CH428773A - Thermostat für Kondensatableiter - Google Patents

Description

  Thermostat     für        Kondensatableiter       Die Erfindung betrifft einen Thermostaten für     Kon-          :densatableiter,    :dessen Dehnkörper eine     Verdampfungs=          flüssigkeit        enthält.     



  Bei den bekannten voll mit     Verdampfungsflüssig-          keit        gefüllten    Thermostaten :dieser Art geht ein Teil  der Flüssigkeit bei Wärmezufuhr in den     Dampfzustand     über. Der dadurch     entstehende    höhere Druck wirkt  ,auf die Wandungen des elastischen Dehnkörpers ein  und zwingt diesen zur Vergrösserung seines Volumens;  :die     ,dadurch    entstehende Bewegung wird dem Absperr  körper des     Kondensatableiters    mitgeteilt.  



  Will man die     Dehnbewegung    in Abhängigkeit von  einem bestimmten Verhältnis der     Kondensattzmperatur     zum     Kondensatdruck    beeinflussen, so     verwendet    man  bekanntermassen eine hierfür geeignete     AusÜehnungs-          flüssigkedt.    Der Thermostat lässt sich z. B. derart     .aus-          leggen,        d@ass    :das     Absperrorgan,    bei     Sattdampftemperatur     oder     :d-icht    darunter schliesst und kurz unterhalb dieser  Schliesstemperatur öffnet.

   Dadurch wird auch bei  schwankenden Betriebsbedingungen der Frischdampf zu  rückgehalten     und    Kondensat abgeleitet.  



  Die bekannten Thermostaten dieser Art zerplatzen  jedoch oder erfahren eine Dauerverformung, wenn bei  Anfall von Heissdampf im     Kondensutableiter    :die Tem  peratur im Verhältnis zum Druck stärker als vorgesehen       ansteigt,    somit weitere     Flüssigkeit    im Thermostaten  verdampft und     gleichzeitig    die weitere     Ausidlehnung    :des  Dehnkörpers durch das mit     ihm    verbundene auf ,dem       Ventilsitz        aufliegen:die    Absperrorgan ;blockiert ist.

   Die  Folge des Versagens des Thermostaten sind über- oder  Untertemperaturen in der     betreffenden        Anlage,    die zu  schwerwiegenden Folgeschäden führen können, z. B.  zum     Unbrauchbarwerden        --ines    beheizten Produktes.  



  Es ist zwar     bekannt,    diesem     LUbelstand    durch einen       überdehnschutz    zu     bejgenen,    indem der     Thermostat     am Gehäuseelastisch befestigt wird oder etwa das  Absperrorgan     als    Tauchkolben .ausgebildet ist, der in  eine Sitzbuchse hinein ausweichen kann.

   Diese     Mittel     sind jedoch nur für Thermostaten mit reiner     Flüssig-          keitsausdehnung        geeignet,    versagen ;aber bei Verdamp-         fungsthermostaten    wegen der viel zu grossen     .auszuglei-          chenden        iJ.berhübe.     



  Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen     Thermo-          staton    für     Kondensatableiter    zu schaffen, der     diese     Nachteile nicht .aufweist. Erfindungsgemäss     wird    die       Lösung    der     "o"estelIten    Aufgabe     darin    gesehen, dass der  Dehnkörper nur zu einem derart bemessenen Teil mit       Verdampfungsflüssigkeit    gefüllt ist,

       @dass    beider     Höchst-          Betriebstemperatur    der für die Festigkeit des Dehnkör  pers     höchstzulässige        Innendruck    im Dehnkörper nicht       überschritten    wird und     ,dass    bei der :dem     Höchs@t-Be-          triebsdruck    entsprechenden Siedetemperatur :des Dampf  wassers die     @im    Dehnkörper befindliche     Verdampfungs-          flüssigke        it    noch nicht ganz verdampft ist.  



  Bei überschreiten der Schliesstemperatur des<B>Ab-</B>  leiters verdampft     zunächst    :die gesamte im Thermostaten  befindliche Flüssigkeit. Darauf     erfolgt    nur noch     eine     verhältnismässig geringe Druckerhöhung der völlig     ver-          dampftDn    Flüssigkeit im Dehnkörper nach den Gesetzen  für überhitzten Dampf. Durch :die beschriebenen Mass  nahmen wird daher eine     Beschädigung    des Thermo  staten sicher vermieden.  



  Durch die Wahl     einer        Ausdehnungsflüssigkeit    mit  geeigneter     Siedekurve    kann     sodann    der Abschluss des  vom Thermostaten     :gesteuerten    Absperrorgans nach  einer beliebigen Funktion der     jeweils        zusammengehöri-          :gen    Werte von     Druck    und Temperatur des     ,umgebenden     Kondensats erfolgen.

   So kann beispielsweise     in.        Anlagen     mit stark schwankendem Betriebsdruck das Absperr  organ in     Offenstellung    gehalten werden, solange     niedrige     Siedetemperaturen vorherrschen;     zugunsten    der schnel  len     Ausschleusung    grosser     Kondensatmengen    werden da  beigewisse Dampfverluste     dn    Kauf genommen.

   In der  selben oder einer ,anderen Anlage kann es     sodann    aber  auch wünschenswert sein, den     Abschluss    :des Absperr  organs im Bereiche höherer     Siedetemperaturen    schon  unterhalb der     Sattd:ampflinie        herbeizuführen,    um die       Kondensatwärme    auszunutzen.  



  Der     erfindungsgemässe    Thermostat kann aber ,auch  so     .ausgelegt    sein,     @dass    die     Schliessstellung    des mit     dem         Dehnkörper     verbundenen    Absperrorgans dicht     .unter    der  jeweiligen einem     schwankenden        Betriebsdruck    zugehöri  gen Siedetemperatur des     umgebenden        Kondensats    er  reicht wird.

       Hierdurch    wird bei     allen        vorkommenden     Temperaturen und dazugehörigen Drücken das Aus  strömen von Dampf verhindert,     während        das        Kondensat     ohne Stau ausgeschleust wird.  



  Es     ist        ,aber    auch     eine    Ausführung des     erfindungs-          @gemässen    Thermostaten     möglich,    bei welcher das Ab  sperrorgan     seine        Schliessstellung    erst     dann    erreicht, nach  dem der den     Thermostaten    umgebende Dampf in einem  bestimmten     Verhältnis    zu     :der    :dem jeweils     herrschenden     Druck     entsprechenden        Siedetemperatur    überhitzt ist.

    Diese Massnahme erlaubt es, zwecks Verbesserung     des     Wärmeüberganges indem Wärmetauscher der betreffen  den Dampfanlage einen kontrollierten Dampfstrom  durch den     Kondensatableiter        zuzulassen    und     einen        Ab-          schluss    erst bei     Anfall    von Heissdampf     bestimmter    Tem  peratur     herbeizuführen.     



  Als     Verdampfungsflüssiigkeit    kann Wasser oder Pro  pylalkoholverwendet werden. Hierdurch erreicht man  auf     einfache    Weise, dass der Druck     innerhalb    des Dehn  körpers in gleicher oder     annähernd:        .gleicher    Weise an  steigt wie der Druck des umgebenden Kondensats oder  Dampfes;

   das     von,        Thermostaten        .gesteuerte    Absperr  organ     nimmt    somit bei     schwankendem    Betriebsdruck  und der jeweils     entsprechenden        Sattdampftemperatur     oder einem bestimmten     überhitzungs-    oder Unterküh  lung     sgrad    immer     ,dieselbe        Stellung    ein.  



  Die Bemessung der     Teilfüllung        ist    jedem     Fachmann,     der mit der Dampftabelle und den Gasgesetzen umge  hen kann, ohne weiteres     ,möglich.    So genügt es, z. B.,  dass für     :einen        Dampfwasserableiter,    der für     eine    maxi  male     Dampftemperatur    von 400  C     ausgelegt    ist, .und  für schwankende Drücke zwischen 0 und 20 :

  atü ver  wendet     werden    soll, bei Wasser als     Verdampfungs-          flüssigkeit,    den     Innenraum    des Dehnkörpers     zu    etwa  1,2 % zu     füllen.    Bei diesem     Füllungsgrad    ist     einerseits     eine sichere     Schliessbewegung    des     Thermostaten        bis:

          zu     20 atü möglich,     @da    bei der zugehörigen,     Siedetemperatur     von etwa 214  C noch nicht alles     Wasser    im Dehn  körper verdampft ist,     anderseits    ist bei     .Erreichen    von  400  C     längst    .alles Wasser     im    Dehnkörper verdampft,  so     dass        der        Druck    im Dehnkörper .maximal nur etwa  36 atü     erreichen    kann.  



       Damit    bei Erreichen der dem jeweils vorherrschen  den     Betriebsdruck    des Dampfwassers entsprechenden  Siedetemperatur     ein    mit Wasser gefüllter Dehnkörper  mit Sicherheit     abschliesst,    ist es     zweckmässig,    dass im       Innern    des Dehnkörpers ein     gewisser        Unterdruck    ge  genüber dem Aussendruck erzeugt     wird.    Dies ist bei  spielsweise dadurch möglich,

   dass der Absperrkörper  des Ableiters in an sich bekannter Weise     mit    dem freien  Ende des Dehnkörpers kraftschlüssig verbunden ist und  in Richtung des durchfliessenden Dampfwassers     schliesst.     Der hierbei entstehende     Saugeffekt    darf jedoch nicht  zu gross sein,     sofern    - wie     üblich    - gefordert wird, dass  der     Dampfwasserableiter    ziemlich dicht unter der je  weiligen Siedetemperatur öffnet bzw.     schliesst.    Es ist  daher zweckmässig, dass die     druckbelastete    Fläche des  Dehnkörpers mindestens viermal so gross ist wie die  druckbelastete Fläche des Absperrorgans des Ableiters.  



  Ein sicherer Abschluss bei der     jeweiligen    Siedetem  peratur     ,des        Dampfwassers    ist     unabhängig    von dem     eben     genannten Saugeffekt erreichbar, wenn der     Dehnkörper     statt Wasser eine     Verdampfungsflüssigkeit        enthält,    deren       Siedetemperatur        bei    den verschiedenen Drücken unter-    halb der     Siedetemperatur    des Wassers liegt,

   was     bei-          spieIsweise    mit     Propylalkohol    .als     Verdampfungsflüssig-          keit    erreicht wird.  



  Für eine einwandfreie Steuerung ist es zweckmässig,  andere Einflüsse als den     -der        Verdampfungsflüssigke@it     im Dehnkörper auszuschalten. Hierzu wird nach einem  weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, dass der  von der     Verdampfungsflüseigkeit    nicht     gefüllte    Raum  .des Dehnkörpers bei     Raumtemperatur    unter einem mög  lichst hohen Vakuum steht.  



  Zur exakten Steuerung unter anderem     :auch    -bei  niedrigsten     Betriebsdrücken,    z. B. zur     selbsttätigem        Ent-          lüftung    oder zur selbsttätigen Entleerung beim Betriebs  druck 0 zur Frostsicherung, ist weiterhin eine derartige       Ausbildung    des     Dehnkörpers    vorgesehen,     @dass    das Ab  lassorgan des Ableiters bei Raumtemperatur und unter  dem     Aussendruck        geöffnet    ist.  



  Um die     einwandfreie    Steuerung des Thermostaten       beispielsweise        durch    einen zu starren Dehnkörper     nicht     zu     :beeinträchtigen,    ist     :

  die    Federkraft des Dehnkörpers  derart bemessen, dass das     Absperrorgan    des     Ableiters     bei Erwärmung     beschlossen    ist,     sobald    oder bevor     die          Betriebstemperatur        die    dem jeweiligen     Betriebsdruck          zugeordnete    Siedetemperatur des Dampfwassers     erreicht     hat.

   Bei Wasser als     Verdampfungsflüssigkeit    im Dehn  körper würde dies bedeuten, dass das     Abschlussorgam    in       Schliessstellung        sein    soll, sobald oder bevor der     Innen-          druck    im Dehnkörper den von aussen auf ihn einwir  kenden Betriebsdruck erreicht hat.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Thermostat für Kondensatableiter, dessen Dehn körper eine Verdampfungsflüssigkeit enthält, dadurch gekennzeichnet, @dass der Dehnkörper nur zu einem @der- art bemessenen Teil mit Verdampfungsflüssigkeit ge füllt ist, @dass :

   bei oder Höchst-Betriebstemperatur -der für ,die Festigkeit des Dehnkörpers höchstzulässige Innen druck Bim Dehnkörper nicht überschritten wird und dass bei der dem Höchst-Betriebsdruck .entsprechenden Siedetemperatur des Dampfwassers die im Dehnkörper befindliche Verdampfungsflüssigkeit noch nicht ganz verdampft ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Thermostat nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei einem für eine maximale Dampf- temperatur von 400 C und einem zwischen 0 !und 20 atü schwankenden Betriebsdruck bestimmten Dampf wasserableiter der Dehnkörper zu etwa 1,2 % seines Innenraumes mit Verdampfungsflüssigkeit gefüllt ist.

   2. Thermostat nach Patentanspruch,dadurch ge kennzeichnet, dass oder vom der Verdampfungsflüssigkeit nicht erfüllte Innenraum des Dehnkörpers bei Raum temperatur unter einem Vakuum steht. 3. Thermostat nach Patentanspruch, .gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des Dehnkörpers, dass das Absperrorgan des Ableiters bei Raumtemperatur und unter dem Aussendruck geöffnet .ist. 4.

   Thermostat nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eineRTI ID="0002.0205" WI="14" HE="4" LX="1323" LY="2392"> derartige Bemessung der Federkraft des Dehnkörpers, dass das Absperrorgan. des Ableiters bei Erwärmung geschlossen ist, sobald, oder :

   bevor die Be triebstemperatur die dem jeweiligen Betriebsdruck zu geordnete Siedetemperatur des Dampfwassers und damit bei Wasser als. Verdampfungsflüssigkeit der Innendruck im Dehnkörper den von aussen auf ihn einwirkenden Betriebsdruck erreicht hat. 5.

   Thermostat nach Patentanspruch, dadurch<B>g</B>e kennzeichnet, dass die druckbelastete Fläche ides Dehn körpers mindestens viermal so gross .ist wie die druck- belastete Fläche des Ablassorgans des Ableiters. 6. Thermostat nach Patentanspruch, dadurch .ge kennzeichnet, @dass als Verdampfungsflüssigkeit Wasser dient. 7.

   Thermostat nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Dehnkörper eine Verdampfungs- flüssigkeit, z. B. Propylalkohol, enthält, deren Siede- temperatur bei den verschiedenen Drücken unterhalb der Siedetemperatur des Wassers liegt. B.

   Thermostat nach Patentanspruch, ,dadurch ge kennzeichnet, @dass der Absperrkörper des Ableiters mit dem freien Ende des Dehnkörpers kraftschlüssig ver bunden ist und in Richtung des durchfliessenden Dampf wassers schliesst.