DE4300513C2

DE4300513C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung von Kondensatableitern und des dazugehörigen Rohrsystems

Info

Publication number: DE4300513C2
Application number: DE4300513A
Authority: DE
Inventors: Helmuth Knopczyk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-12
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2013-01-13
Also published as: DE4300513A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung von Kondensatableitern und des zugehörigen Rohr systems auf ihre Funktionsfähigkeit.

Nicht oder nur zum Teil funktionierende Kondensatableiter können zu erheblichen Problemen führen. In Krankenhäusern, wo für Ste rilisationsanlagen heißer Dampf benötigt wird, können die Kon densatableiter außerhalb des Sterilisationsbereichs eingebaut sein, z. B. an schwer zugänglichen Stellen, so daß ihre Überwa chung nicht ohne weiteres möglich ist. So kann es durch Ausfall von Sterilisationsanlagen wegen mangelnder Überwachung von Kon densatableitern zu erheblichen Behinderungen im Krankenhausbe trieb kommen.

Aus DD 2 04 528 ist ein Verfahren zur Einstellung thermisch ge steuerter, eine verstellbare Spindel aufweisender Kondensat ableiter, die in einer über einen Wassersack an eine zu entwäs sernde Dampfleitung angeschlossenen Entwässerungsleitung liegen, bekannt. Dazu werden Temperaturmessungen mit Hilfe von unmittel bar vor und hinter dem Kondensatableiter angebrachten Tempera turfühlern vorgenommen, und zwar bei konstanten Dampfparametern und unterschiedlichen Spindeleinstellungen. Aus den ermittelten Temperaturkennlinien läßt sich die Spindeleinstellung bestimmen, die gewährleistet, daß der Kondensatableiter nur für das kältere Kondensat, nicht aber für Dampf durchlässig ist. Für die laufen de Überwachung von Kondensatableitern sind dieses Verfahren und die zugehörige Vorrichtung nicht geeignet.

In DE 24 14 671 C2 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines Kondensatableiters für Dampfverbraucher, insbesondere Vulkani sierformen, beschrieben, bei dem bei Defektwerden der Kondensat abfluß durch Ventilschluß blockiert ist. An der Zuleitung vor dem Kondensatableiter sind zwei Temperaturfühler angeordnet, die mit einer Schaltungsanordnung zur Auswertung der Temperatursig nale verbunden sind. Wenn sich wegen einer Blockierung des Kon densatableiters ein Kondensatrückstau in der Zuleitung ergibt, übersteigt die Differenz der von den beiden Temperaturfühlern gemessenen Temperaturen ein vorgegebenes Maß, woraufhin ein Warnsignal ausgelöst wird. Diese Vorrichtung und das zugehörige Verfahren sind nicht universell einsetzbar, so z. B. nicht, wenn ein Defekt zu einer dauernden Ventilöffnung führt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zur Über wachung von Kondensatableitern und des zugehörigen Rohrsystems zu schaffen, die bei einfachem Aufbau zuverlässig funktioniert und Störungen verschiedener Art erfaßt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung von Kondensatableitern und des zugehörigen Rohrsystems gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren zur Überwachung von Kondensatableitern und des zugehörigen Rohrsystems mit den Merk malen des Patentanspruchs 2.

Die Überwachung beruht auf einer Messung mit Temperaturfühlern. Wie man weiß, ist bei einem intakten Kondensatableiter die Tem peratur vor dem Kondensatableiter eine Funktion des zugehörigen Dampfdrucks. Nach dem Kondensatableiter herrscht atmosphärischer Druck, und in dem bestehenden Sättigungszustand liegt die Tempe ratur bei 99,6°C. Abweichungen von den normalerweise vor liegenden Temperaturen, die mit Hilfe eines vor und eines nach dem Kondensatableiter installierten Temperaturfühlers regi striert werden, lassen auf Störungen des Kondensatableiters und des zugehörigen Rohrsystems schließen.

Die Erfindung schafft ein Überwachungssystem, das ein hohes Niveau für die Sicherheit des jeweiligen Dampfsystems darstellt. Anwendungsgebiete ergeben sich bei Dampfanlagen der Industrie, so in Industriebetrieben mit hohen Qualitätsanforderungen (Dampfpressen, usw.), bei Lebensmittelanlagen, so in der milch verarbeitenden Industrie (Sterilisation, Hygiene), und als gro ßer Schwerpunkt bei Krankenhäusern (Überwachung von Sterilisa tionsanlagen, so im OP-Bereich, Klimatechnik, usw).

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Kondensatablei ter und

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Rohrsystems mit einem Kondensatableiter sowie des erfindungsgemäßen Überwa chungssystems.

In Fig. 1 ist ein Kondensatableiter schematisch im Schnitt dargestellt. Über einen Einlaß E tritt Dampf mit Kondensat in den Kondensatableiter ein. Im unteren Teil des Kondensatablei ters sammelt sich Kondensat K. Sobald ein vorgegebener Pegel überschritten ist, bewegt sich ein Schwimmer S nach oben und hebt dabei einen Ventilkegel V an, so daß das Kondensat K über einen Auslaß A aus dem Kondensatableiter austreten kann.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie der Kondensatableiter, der hier mit 3 bezeichnet ist, in ein Rohrsystem eingebaut ist. In einer Dampfleitung 5 befindet sich Dampf. Vor dem Einlaß des Konden satableiters 3 ist ein Schmutzfänger 2 angeordnet. Außerdem sind mehrere Absperrventile 1 in das Rohrsystem eingebaut.

Zur Überwachung des Kondensatableiters und des Rohrsystems ist vor dem Kondensatableiter 3 ein Temperaturfühler 4 und nach dem Kondensatableiter 3 ein Temperaturfühler 4′ installiert. Als Temperaturfühler eignen sich Pt 100-Fühler, die auf eine Schelle gelötet und mittels Wärmeleitpaste an einer metallisch sauberen Rohroberfläche angebracht sind.

Die Temperaturfühler 4 und 4′ sind jeweils an eine als Tempera turauswerteeinheit dienende Schaltungsanordnung angeschlossen, hier in Form eines Rechners 10. Die Fühler sind in einzelne Kanäle konfiguriert (mit Drahtbruchsicherung), wobei die Tempe raturauswerteeinheit so aufgebaut ist, daß in den einzelnen Kanälen die Möglichkeit besteht, zwei untere und zwei obere Temperaturgrenzwerte einzugeben.

Ein Rechner 10 kann zur Überwachung mehrerer Kondensatableiter benutzt werden. Wenn z. B. 100 Temperaturfühler 4, 4′ angeschlos sen werden können, besteht für 50 Kondensatableiter die Möglich keit zur Überwachung.

Die Überwachung des Kondensatableiters 3 funktioniert folgender maßen:

Vor dem Kondensatableiter 3 liegt ein Druck von beispielsweise 2,5 bar Überdruck vor. Dies entspricht einer Temperatur von 138,9°C. Für die von dem Temperaturfühler 4 gemessene Tempera tur werden zwei obere Grenzwerte: 145°C, 150°C und zwei untere Grenzwerte: 135°C, 130°C eingegeben.

Nach dem Kondensatableiter 3 liegt atmosphärischer Druck vor, was an der Sattdampfgrenze einer Temperatur von ca. 99,6°C entspricht. Für die von dem Temperaturfühler 4′ gemessene Tempe ratur werden zwei obere Grenzwerte: 115°C, 120°C und zwei untere Grenzwerte: 90°C, 80°C eingegeben.

Bei einem intakten Kondensatableiter 3 liegen die Temperaturen im Zentrum der Grenzdaten, also vor dem Kondensatableiter 3 bei 138,9°C und nach dem Kondensatableiter 3 bei 99,6°C. Fehler des Kondensatableiters und des zugehörigen Rohrsystems können dazu führen, daß die von den Temperaturfühlern 4 und 4′ gemesse nen Temperaturen die zugeordneten Grenzwerte unterschreiten bzw. überschreiten. Es lassen sich folgende Fälle unterscheiden:

1) Der Kondensatableiter 3 oder der Schmutzfänger 2 sind zu. Es erfolgt keine Ableitung, und es wird sich ein Wasserstau bilden. Daher sinkt die Temperatur vor dem Kondensatableiter 3, und die dem Temperaturfühler 4 zugeordneten unteren Grenzwerte werden unterschritten, weshalb ein Alarmsignal ausgegeben wird. Auch die von dem Temperaturfühler 4′ erfaß te Temperatur nach dem Kondensatableiter 3 sinkt unterhalb die Grenzwerte.
2) Der Kondensatableiter 3 ist auf und er bläst durch. Es wird Dampf mit Kondensat an der Auslaßseite voll austreten. Daher erhöht sich die vom dem Temperaturfühler 4′ gemessene Tempe ratur nach dem Kondensatableiter 3 und überschreitet die entsprechenden Grenzwerte. Jetzt spricht der Alarm für die oberen Grenzwerte an.
3) Das Zuführrohr für den Kondensatableiter 3 ist verstopft. Daher werden die Temperaturen vor und nach dem Kondensat ableiter 3 sinken, und die den Temperaturfühlern 4 und 4′ zugeordneten Grenzwerte werden unterschritten, was Alarmsig nale bewirkt.
4) Das Kondensatableiterrohr ist verstopft. Daher werden die Temperaturen vor dem Kondensatableiter 3 und nach dem Kon densatableiter 3 sinken, so daß die den Temperaturfühlern 4 und 4′ zugeordneten Grenzwerte unterschritten werden, was Alarmsignale auslöst.

Außerdem besteht die Möglichkeit, durch genaues Einstellen und Konfigurieren eine Trendmessung vorzunehmen, wodurch im Vorwege schon frühzeitig erkannt wird, wann der Kondensatableiter oder das Rohrsystem nicht mehr hundertprozentig funktionsfähig sind.

Für solche Trendmessungen ist es nützlich, wenn jedem Tempera turfühler 4, 4′ zwei obere und zwei untere Grenzwerte zugeordnet sind, so wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel. Dagegen funk tioniert die Überwachung prinzipiell auch, wenn jedem Tempera turfühler nur ein oberer und ein unterer Grenzwert zugeordnet ist.

Der Rechner 10 ist mit mehreren Ausgängen versehen. In Fig. 2 sind ein Alarm-Ausgang 11, ein Zustand-Ausgang 12, ein Ferndiag nose-Ausgang 13 und ein RS-231-Ausgang (Schnittstelle) einge zeichnet. Wie bereits erwähnt, können mehrere Kondensatableiter an einen als Auswerteeinheit dienenden Rechner angeschlossen sein. Dann steht über eine Grenzwertmeldung eine direkte Aussage über den jeweiligen Kondensatableiter zur Verfügung. Die Aus werteeinheit kann im Paralleltaktverfahren alle Temperaturen der einzelnen Kondensatableiter über ein Display intervallmäßig darstellen. So ist eine Überwachung von Kondensatableitern und des zugehörigen Rohrsystems auf ihre Funktionsfähigkeit mit Hilfe von Fernleitungen über große Entfernungen möglich.

Bezugszeichenliste

E - Dampfeintritt mit Kondensat (vor Dampfeintritt mit Kon densat kommt Meßsonde 1)
A - Kondensataustritt (nach Kondensataustritt kommt Meßsonde 2)
K - Kondensat
S - Schwimmer
V - Ventilkegel
1 - Absperrventil
2 - Schmutzfänger
3 - Kondensatableiter
4, 4′ - Temperaturfühler (z. B. bis 100 Stück)
5 - Dampfleitung
10 - Rechner
11 - Alarm-Ausgang
12 - Zustand-Ausgang
13 - Ferndiagnose-Ausgang
14 - RS 231-Ausgang.

Claims

1. Vorrichtung zur Überwachung von Kondensatableitern und des zugehörigen Rohrsystems auf ihre Funktionsfähigkeit, gekenn zeichnet durch einen Temperaturfühler (4), der vor dem Kon densatableiter (3) montiert ist, durch einen Temperaturfüh ler (4′), der nach dem Kondensatableiter (3) montiert ist, und durch eine Schaltungsanordnung (10), die mit den Tempe raturfühlern (4, 4′) verbunden ist und die von den Tempera turfühlern (4, 4′) abgegebenen Signale auswertet.

2. Verfahren zur Überwachung von Kondensatableitern und des zugehörigen Rohrsystems auf ihre Funktionsfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale eines vor dem Kondensatab leiter (3) angebrachten Temperaturfühlers (4) und eines nach dem Kondensatableiter (3) angebrachten Temperaturfühlers (4′) einer Schaltungsanordnung (10) zugeführt werden, in der für jeden Temperaturfühler (4, 4′) eine obere und eine unte re Grenztemperatur gespeichert sind und die dann einen Feh lerzustand anzeigt, wenn

- Temperatur vor Kondensatableiter (3) unterhalb Grenzwert und Temperatur nach Kondensatableiter (3) unterhalb Grenz wert oder
- Temperatur nach Kondensatableiter (3) oberhalb Grenzwert.