水位检测用电极棒和水位检测方法、水位控制方法技术

本发明专利技术提供可模拟地检测收容在金属制容器中的水的水位的水位检测用电极棒、可模拟地检测收容在容器中的水的水位检测方法、使用该水位检测方法而可得到优质的蒸气的锅炉的水位控制方法以及气水分离器的水位控制方法。水位检测用电极棒以贯通与锅炉（７）连通的金属制容器（５）的方式安装并具有向容器（５）的外侧突出的外部电源连接端子部（２）和向容器（５）的内侧突出的水位检测电极部（３），在其表面上形成由耐热性、耐高压性、耐药品性高的工程塑料形成的绝缘被膜（６）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安装在金属制容器中用于检测该容器内的水位的水位检测用电极棒、使用该水位检测用电极棒的水位检测方法、锅炉的水位控制方法以及气水分离器的水位控制方法。
技术介绍
在锅炉中生成的蒸气，在由于加热而在锅炉的水管内产生的泡体为超过上部集流管的状态时，在生成的蒸气中混有水，得到的蒸气是水分多而潮湿的品质差的蒸气。此外，在水管内产生的泡体没有到达上部集流管的状态下，虽然在生成的蒸气内没有混有水，得到的蒸气为干燥的品质良好的蒸气，但在水管内产生的泡体的位置低且在上部集流管上没有形成基于泡体的水膜时，由于水管是用铁制造的，所以产生上部集流管在火焰的作用下过热熔化而损坏的情况。因此，要求将水管内的水位控制为下述水位由于加热而在水管内产生的泡体不超过上部集流管，且在上部集流管中可形成水膜。上述水管内的水位根据由加热产生的泡体的大小求得。即，产生的泡体大时水位低，泡体小时水位高。产生的泡体的大小根据锅炉运转时的燃烧量、蒸气压力、供水温度以及锅炉水的导电度等而不同。因此，在锅炉中，根据燃烧量、蒸气压力、供水温度以及锅炉水的导电度等来设定最佳的水位，并由作为传感器的水位检测用电极棒检测水管内的水位，同时通过进行向水管内的供水、供水停止等控制水管内的水位，以便水位为与锅炉运转时的燃烧量、蒸气压力、供水温度以及锅炉水的导电度等对应的水位。在以往的锅炉中，借助上述水位检测用电极棒的水管内的水位的检测如下地进行。上述水位检测用电极棒具有与电源连接的外部电源连接端子部、和与水接触的水位检测电极部，经由绝缘体安装在与锅炉的水管连通的水位检测用的金属制容器中。与锅炉的水管连通的容器收纳与锅炉的水管共通的水，收容的水为与水管的水位共通的水位。而且，将电源的一方与水位检测用电极棒的外部电源连接端子部连接，将电源的另一方与容器连接而通电，根据外部电源连接端子部和容器之间的导通状态的变化可检测水位是否到达水位检测电极部。在上述容器中，安装有与根据燃烧量、蒸气压力、供水温度和锅炉水的导电度而设定的水位对应的长度分别不同的多个水位检测用电极棒，由各水位检测用电极棒检测的上述容器内的水位发送到水位控制装置，进行供水控制以便令水管内的水位为与锅炉运转时的燃烧量、蒸气压力、供水温度以及锅炉水的导电度等对应地设定的水位，将水管内的水位控制为既定的水位(例如，参照专利文献1。)。另一方面，在锅炉中，借助加热水管而产生的蒸气被从上部集流管取出并送向负荷侧，但从上部集流管取出的蒸气中混有锅炉水，混有锅炉水的蒸气是水分多的潮湿的品质差的蒸气。因此，一般而言，在锅炉上具有从自上部集流管中取出的蒸气中分离水分的气水分离器。若气水分离器内的水位过高，则生成的蒸气中易伴有锅炉水，产生蒸气的干燥度下降的情况。与之相反，若气水分离器内的水位过低，则虽然能充分发挥气水分离器的能力而得到干燥品质良好的蒸气，但可以想象水管内的水位低。若水管内的水位低，则在水管内产生的泡体的位置低，在上部集流管上不能形成基于泡体的水膜，则由于水管是用铁制造的所以会产生水管的上部甚至上部集流管在火焰的作用下过热熔化而损坏的情况。为了避免这样的情况，将水管内的水位控制为下述程度限制生成的蒸气中混入的锅炉水的增大且可在上部集流管上形成水膜，为此，进行将气水分离器内的水位控制为一定水平的控制。作为将气水分离器内的水位控制为一定的水平的方法，公知有通过水位检测用电极棒检测气水分离器内的水位并根据该检测的水位接通·断开向水管内供给锅炉水的供水泵的控制方法。所述气水分离器内的水位的控制方法，在气水分离器内的水位中设定上限水位和下限水位，在检测到上限水位时断开供水泵，在检测到下限水位时接通供水泵，将气水分离器内的水位始终保持在上限水位和下限水位之间(例如，参照专利文献2)。在以往的气水分离器内的水位检测中使用的上述水位检测用电极棒，与在上述锅炉的水管内的水位检测中使用的上述水位检测用电极棒为相同的结构，如下地进行水位的检测。上述水位检测用电极棒，经由绝缘体安装在与气水分离器连通的气水分离器水位检测用的金属制容器中。该容器收纳与气水分离器的水管共通的水，收容的水为与气水分离器的水位共通的水位。而且，将电源的一方与水位检测用电极棒的外部电源连接端子部连接，将电源的另一方与上述容器连接而通电，根据外部电源连接端子部和上述容器之间的导通状态的变化可检测水位是否到达水位检测电极部。专利文献1特开平6-147407号公报专利文献2特开2003-294204号公报根据锅炉运转时的燃烧量、蒸气压力、供水温度以及锅炉水的导电度等而进行锅炉的水管内的水位控制，但为了的得到优质的蒸气，此外为了防止水管的损坏，优选根据燃烧量、蒸气压力、供水温度以及锅炉水的导电度而细致地设定并控制水位。但是，在以往，水管内的水位的检测如上述那样，由多个长度不同的水位检测用电极棒检测，通过一根水位检测用电极棒只能检测一个水位，所以若要根据燃烧量、蒸气压力、供水温度以及锅炉水的导电度而细致地控制水位，则存在安装在容器上的水位检测用电极棒的根数变多，与之对应，装置变大此外成本提高的问题。因此，以往，设定3～4通的水位并在该设定的水位中控制水管内的水位。在上述专利文献1中，公开有下述方法设定组合燃烧量和蒸气压力、以及燃烧量和锅炉水的导电度的4通的水位，并在该4通的水位中控制水管内的水位。但是，在上述3～4通的水位中的水位控制，难以令水管内的水位一定为用于得到优质的蒸气还用于防止水管的破损的水位。因此，作为解决上述问题点的方法考虑有下述方法在水位检测用电极棒的水位检测电极部的表面上形成作为绝缘体的绝缘被膜，在容器内具有水与水位检测电极部接触的部分并作为电容器，若通电并测定由与水位检测电极部接触的水的变化而产生的水位检测电极部与容器之间的静电容量，则可借助该测定的静电容量模拟地检测出容器内的与水位检测电极部接触的水的水位，由此，可细致地控制水管内的水位。但是，在锅炉的水管内为高温、高压、高pH的环境，没有通过耐高温、高压、高pH的绝缘材料在水位检测电极部的表面上形成作为绝缘体的绝缘被膜的水位检测用电极棒。此外，在气水分离器的水位控制中，如上所述，将气水分离器内的水位控制为始终保持在一定的上限水位和下限水位之间，但在此，不一定能稳定地得到干燥度高的优质的蒸气，此外，也不一定能防止由于火焰而损坏水管的上部甚至上部集流管的情况。这是因为，若蒸气的速度快则积存在气水分离器中的水与蒸气相伴，成为含有水分即干燥度低的蒸气。因此，若例如令气水分离器的水位与蒸气速度快的状态对应，则气水分离器内的上限水位设定的较低，其结果，在蒸气速度变慢时，有产生即便气水分离器的水位为上限水位也由于火焰的作用而损坏水管的上部甚至上部集流管的情况的危险。此外，若令气水分离器内的水位与蒸气速度慢的状态对应，则气水分离器内的上限水位设定为较高，其结果，在蒸气速度快时，有即便气水分离器内的水位为上限水位，积存在气水分离器中的水也与蒸气相伴而成为含有水分即干燥度低的蒸气的情况。本专利技术者等发现，为了解决上述问题点，要根据由锅炉生成的蒸气速度控制气水分离器内的水位，但为此，需要细致地检测气水分离器内的水位，因此，希望模拟地检测气水分离器内的水位。作为模拟地检测气水分离器内的水位的方法，与上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水位检测用电极棒，以贯通金属制容器的方式经由绝缘体而被安装，并具有向上述容器的外侧突出的外部电源连接端子部和向上述容器的内侧突出的水位检测电极部，用于检测上述容器内的水位，其特征在于，在上述水位检测电极部的表面上，形成由耐热性、耐高压性、耐药品性高的工程塑料形成的绝缘被膜。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉成佑治，古川英夫，田中收，
申请(专利权)人：三浦工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]