DE6907130U - Elektrodenschaltgeraet zur wasserstandsbegrenzung in kesseltrommeln o.dgl. - Google Patents

Description

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Standard-Kessel-Gesellschaft Gebrüder Fasel, 41oo Duisburg, Wilhelmshöhe

Elektrodenschaltgerät zur Wasserstandsbegrenzung in Kesseltrommeln o.dgl.

Die Neuerung betrifft ein Elektrodenschaltgerät zur Wasserstandsbegrenzung in Kessel trommeln o.dgl., bei dem eine senkrecht zur Wasseroberfläche angeordnete Elektrode sowie eine weitere Elektrode oder ein Elektrodengehäuse im eingetauchten Zustand einen elektrischen Regel- oder Steuerstromkreis schließen, und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung zum Gegenstand, durch welche eine einfache Überwachung der Funktionsfähigkeit möglich ist.

Bei Kesselanlagen ist es erforderlich, bei einem Wassermangel in der Kessel trommel die Brennstoffzufuhr sofort zu unterbrechen oder den Wasserstand durch sins geeignete Schaltung der Speisepumpe in bestimmten Grenzen zu regeln. Hierfür bedient man sich vor allem der Schaltgeräte, deren Schaltvorgänge durch Schwimmer gesteuert werden. Diese haben jedoch den Nachteil, daß sowohl der Geber als auch die Schalter mechanisch bewegte Teile sind. Bei Anordnung außerhalb der Kessel trommel können die Verbindungsleitungen zum Trommelraum infolge Kesselsteinbildung o.dgl. leicht verstopfen, so daß die Funktionsfähigkeit gestört ist. Bekannt sind weiterhin Elektrodenschaltgeräte, bei denen eine oder mehrere Elektroden von oben in das Kesselwasser tauchen und einen Regel- oder Steuerstromkreis schließen. Sinkt der Wasserstand soweit, daß eine oder mehrere Elektroden nicht mehr berührt werden, so wird der elektrische Regel- oder Steuerstromkreis unterbrochen, mit dessen Hilfe dann der erforderliche Regel- oder Steuervorgang ausgelöst wird. Bei einem Gerät dieser Art iäb

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eine Elektrode axial in einem zylinderförmigen Gehäuse angeordnet und gegenüber diesem isoliert, und der eine Pol des elektrischen Regel- oder Steuerstromkreises ist an die Elektrode und der andere Pol an das Gehäuse angeschlossen, welches ebenfalls in das Kesselwasser ragt. Elektrodenschaltgeräte dieser Art haben sich sehr bewährt, da sie keinerlei bewegliche Teile besitzen, die verklemmen können und ein Verstopfen von Leitungen o.dgl. entfällt.

Für Regel- und Steuergeräte der vorgenannten Art besteht das Bedürfnis, ihre Funktionsfähigkeit auch dann überprüfen zu köiinen, wenn die Kesselanlage in Betrieb ist. Die Überwachung der Funktionsfähigkeit soll insbesondere zeigen, ob nicht zwischen der Elektrode und der den anderen Pol darstellenden Elektrode bzw. dem Gehäuseteil eine Strombrücke durch Verschmutzung o.dgl. entstanden ist, die selbst bei Wassermangel den elektrischen Regel- bzw. Steuerstromkreis schließt. Eine solche Überprüfung stieß bei den bisherigen Elektrodenschaltgeräten auf Schwierigkeiten. In der Regel war eine Funktionsüberprüfung nur möglich, wenn die Kesselanlage stillgelegt oder der Wasserspiegel entsprechend abgesenkt wurde.

Demgegenüber leigt der Neuerung die technische Aufgabe zugrunde, Elektrodenschaltgeräte zur Wasserstankbegrenzung in Kesseltrommeln o.dgl. derart auszugestalten, daß auch im Betriebszustand der Kesselanlage eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Schaltgerätes möglich ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrode mittels magnetischer, elektromagnetischer, hydraulischer oder mechanischer Betatigungsorgane im Gehäuse anhebbar von der Wasseroberfläche angeordnet ist.

Diese Ai^jestaltung hat den Vorteil, daß zur Betriebsüberwachung lediglich die den einen Pol des Regel- oder Siaier-

Stromkreises bildende Elektrode aus dem Kesselwasser herausgezogen wird, so daß der Stromkreis unterbrochen wird, wenn das Gerät funktionsfähig ist. Diese Punktionsüberwachung kann bei jedem Betriebszustand der Kesselanlage vorgenommen werden. Zweckmäßig ist eine Stabelektrode in einer Elektrodenhüke axial verschiebbar gelagert und besitzt an ihrem Kopfende einen kolbenartigen Anschlag, der in einem mit der Elektrodenhülse verbundenen Zylinder läuft. Durch diese Ausgestaltung ist die den einen Pol bildende Stabelektrode in ihrer Verschiebbarkeit begrenzt, wobei die untere Lage die Tauchstellung bzw. die Punktionsstellung bedeutet, während in der anderen Stellung die Stabelektrode aus dem Kesselwasser herausgezogen ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Verschiebbarkeit der Stabelektrode bei beliebigen Dampfdrücken in der Kesseltrommel erfolgen kann, da die bewegliche Stabelektrode innerhalb eines entsprechend drucksicher ausgelegten Hülsenteiles angeordnet ist.

Das Herausziehen der Stabelektrode aus dem Kesselwasser kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Geeignet sind hierfür magnetische, elektromagnetische, hydraulische oder mechanische Betatigungsorgane, die in geeigneter Weise an der Stabelektrode angreifen und von außen zu bedienen sind. Eine besonders einfache Ausführung ist durch eins magnetische Betätigung gegeben. Hierfür ist ein axial über den an der Elektrodenhülse angeordneten Zylinder verschiebbarer Permanentring vorgesehen, während der kolbenartige Anschlag der Stabelektrode aus Eisen oder einem Permanent-Magneten besteht. Bei dieser Ausführung geschieht das Abheben der Stabelektrode durch einfaches Hochbewegen des über den Zylinder gestülpten Magnetringes von Hand. Um dem Magnetring eine entsprechende Lage zu geben, kann beispielsweise auch der Zylinder von einem Kunststoffgehäuse umgeben sein.

Der Gegenstand der Neuerung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher dargestellt. Die Schnittdarstellung zeigt den Teil einer Kesseltrommel 1, die teilweise mit Kesselwasser 2 gefüllt ist. Der Wasserstand bzw. die Wasseroberfläche ist mit 3 bezeichnet.

Das Elektrodensehaltgerät besitzt ein rohrförmiges Gehäuse 4, welches durch eine entsprechende Öffnung der Kesseltrommel i führt und drucksicher verschweißt ist. Das rohrförmige Gehäuse 4 ragt bis in das Kesselwasser 2. Am oberen Ende ist ein Flansch 5 angebracht, auf dem der Flansch 6 eines Elektrodensatzes drucksicher angeschraubt ist. Der obere Flansch 6 besitzt eine axiale Öffnung, durch welche die Elektrode 11 ragt und unter Zwischenlegung einer rohrförmigen Dichtungsmanschette δ aus einem hitzebeständigen Kunststoff (z.B. Polytetrafluoräthylen) mit Hilfe eines Schraubelementes 7 befestigt ist.

Der Elektrodensatz besteht aus einer Elektrodenhülse 9, die durch das Schraubelement 7 führt und welche einen rohrförmigen Ansatz 9a besitzt. Das obere Ende der Slektrodenhülse 9 ist über eine Gewindemuffe 13 mit einem oben geschlossenen Zylinder 14 verbunden.

Die Stabelektrode 11 besitzt an ihrem unteren Ende einen verdickten Teil 11a und an ihrem oberen Ende einen kolbenartigen Anschlag 12 und ist innerhalb der Elektrodenhülse und deren rohrförmigem Ansatz 9a axial verschiebbar. Im Betriebszustand hängt die Sta^j-ektrode, wobei sie sich mit dem kolbenartigen Anschlag 12 auf der Gewindemuffe 13 abstützt. Nach oben ist die Stabelektrode 11 soweit verschiebbar, bis der kolbenartige Anschlag 12 gegen die Deckwand des Zylinders 14 stößt. Der untere verdickte Teil 11a der Stabelektrode 3.1 ist derart bemessen, daß ihr unteres Ende bei normalem Wasserstand etwas in das Kesselwasser ragt.

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Am oberen Ende der Elektrodenhülse 9 ist außerdem mittels zweier Sewinderinge die den einen Pol bildende Stromleitung 17 der Regel- bzw. Steuervorrichtung 19 angeschlossen. Die andere Stromleitung 18 hingegen ist über den Flansch I 6 mit dem rohrförmigen Gehäuse 4 verbunden.

Außerdem ist unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 15 ein Kunststoffgehäuse 16 angeordnet, über welches ein Permanent-Magnetring 2o gesteckt ist. Uta zwischen der Stabelektrode 11 und der Elektrodenhülse 9 einen guten stromführenden Kontakt zu erhalten, ist außerdem noch eine ausziehbare Stromleitung 21 vorgesehen.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Elektroden— schaltgerätes ist folgende:

Im Betriebszustand hängt die Stabelektrode 11 frei nach unten. Bei einem entsprechend hohen Stand der Wasseroberfläche 3 wird sie vom Kesselwasser berührt, so daß eine Strombrücke über das Wasser zu dem den anderen Pol darstellenden rohrförmigen Gehäuse 4 entsteht. Durch die Dichtungsmanschette 3 werden im übrigen die beiden Pole des Stromkreises voneinander getrennt. Sobald der Wasserstand unter die vorbestimmte Höhe gesunken ist, wird das untere Ende des Elektrodenstabes 11 nicht mehr vom Wasser erfaßt und der elektrische Regel- bzw. Steuerstromkreis wird unterbrochen.

Soll während des Betriebes der Kesselanlage das Elektrodenschaltgerät auf seine Funktionsfähigkeit überprüft werden, so ist es lediglich erforderlich, den Permanentmagnetring 2o nach oben zu ziehen. Dieser nimmt die Stabelektrode 11 mittels des aus Eisen oder einem Magneten bestehenden kolben— artigen Anschlages 12 mit. Sobald das untere Ende der Stabelektrode 11 aus dem Wasser gezogen ist, muß nun der Regel·» bzw. 3teuerStromkreis unterbrochen und durch eine entsprechende, in der Zeichnung nicht dargestellte Kontrollbzw, /lärmeinrichtung angezeigt werden.

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Die Neuerung bleibt nicht auf das Ausführungaheispiel beschränkt, sondern es bestehen noch zahlreiche Änderung* möglichkeiten, ohne daß der Rahmen der Neuerung überschritten wird. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, bei einem Elektrodenschaltgerät mit zwei oder mehreren Stabelektroden jeveils eine oder auch mehrere verschiebbar auszuführen. Die Betatigungsorgane zum Abhängen der Stabelektrode können weiterhin von verschiedener Ausführung sein. So besteht die Möglichkeit, anstelle des von Hand zu betätigenden Permanent-Magnetringes einen Elektromagneten zu verwenden, welcher den Elektrodenstab abhebt. Auch kann der kolbenartige Anschlag gegenüber dem Zylinder abgedichtet sein und eine hydraulische Wechselbeaufäßhlagung vorgenommen werden, welche die Stabelektrode in eine obere und eine untere Lage überführt. Schließlich sind auch mechanische Hebelsysteme denkbar, mit denen die Verschiebung der Stabelektrode erfolgen kann.

Claims (4)

iti - 7 Schutzansprüche;

1. Elektrodenschaltgerät zur Wasserstandsbegrenzung in Kesseltrommeln o.dgl. bei dem eine senkrecht zur Wasseroberfläche angeordnete Elektrode sowie eine weitere Elektrode oder ein Elektrodengehäuse im singetauchten Zustand einen elektrischen Regel- oder Steuerstromkreis schließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode mittels magnetischer, elektromagnetischer, hydraulischer oder mechanischer Betatigungsorgane im Gehäuse (4) abhebbar von der Wasseroberfläche (3) angeordnet ist.

2. Elektrodenschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stabelektrode (11) in einer Elektrodenhülse (9) axial verschiebbar gelagert ist und an ihrem Kopfende einen kolbenartigen Anschlag (12) o.dgl. besitzt, der in einem mit der Elektrodenhülse verbundenen Zylinder (14) läuft.

3. Elektrodenschaltgerät nach Ansprüchen?! und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial über den Zylinder (14) verschiebbarer Permanentmagnet ring (2o) vorgesehen ist und der kolbenartige Anschlag (12) der Stabelektrode (11) aus Eisen oder einem Magneten besteht.

4. Elektrodenschaltgerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (14) von einem Kunststoffgehäuse (16) umgeben ist.