DE551607C - Vorrichtung zum Messen der Rohrwandtemperatur und zum Sichern der Rohre gegen unzulaessig grossen Waermestau - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Messen der Rohrwandtemperatur und zum Sichern der Rohre gegen unzulässig großen Wärmestau Es sind Vorrichtungen zur Sicherung von Dampfkesseln gegen unzulässige Drucksteigerung bekannt, bei denen ein von der Temperatur des Dampfes oder des Wassers in dem Kessel beeinflußter Thermostat ein Sicherheitsventil steuert. Diese Vorrichtungen bestehen aus einem Metallrohr, das in den Kessel hineinragt und dessen Längenänderung mittels einer Steuerstange aus eir@em Werkstoff mit möglichst geringer Wärm-eausdehnungszahl auf ein Sicherheitsventil derart übertragen wird, daß das Sicherheitsventil bei Überschreiten der zulässigen Temperatur des Kesselinhalts unter dem Kesseldruck geöffnet wird. Diese Wirkung ist aber bei HochdruckdampfanIagen unzuverlässig undunzureichend.
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Betriebe mit einem durch Feuergase beheizten Rohrnetz, insbesondere für Hochdruckdampfanlagen, zum Messen der Rohrwandtemperatur und zur Sicherung der Rohre gegen unzulässig großen Wärmestau mittels der durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Längenänderungen eines metallenen, einsaitig festgelegten Rohrstückes, das von den Feuergasen beheizt und von dem zu beheizenden Stoff durchströmt wird. Die Erfindung besteht darin, daß eine Steuerstange zum Anzeigen der Längenänderung des Meßrohres dient, die an dem frei beweglichen, verschlossenen Ende des Meßrohres befestigt ist, und durch eine Leitvorrichtung, mittels deren der zu beheizende Stoff an der Steuerstange entlang zugeführt und an dem Meßrohr entlang abgeführt wird.
• In Fig. i der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sinnbildlich dargestellt. Das von dem zu beheizenden Stoff durchströmte Meßrohr i, welches an entsprechender Stelle in das beheizte Hochdruckrohrnetz, beispielsweise in der Brennkammer, eingeschaltet wird, ist an dem einen Ende beiz an der Brennkammerwand befestigt, während das andere, verschlossene Ende frei beweglich in die Brennkammer ragt. Im Innern des Meßrohres i ist eine Steuerstange 3 gleichmittig angeordnet, die mit dem Meßrohr an deren beweglichem Ende verbunden ist. Die Steuerstange 3 überträgt die Längenänderung des Meßrohres i nach außen und bringt sie mittels des Winkelhebels q. zur Anzeige. Die Zeigerbewegung kann auf bekannte Weise zur selbsttätigen Auslösung sichtbarer oder hörbarer Zeichen und im Falle der Gefahr zur Betätigung des Sicherheitsventils 5 verwendet werden. Dabei kann das Ventil 5 auch als Steuervorrichtung für ein Ablaßventil dienen.
• Der durch die Vorrichtung strömende Stoff wird, wie durch die in der Zeichnung eingetragenen Pfeile angedeutet, mittels eines Leitrohres 6 an der Steuerstange 3 entlang zugeführt und durch den Ringraum zwischen Leitrohr 6 und Meßrohr i an dem Meßrohr entlang abgeführt. Das Meßrohr i wird von der Feuerung beheizt und von dem durchströmenden Stoff gekühlt in der gleichen Weise wie das Rohrnetz. Die Steuerstange 3, die für gewöhnlich aus Metall besteht, wird durch den in die Vorrichtung eintretenden Stoff, der durch das Leitrohr 6 an ihr entlang geführt wird, auf der Temperatur dieses Stoffes erhalten. Die Längendehnung, die von der Steuerstange nach außen übertragen wird, ist der Unterschied zwischen der Längendehnung des Meßrohres und der Längendehnung der Steuerstange. Diese ist ein Maß für die Übertemperatur der Rohrwandungen über die Temperatur des in die Vorrichtung @eintretenden Stoffes. Indem man gleichzeitig die Temperatur dieses Stoffes bzw. die Temperatur der Steuerstange mißt, kann man auch die Rohrwandtemperatur selbst ermitteln. Die Messung der Temperatur der Steuerstange und die Messung der Übertemperatur der Wandungen des Meßrohres können dann in einfacher Weise zu einer gemeinsamen Anzeige (Summenanzeige) vereinigt werden.
• Die Übertemperatur der Rohrwandungen ist ein Maß für die Stärke der Feuerwirkung. Daher kann die Feuerung in bekannter Weise nach der Anzeige der Meßvorrichtung ge; regelt bzw. von der Vorrichtung selbsttätig gesteuert werden. Überschreitet die Rohrwandtemperatur die zugelassene Höchstgrenze, so wird das Sicherheitsventil s von dem Meßrohr i mittels der Steuerstange 3 zwangsläufig geöffnet und das Arbeitsmittel durch das beheizte Rohrnetz hindurch abgeblasen. Dadurch wird erreicht, daß die Strömung in dem Rohrnetz aufrechterhalten bzw. die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird, daß also die Rohre auch im Gefahrenfalle ausreichend gekühlt und vor dem Verbrennen geschützt werden.
• Bei Dampfanlagen ist es besonders vorteilhaft, die Vorrichtung so in das Rohrnetz einzuschalten, daß der eintretende Dampf Sattdampf ist. Die Steuerstange nimmt dann Sattdampftemperatur an, so daß die angezeigte Längenänderung des Meßrohres i unmittelbar ein Maß für die Rohrwandtemperatur selbst ist. Zur Einhaltung der richtigen Temperatur der Steuerstange kann es zweckmäßig sein, das Leitrohr 6 mit einer Wärmeisolierung zu versehen.
• Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2 sind besondere Vorkehrungen getroffen, um die Steuerstange 3 mit Sicherheit auf Sattdampftemperatur zu erhalten. Die Steuerstange ist als Rohr ausgebildet, das mit Kondensat gefüllt ist. Zu diesem Zweck ist das Rohr, das mit .einer Steuerlasche 7 zur Anlenkung des Zeigerwerkes und der Steuervorrichtungen versehen ist, -unter Einschaltung einer Kühlvorrichtung 8 mit einer Dampfleitung 9 biegsam verbunden. Die Vorrichtung wird zweckmäßig nach dem geschlossenem Ende zu etwas geneigt angeordnet, so daß das Rohr stets mit Kondensat voll gefüllt ist.
• Eine besonders einfache Ausführungsform der Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß die Steuerstange 3 als Zuführungsrohr für den zu beheizenden Stoff mit Öffnungen für dessen Durchtritt ausgebildet ist, derart, daß sie die Leitvorrichtung (Leitrohr 6) bildet (Fig. 3).
• Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. q. ist die Steuerstange 3 aus einem Stoff von geringer Wärmeausdehnung mehrteilig ausgeführt. Dadurch wird der Einfluß der Rohrwandtemperatur selbst auf die angezeigte Längenänderung stark vergrößert. Die einzelnen rohrförmigen Teile werden in einem Rohr i i geführt und mittels eines federbelasteten Kolbens 12 festgehalten.
• Selbstverständlich sind auch .noch andere Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung möglich.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung für Betriebe mit einem durch Feuergase beheizten Rohrnetz, insbesondere für Hochdruckdampfanlagen, zum Messen der Rohrwandtemperatur und zum Sichern der Rohre gegen unzulässig großen Wärmestau mittels der durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Längenänderungen !eines metallenen, einseitig festgelegten Rohrstückes, das von den Feuergasen beheizt und von dem zu beheizenden Stoff durchströmt wird, gekennzeichnet durch eine Steuerstange (3) zum Anzeigen der Längenänderung des Meßrohres (i), die an dem frei beweglichen, verschlossenen Ende des Meßrohres (i) befestigt ist, und durch eine Leitvorrichtung (z. B. ein Leitrohr 6), mittels deren der zu beheizende Stoff an der Steuerstange (3) entlang zugeführt und an dem Meßrohr (i) entlang abgeführt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i für Dampfanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerstange (3) ein Rohr dient, das mit Kondensat des Dampfes gefüllt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurchgekennzeichret, daß die Steuerstange (3) als Zuführungsrohr für den zu beheizenden Stoff ausgebildet ist, derart, daß sie die Leitvorrichtung (Leitrohr 6) bildet.