<Desc/Clms Page number 1>
Österreichische PATENTSCHRIFT ? 16893. FIRMA HÜBNER & MAYRR m WIEN.
Druckregler.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Regelung des Druckes in einer Rohrleitung mit Hilfe eines sich entsprechend einstellenden Ventiles, bei welcher der wechselnde Anfangsdruck oder der verschieden grosse Dampfverbrauch fast keinen Einfluss auf die Höhe des Minderdruckes ausübt.
Ein solcher Druckregler besteht der Hauptsache nach aus einem in einem Zylinder undicht geführten Kolben, durch welchen der Zylinder in zwei Räume getrennt wird, sowie einem Absperrorgane, welche beide Teile durch ein Hehelwerk oder eine andere Übersetzung derart miteinander in Verbindung stehen, dass der dem erforderlichen Ventilhub gegenüber vielfach grössere Kolbenweg durch die Hebel- übersetzung verkleinert und dafilr die den Kolben bewegende Kraft durch diese Übersetzung entsprechend vergrössert auf das Absperrorgan übertragen wird, so dass dessen Stellung der jeweiligen Stellung des Kolbens entspricht.
Dieser Druckregler lässt eine mannigfache Anwendung zu ; derselbe kann als Druckminderventil, Rohrbruchventil, Sicherheitsventit oder dgl. angewendet werden. In Fig. l der Zeichnungen ist er beispielsweise als Druckminderventil im Schnitte dargestellt. Fig. 2 zeigt schematisch die Anwendung als Sicherheitsventil, während Fig. 3 den Kolben mit einem besonderen Sicherheitsventil veranschaulicht.
Auf dem Gehäuse a ist ein Zylinder b angeordnet, in welchem der zweckmässig hohle Kolben c mit etwas Spielraum geführt ist. Durch diesen Kolben wird der Zylinder in zwei Räume getrennt. Die Kolbenstange d ist in einem an dem Gehäuse a angebrachten Ansatze e, der auch gleichzeitig zum Anschluss eines Manometers dienen kann, geführt. Das beispielsweise in der Eintrittsflansche eingebaute Absperrorgan,/', welches bei den dar- gestellten Ausführungsformen als einsitziges Drosselventil ausgebildet ist, wird von einem
EMI1.1
seine Bewegung von dem Kolben c erhält.
Durch diese Hebelanordnung wird erreicht, dass der gegenüber dem Ventilhub vielfach grössere Kolbenhub auf den erforderlichen Ventilhub verringert übertragen und die Schliesskraft für das Absperrorgan f derart vervielfacht wird, dass der Volldruck gegen dessen Fläche fast keinen Einfluss auf die Bewegung des Kolbens und auf den geregelten Druck ausübt.
Bei der Anwendung des Druckreglers als Druckminderventil (Fig. 1) ist in der Wand des Zylinders b ein Schlitz k vorgesehen, welcher vorteilhaft über den Kolben in dessen tiefster Stellung reicht. Der Raum oberhalb des Kolbens c ist durch ein in das Freie mündende Sicherheitsventil l abgeschlossen, dessen Belastung dem gewünschten Minderdruck entsprechend gewählt ist.
Die Wirkungsweise dieses Druckminderers ist nun folgende : Solange kein Druck in dem Gehäuse a herrscht, befindet sich der Kolben c infolge seines Eigengewichtes in seiner tiefsten Stellung, wodurch das Absperrorgan./* durch die entsprechend angeordnete Hebelverbindung vollständig geöffnet ist. Wird nun das Hauptventil geöffnet, so wirkt auch der gegen das Ventil f anströmende Dampf auf dasselbe, so dass es mit grosser Kraft offen gehalten wird.
Der Zylinder b schützt hiebei den in seiner tiefsten Stellung befindlichen Kolben gegen den anströmenden Dampf und verhindert ein einseitiges Andrücken des
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
gleichzeitig durch den Schlitz k und durch die Undichtheit des Kolbens in den Raum oberhalb desselben und wird ihn dadurch so lange in seiner tiefsten Stellung erhalten, als der gewünschte Minderdruck in dem Gehäuse a und in dem Räume oberhalb des Kolbens nicht erreicht ist.
Steigt nun der Druck in dem Gehäuse a und in dem Raume oberhalb des Kolbens über das der Belastung des Sicherheitsventiles entsprechende Mass, so beginnt letzteres zu blasen und der Druck über dem Kolben wird hiedurch auf der bestimmten Höhe erhalten, weil durch den Schlitz und die Kolbenundichtheit nur eine geringere Dampfmenge über den Kolben treten als durch das Sicherheitsventil entweichen kann. Steigt der Druck unterhalb des Kolbens nur ein wenig über jenen oberhalb desselben, so wird der Kolben gehoben und durch diese Bewegung wird vermittelst des Hebelwerke der Durchgangsquerschnitt des Absperrorganes verringert, eventuell gänzlich abgeschlossen.
In dem Masse, als sich der Dampfverbrauch ändert, hebt und senkt sich der Kolben, wodurch sich der Durchgangsquerschnitt ändert, so dass selbst bei geringstem oder grösstem Dampfverbrauch ein nennenswerter Druckunterschied in dom Ventil nicht eintreten kann. Es wird daher der Kolben und demzufolge auch das Absperrorgan sich gemäss der Belastung des Sicherheitsventiles l und des Druckes in der Leitung entsprechend einstellen.
Der Druck im Ventilgehäuse a ist nur um ein Geringes grösser als jener über dem Kolben, und infolge dieses geringen Druckunterschiedes kann trotz der Undichtheit des Kolbens bei dem Sicherheitsventile nur wenig Dampf austreten. Wird das Ahsperrorgan ein wenig undicht, so kann auch dadurch keine Überschreitung des eingestellten Druckes vorkommen, weil die geringe Dampfmenge zwischen Kolben und Zylinder unter das Sicherheitsventil gelangt und von diesem abgelassen wird. Um aber auch bei grösseren Undichtheiten des Absperrorganes eine Drucksteigerung zu verhindern, kann im Kolben ein Sicherheitsventil angeordnet werden, welches bei geringer Überschreitung des zulässigen Druckes sich öffnet und dem überschüssigen Dampf ausser zwischen dem Kolben und der Zylinderwand noch eine weitere Ausströmöffnung bietet.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eines mit einem solchen Sicherheitsventil versehenen Kolbens ist der nabenförmig ausgestaltete mittlere Teil des Kolbens durchbohrt und ruht auf dieser Bohrung m eine entsprechend beschwerte Kugel n auf, deren Hub durch ein sie umfassendes, in den Hohlraum des Kolbens eingeschraubtes Armkreuz 0 begrenzt wird.
Statt der Kugel kann auch ein feder-oder gewichtsbelastetes Ventil eingesetzt werden.
Die Anwendung des undichten, rose geführten Kolbens zum Betätigen des Absperrorganes sichert ein reibungsloses Spiel.
Der in den Raum oberhalb des Kolbens eintretende Dampf wird teilweise kondensiert.
Das Kondenswasser sammelt sich in dem zweckmässig hohlen Kolben und wird daselbst von dem das Ventil durchströmenden Dampf geheizt, bezw. auf der der Belastung des Sicherheitsventiles entsprechenden Temperatur des Dampfes erhalten. Fällt nun infolge stärkeren Dampfverbrauches der Druck unter dem Kolben selbst nur um ein Geringes, so wird durch die Verdampfung des noch auf der höheren Temperatur befindlichen Kondenswassers bezw. durch die Expansion des sich aus diesem bildenden Dampfes der Kolben nach abwärts gedrückt und dadurch das Absperrorgan selbst etwas mehr geöffnet, so dass, entsprechend dem grösseren Dampfverbrauche, auch mehr Dampf einströmen kann und der verminderte Druck bei grossem und geringem Dampfverbrauch selbsttätig gleich hoch erhalten wird.
Der zur Aufnahme des Kondenswasser erforderliche Hohlraum bei Kolben mit Sicherheitsventil (Fig. 3) wird durch die nabenförmige Ausbildung des Mittelteiles geschaffen.
Wird der Dampfverbrauch vollständig unterbrochen, so wird durch den in dem Gehäuse a steigenden Druck der Kolben gehoben, wobei das Absperrorgan vollkommen dicht abgeschlossen wird. Aber auch in dem Falle einer Undichtheit in dem Absperrorgane kann infolge des Sicherheitsventiles eine Überschreitung der Grenze des zulässigen Minderdruckes in dem Gehäuse a nicht eintreten, da diese Dampfmenge zwischen Kolben'und Zylinder über den Kolben gelangt und durch das Sicherheitsventil in das Freie ausbläst.
Bei der Verwendung des Druckreglers als Sicherheitsventil (Fig. 2), das im Bedarfs- falle behufs rascher Wirkung einen grossen Ausströmquerschnitt bietet, ist die Hebelverbindung zwischen Kolben und Absperrorgan derart angeordnet, dass bei der tiefsten Stellung des Kolbens das Absperrorgan geschlossen ist, wobei der in dem Gehäuse a herrschende Druck auch noch auf das Absperrventil schliessend wirkt. Beginnt nun das Sicherheitsventil zu blasen, so wird bei einem geringen Überdruck unterhalb des Kolbens derselbe gehoben und dadurch das Absperrorgan f reichlich geöffnet, so dass dem in dem Gehause a aufgetretenen ÜDerdrucKe eine weite Abströmösnung geboten wird.
<Desc/Clms Page number 3>
Bei der Verwendung dos Druckreglers als Rohrbruchvontil ist die Anordnung im wesentlichen eine gleiche, wie Fig. 1, die Durchströmrichtung jedoch entgegengesetzt und wird der Raum oberhalb des Kolbens c, statt durch ein Sicherheitsventil mit der freien Atmosphäre, durch ein Rohr mit der Ausgangsleitung verbunden. Findet nun infolge eines Rohrbruches oberhalb des Kolbens eine Druckverminderung statt, so wird durch den auf die untere Kolbenfläche wirkenden Druck der Kolben aufwärts bewegt und das Ventil fest geschlossen.
In jedem Falle kann statt des dargestellten einfachen Drossel ventiles ein mehrsitziges Ventil, ein Hahn, Flach- oder Rohrschieber oder dgl. als Absperrorgan verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Druckregler mit in einem an dem Gehäuse angeordneten Zylinder (b) lose geführten Kolben (c), welcher den Zylinder in zwei Räume trennt, dadurch gekennzeichnet, dass der bei konstant erhaltenem Drucke in dem einen Raume des Zylinders durch Änderungen des Druckes in dem anderen Raume bewegte Kolben durch ein geeignetes Hel) elwerk (h, i) mit einem Absperrorgan (j) derart in Verbindung steht, dass der Kolbenweg vielfach verkleinert auf den Weg des Absperrorganes und dadurch die den Kolben be- wegende Kraft vielfach vergrössert als Schliesskraft auf das Absperrorgan übertragen wird, so dass der wechselnde Volldruck gegen die Fläche des Absperrorganes fast keinen Ein- fluss auf die Bewegung des Kolbens ausübt.