlwassers in dem unteren Rohr 17 zu steigen anfangen. Wenn das vorstehend geschilderte Dampfentweichen beginnt, setzt eine (nicht dargestellte) Sicherheitseinrichtung des Reaktors eine (nicht dargestellte) Sprüheinrichtung in Gang. Ein solches Ingangsetzen fordert jedoch eine beträchtliche Zeitspanne, beispielsweise 1000 sec, wobei sich bei der Bezugswassersäule 13 a der vorstehend erwähnte Temperaturanstieg in der Zwischenzeit fortsetzt. Wenn keiner der Wärmedurchlässigen Mäntel 22 und 22 a vorhanden ist, bildet sich in diesem Fall ein Film aus kondensiertem Dampf auf der Oberfläche des vertikalen Rohrs 13 und des unteren Rohres 17, so daß die Temperaturen an diesen Oberflächen sehr rasch etwa 170°C erreichen. Demzufolge erreichen die Bezugswassersäule 13 a und das gesamte Kühlwasser in dem unteren Rohr 17 100°C und mehr und fangen in etwa 1000 sec zu sieden an. Dies hat zur Folge, daß das Ausgangssignal des Differentialdruckdetektors außerordentlich schwankt, so daß es unmöglich wird, die genaue Größe des Ausgangssignals festzustellen. Die Berechnung des Wasserstandes h mit der Gleichung (1) ist dadurch nicht mehr möglich. Bei der Füllstandsmeßvorrichtung nach der Erfindung sind jedoch wärmeundurchlässige, adiabatische Mäntel 22 und 22 a vorgesehen, die das vertikale Rohr 13 und das untere Rohr 17 bedecken. Infolgedessen wird, auch wenn der kondensierte Film auf den Oberflächen der Mäntel 22 und 22 a gebildet wird, wodurch diese Oberflächen schnell eine Temperatur von etwa 170°C annehmen, wenig Wärme auf das Kühlwasser in dem Differentialdruckdetektorabschnitt 10 a über das vertikale Rohr 13 und das untere Rohr 17 übertragen. Der Temperaturanstieg dieses Kühlwassers wird also sehr verzögert. Die Temperatur des Kühlwassers, wie es an einer mittleren Höhe der Bezugswassersäule 13 a nach einem Zeitraum von etwa 1 Stunde (3600 sec) gemessen wird, wird lediglich etwa 60-75°C erreichen. Dadurch beginnt die Sprüheinrichtung zu sprühen, bevor die Temperatur des Kühlwassers etwa 75°C erreicht, so daß ein stabiler Wert des Wasserstandes h durch Einsatz der Füllstandsmeßvorrichtung 10 erhalten werden kann. Der erhaltene Wert des Wasserstandes h ist nur mit geringen Fehlern behaftet, da die Temperaturerhöhung der Bezugswassersäule 13 a minimiert werden kann, um die Änderung der Dichte des Kühlwassers, das die Bezugswassersäule 13 a bildet, zu reduzieren. Obgleich sie hinsichtlich der Messung des Wasserstandes h aufgrund des siedenden Teils des Kühlwassers, der durch die Entspannung am Anfang des Dampfaustritts hervorgerufen wird, nicht stabil ist, kann die erfindungsgemäße Füllstandsmeßvorrichtung stetig die Messung des Wasserstandes h fortsetzen, ohne daß dadurch ein wesentlicher Fehler auftritt.

In Fig. 1 sind mit der Bezugsziffer 19 Ventile bezeichnet, die an dem vertikalen Rohr 13 und dem unteren Rohr 17 angebracht sind, um die Entfernung des Differentialdruckdetektors 12 bei einer Inspektion oder Reparatur desselben zu erleichtern.

Fig. 2 stellt ein Diagramm dar, angibt, wie die horizontale Temperaturverteilung bei der mittleren Höhe des vertiaklen Rohres 13 der Füllstandsmeßvorrichtung 10 des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1, das zwei wärmeundurchlässige Mäntel 122 und 22 a aufweist, wie sie entlang der Linie von im Mittelachsenabschnitt des vertikalen Rohres 13 durch die Rohrwand und den wärmeundurchlässigen, adiabatischen Mantel 22 zu der Oberfläche des Mantels 22 vorliegt, mit jeder Stunde variiert, die verstreicht, nachdem der Außenumfang des adiabatischen Mantels 22 eine Temperatur von etwa 170°C erreicht. Die in Fig. 2 dargestellten Ergebnisse lassen keine Kühlwirkung durch den Betrieb der Sprüheinrichtung erforderlich erscheinen. Bei dem Diagram der Fig. 2 entspricht die Y-Achse der mittleren Achse des vertikalen Rohres 13, die Linien LL und MM stellen die Position an der inneren bzw. äußeren Umfangsfläche des vertikalen Rohres dar, und die Linie NN gibt die Position der Oberfläche des adiabatischen Mantels 22 wieder. Die Bereiche, die durch die Bezugsziffern 27, 28 und 29 angegeben sind, entsprechen also dem Abstand zwischen der mittleren Achse des Kühlwassers in dem vertikalen Rohr 13 und der Innenumfangsfläche des vertikalen Rohres 13 bzw. der Dicke der Wand des vertikalen Rohres 13 bzw. der Dicke einer Seite des adiabatischen Mantels 22. Die X-Achse ist die Abszisse und entspricht einer Länge, die zwischen dem Abstand zwischen der Y-Achse und der Linie NN liegt. Eine Gerade 30, die im wesentlichen parallel zur X-Achse verläuft, stellt die Temperaturverteilung beim normalen Betrieb des Reaktors dar. Diese Temperaturverteilungskurve kann deshalb als diejenige betrachtet werden, die er halten wird, wenn Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf in den trockenen Raum 14 strömt. In diesem Fall weisen die Temperaturen an verschiedenen Punkten von dem Abschnitt der mittleren Achse des senkrechten Rohres 13 zu der Außenumfangsfläche des adiabatischen Mantels 22 im wesentlichen die gleichen Werte auf, wie sie in Fig. 2 angegeben sind. Die Kurven 31, 32, 33, 34 und 35 sind Temperaturverteilungskurven, die nach einer, zwei, drei, vier bzw. sechs Stunden nach dem Einströmen des Hochtemperatur-Hochdruck-Dampfes erhalten werden. Die Kurve 30 ist eine Temperaturverteilungskurve, die zum Zeitpunkt des Einströmens vorliegt. Die Kurve 31 gibt an, daß eine Stunde nach dem Beginn des Temperaturanstieges der Umgebungsluft 14 a die Oberfläche des adiabatischen Mantels 22 170°C beträgt, wobei die Temperatur plötzlich abfällt, wenn man sich dem Außenumfang des vertikalen Rohres 13 nähert und etwa 76°C an der inneren und äußeren Umfangsfläche des vertikalen Rohres 13 beträgt, worauf sich schließlich in Richtung der Position der Mittelachse OY geringer wird, um etwa 75°C zu erreichen. Innerhalb einer Stunde von dem Zeitpunkt an, der der Geraden 30 entspricht, steigt die Temperatur des Kühlwassers in dem vertikalen Rohr 13 niemals über 75°C, so daß das Kühlwasser niemals sieden wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Aus der Kurve 31 kann damit entnommen werden, daß das Kühlwasser in dem Differentialdruckdetektorabschnitt 10 a auf 75°C oder weniger für eine Stunde begrenzt werden kann, wenn die Füllstandsmeßvorrichtung nach Fig. 1 benutzt wird, und daß der Wasserstand in dem Druckbehälter 11 kontinuierlich mit relativ kleinem Fehler gemessen werden kann, nachdem eine Stunde verstrichen ist, und zwar mit Hilfe der in der Zwischenzeit in Gang gesetzten Sprüheinrichtung.

Fig. 3 zeigt den Hauptteil einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Füllstandsmeßvorrichtung in dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der Füllstandsmeßvorrichtung nach Fig. 1 darin, daß das vertikale Rohr 13 nach Fig. 3 an seinem oberen Ende einen Abschnitt 25 ohne Mantel aufweist, der der Umgebungsluft ausgesetzt ist. Da die anderen Bauteile die gleichen wie die der Füllstandsmeßvorrichtung nach Fig. 1 sind, wird nun lediglich dieser unterschiedliche Punkt näher erläutert. Der freiliegende, unbedeckte Abschnitt 25 strahlt an die Umgebungsluft 14 a Wärme ab, die dem oberen Abschnitt der Bezugswassersäule 13 a durch den Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf zugeführt wird, der von dem Druckbehälter 11 über das obere Rohr 16 während des normalen Betriebs eintritt, wodurch eine Temperaturanstieg an diesem Abschnitt der Bezugswassersäule 13 a verhindert ist. Wenn der Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf in den trockenen Raum 14 abgegeben wird, wirkt auf das Wasser in dem vertikalen Rohr 13 über den freiliegenden, keinen Mantel aufweisenden Abschnitt 25 Wärme ein. Da der freiliegende Abschnitt 25 lediglich einen kleinen Teil des vertikalen Rohres 13 umfaßt, ist die Wärme, die auf das Kühlwasser in dem vertikalen Rohr 13 über den freiliegenden Abschnitt 25 einwirkt, relativ klein. Normalerweise wird darüber hinaus der Temperaturanstieg des Kühlwassers an dem Abschnitt, der dem freiliegenden Abschnitt 25 entspricht, durch eben diesen freiliegenden Abschnitt 25 beschränkt. Der Temperaturanstieg der Bezugswassersäule 13 a ist damit gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verzögert. Die Sprüheinrichtung kann deshalb in Gang gesetzt werden, lange bevor das Wasser in der Füllstandsmeßeinrichtung zu sieden beginnt, so daß die Füllstandsmeßvorrichtung die Messung des Wasserstandes h mit großer Genauigkeit und Stabilität durchführen kann.

In Fig. 4 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der Ausführungsform von Fig. 3 besteht darin, daß ein Kühler 26 an dem freiliegenden Abschnitt 25 nach Fig. 4 angebracht ist. Die übrigen Bauteile sind die gleichen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, es wird nun lediglich dieser Unterschied näher erläutert. Der Kühler 26 steuert den Temperaturanstieg des Kühlwassers an dem oberen Abschnitt der Bezugswassersäule 13 a, wobei das Wasser im wesentlichen auf das gleiche Temperaturniveau wie die Umgebungsluft 14 a abgekühlt wird. Die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs der Bezugswassersäule 13 a, die durch den Hochtemperatur-Hochdruck-Dampf in dem freien Raum 14 hervorgerufen wird, kann deshalb reduziert werden. Der Kühler 26 kann also als eine Einrichtung angesehen werden, um der Wirkung des freiliegenden Abschnitts 25 der Füllstandsmeßvorrichtung der Ausführungsform nach Fig. 3 entgegenzutreten.

Claims (4)

1. Füllstandsmeßvorrichtung für einen Druckbehälter (11), der in seinem unteren Teil Wasser und in seinem oberen Teil Dampf enthält,

• - mit einem Differentialdruckdetektor (12), der zwei Druckeinlaßöffnungen aufweist und sich in einer Position unterhalb des Niveaus des Wassers in dem Druckbehälter (11) befindet, der die Differenz zwischen zwei unterschiedlichen Drucken, die auf die Druckeinlaßöffnungen einwirken, mißt,
• - mit einer Bezugskammer (20), die Wasser mit einem Niveau, das über dem Niveau des Wassers in dem Druckbehälter liegt und Dampf, der sich über dem Wasser befindet, enthält,
• - mit einem oberen Rohr (16), das den dampfenthaltenden Teil des Druckbehälters (11) mit dem dampfenthaltenden Teil der Bezugskammer (20) verbindet und das von der
• - Bezugskammer (20) zu dem Druckbehälter (11) hin schräg nach unten verläuft,
• - so daß die Wasseroberfläche in der Bezugskammer (20) auf einem bestimmten höheren Niveau gegenüber dem Differentialdruckdetektor (12) gehalten wird und in den dampfenthaltenden Teilen des Druckbehälters (11) und der Bezugskammer (20) der gleiche Druck herrscht,
• - mit einem vertikalen Rohr (13), das den Boden der Bezugskammer (20) mit einer der Druckeinlaßöffnungen des Differentialdruckdetektors (12) verbindet und mit Wasser gefüllt ist,
• - mit einem unteren Rohr (17), das den wasserenthaltenden Teil des Druckbehälters (11) mit der anderen Druckeinlaßöffnung des Differentialdruckdetektors (12) verbindet und mit Wasser gefüllt ist,
• - wobei die Höhe des Wasserstandes im Druckbehälter aus der mit dem Differentialdruckdetektor gemessenen Druckdifferenz, aus der temperaturabhängigen Dichte des Wassers und aus der vorgegebenen Höhe des Bezugswasserpegels bestimmt wird, gekennzeichnet durch einen Wärmeschutzmantel (22, 22 a), der an dem unteren Rohr (17) über dessen gesamte Länge und an dem vertikalen Rohr (13) mindestens bis auf einen freiliegenden Abschnitt an dem oberen, an die Bezugskammer (20) angrenzenden Ende unmittelbar anliegt und die Rohre (13, 17) über ihren gesamten Umfang bedeckt,
• - wodurch eine aufgrund eines plötzlichen Anstiegs der Temperatur an dem Außenumfang der zum Differentialdruckdetektor führenden Rohre erfolgende Wärmeübertragung zwischen dem Außenumfang und dem Inneren der Rohre (13, 17)
• - in dem Maße verhindert oder verzögert wird, daß ein Anstieg der Temperatur des Wassers in den Rohren und im Differentialdruckdetektor, der zu einem Fehler bei der Füllstandsmessung in dem Behälter (11) führen könnte, vermieden sowie ein Sieden des Wassers verzögert wird.

2. Füllstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschutzmantel (22) den Umfang des vertikalen Rohres (13) über dessen gesamte Länge bedeckt.

3. Füllstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschutzmantel (22) den gesamten Umfang des vertikalen Rohres (13) über dessen gesamte Länge bis auf einen freiliegenden Abschnitt (25), der sich von der Bezugskammer (20) über eine bestimmte Länge erstreckt, bedeckt.

4. Füllstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühler (26) zur Kühlung des freiliegenden Abschnitts (25) an demselben angeordnet ist.