DD204983A1

DD204983A1 - THERMAL CONDENSATE DISCHARGE

Info

Publication number: DD204983A1
Application number: DD23952282A
Authority: DD
Inventors: Lothar Boehm; Hans-Juergen Dentel; Waltraud Halbhuber; Wolfgang Jung; Heinz Paul
Original assignee: Lothar Boehm; Dentel Hans Juergen; Waltraud Halbhuber; Wolfgang Jung; Heinz Paul
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1983-12-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen thermischen Kondensatableiter, welcher mit einem flachbauenden, mit Fluessigkeit gefuellten tellerfoermigen Steuerelement, einer Membrankapsel, ausgeruestet ist und der zur Ableitung des anfallenden Kondensates in dampfbetriebenen Anlagen eingesetzt wird. Der erfindungsgemaesse thermische Kondensatableiter soll bei kleiner und einfacher Bauweise eine rationelle Ausnutzung von Heizenergie des Energietraegers Wasserdampf fuer den Heiz- und technologischen Prozess gewaehrleisten, wobei ein im parallelen Abstand zur Membrankapsel angeordnetes Thermoelement mit Fuehrungsscheibe eine zur Ventilachse axiale verdrehsichere Bewegung der Membrankapsel bewirkt. Erreicht wird das dadurch, dass das Thermoelement am aeusseren Umfang und im Zentrum einseitig begrenzt gehalten wird und ohne thermische Belastung in Form einer Scheibenfeder negativ vorgewoelbt ist. Das Thermoelement traegt eine Fuehrungsscheibe, welche wiederum verdrehsicher auf der Ventilsitzbuchse gefuehrt wird. Das untere Wandungsteil besitzt nach unten zeigende Distanzlaschen, welche in die korrespondierenden Aussparungen der Fuehrungsscheibe einrasten und damit eine verdrehsichere Abstuetzung der Membrankapsel auf dem Thermoelement gewaehrleisten sowie axiale Hubbewegungen des Thermoelementes im gewuenschten Sinne auf die Membrankapsel uebertragen.The invention relates to a thermal steam trap, which is equipped with a flat-building, filled with liquid tellerfoermigen control, a membrane capsule, and which is used to dissipate the resulting condensate in steam-powered systems. The thermal steam trap according to the invention is intended to ensure a rational utilization of heating energy of the energy carrier water vapor for the heating and technological process, with a thermocouple with guide disc arranged parallel to the diaphragm capsule effecting a rotational movement of the diaphragm capsule which is axial to the valve axis. This is achieved by keeping the thermocouple on the outer circumference and in the center limited on one side and without thermal stress in the form of a disc spring is negatively preformed. The thermocouple carries a Fuehrungsscheibe, which in turn is guided against rotation on the valve seat bushing. The lower wall part has downwardly pointing spacer straps, which engage in the corresponding recesses of Fuehrungsscheibe and thus ensure a torsion-proof Abdabetzung the membrane capsule on the thermocouple and transmit axial strokes of the thermocouple in the desired sense on the membrane capsule.

Description

Titel der Erfindung Thermischer Kondensatableiter Title of the invention Thermal steam trap

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Kondensatableiter mit einem flachbauenden, mit Steuerflüssigkeit gefüllten thermischen Steuerelement, das als Huborgan eine Membran besitzt, welche zwischen zwei Wandungsteileη fest eingespannt gehalten wird und mit dem oberen Wandungsteil einen dichten Aufnahmeraum- für die Steuerflüssigkeit bildet. In Abhängigkeit von Temperatur und Betriebsdruck regelt das Stauerelement mittels Hubbewegung der Membran den Kondensatfluß bzw· sperrt den nachströmenden Dampf ab.The invention relates to a thermal steam trap with a flat construction, filled with control liquid thermal control, which has a diaphragm as a lifting member, which is held firmly clamped between two Wandungsteileη and forms a dense Aufnahmeraum- for the control fluid with the upper wall part. Depending on temperature and operating pressure, the stagnation element regulates the condensate flow by means of stroke movement of the membrane or blocks the inflowing steam.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Gewöhnlich wird bei thermischen Kondensatableitern die Temperatur des durchströmenden Mediums sowie der Betriebsdruck vor und hinter dem Ableiter zur Regelung des Durchflusses von Wasserdampfkondensat ausgenutzt. Characteristic of the known technical solutions In thermal steam traps, the temperature of the medium flowing through and the operating pressure in front of and behind the arrester are usually utilized to regulate the flow of steam condensate.

Bei bekannten thermischen Kondensatableitern mit flachbauendem, mit Steuerflüssigkeit gefülltem Steuerelement, welche als Huborgan eine oder mehrere zwischen zwei Wandungsteilen fest eingespannte Membranen besitzen, wird durch die Temperatur des strömenden Mediums die Steuerflüssigkeit teilweise verdampft und erzeugt in dem gasdichten Aufnahmeraum zwischen Membran und oberem Y/andungsteil einenIn known thermal steam traps with flachbauendem, filled with control fluid control, which as a lifting member one or more firmly clamped between two wall parts membranes, the control liquid is partially evaporated by the temperature of the flowing medium and generated in the gas-tight receiving space between the membrane and upper Y / andungsteil one

-31^11982*007145-31 ^ 11982 * 007145

Innendruck· Ist der Dampfdruck der Steuerflüssigkeit gegenüber dem Betriebsdruck um ein bestimmtes Maß größer, so wird die Membran im Schließsinne axial gedrückt und das an dieser zentral angeordnete Absperrorgan verschließt dabei die Yentilbohrung.Internal pressure · If the vapor pressure of the control fluid is greater than the operating pressure by a certain amount, the diaphragm is pressed axially in the closing direction and the obturator disposed centrally on it closes the valve bore.

Bekanntlich werden als Steuerflüssigkeiten niedrig siedende Kohlenwasserstoffe oder andere Chemikalien verwendet. Die Verdampfungstemperaturen dieser Flüssigkeiten sollten zur Erfüllung der geforderten Punktion nur wenige Grade unterhalb der von Wasser bzw. Kondensat im gewünschten Druckbereich liegen. Die Erfahrungen haben gezeigt, daß z.B. bei defekter Membränkapsel, d.h. bei Entweichen der Steuerflüssigkeit aus dem Aufnahmeraum, das Absperrorgan die Yentilbohrung im Betriebszustand dauerhaft verschließt« Diese unerwünschte Verhaltensweise des Absperrorganes ist dadurch zu erklären, daß bei defekter Membrankapsel der Aufnahmeraum für die Steuerflüssigkeit nicht mehr den erforderlichen hermetischen Abschluß gegenüber der Umwelt aufweist und dadurch ein Ausfall der Membranfunktion zur Betätigung des Absperrorganes die Folge ist· In einigen Anwendungsfällen, z.B. bei Begleitheiaungen, würde diese dauerhafte Absperrung zum Stillstand der Heizung führen und volkswirtschaftlichen Schaden verursachen.As is known, low-boiling hydrocarbons or other chemicals are used as control fluids. The evaporation temperatures of these liquids should be only a few degrees below that of water or condensate in the desired pressure range to meet the required puncture. Experience has shown that e.g. with defective membrane capsule, i. when escaping the control fluid from the receiving space, the obturator the Yentilbohrung permanently closed in the operating state «This undesirable behavior of the obturator is explained by the fact that with defective diaphragm capsule the receiving space for the control fluid no longer has the required hermetic conclusion to the environment and thus a failure the membrane function for actuating the shut-off the result is · In some applications, eg With escorting, this permanent shut-off would lead to the stoppage of heating and cause economic damage.

Als Beispiele derartig nach dem oben beschriebenen Verfahren arbeitender Kondensatableiter sind die in den DE-AS 24 32 964, 26 30 O38, 22 29 043 sowie in der OS 26 12 dargelegten !lösungen anzusehen.Examples of such steam traps operating according to the method described above are the solutions set forth in DE-AS 24 32 964, 26 30 O38, 22 29 043 and also in OS 26 12.

Zum Stand der Technik gehört ferner eine Ausbildung nach der DE-OS 25 34 015» bei der das Steuerelement durch einen Thermobimetallbügel gehalten ist und bei Temperaturänderungen des durchströmenden Mediums der Membranhub so verändert wird, daß bei steigender Temperatur die Membran kleinere Hübe axial überwinden muß. Als Fachteil ist bei dieserThe prior art further includes training according to DE-OS 25 34 015 »in which the control is held by a bimetallic strip and temperature changes of the medium flowing through the membrane stroke is changed so that with increasing temperature, the membrane must overcome smaller strokes axially. As a specialist part is in this

Konstruktion zu werten, daß der durch den Birnetallbügel bedingte, auf einem Kreisbogen verlaufende Schließ- und Öffnungshub des Absperrorgans, das im Zusammenwirken mit den sich überlagernden Hub vermittels der Metallkapsel vom Birnetallbügel betätigt wird, nur in einer einzigen Schließstellung eine exakte, vollkommen parallel zur Achse der Yentilsitzbohrung verlaufende Abdichtung ermöglicht.Design to assess that the conditional on the Birnetallbügel, extending on a circular arc closing and opening stroke of the obturator, which is operated in cooperation with the overlapping stroke by means of the metal capsule from Birnetallbügel, only in a single closed position an exact, perfectly parallel to the axis allows the Yentilsitzbohrung extending seal.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen thermischen Kondensatableiter mit flachbauendem, mit Steuerflüssigkeit gefülltem Steuerelement zu schaffen, v/elcher bei Entweichen der Steuerflüssigkeit und damit verbundenem Ausfall der Membranfunktion bei größerer Unterkühlung des Kondensates einen dauerhaften Yentilverschluß verhindert, so daß eine gewünschte minimale Kondensatströmung ohne FrischdampfVerluste gewährleistet ist_e The object of the invention is to provide a thermal steam trap with flachbauendem, filled with control fluid control v / elcher prevents escape of the control fluid and associated failure of the membrane function at greater hypothermia of the condensate a permanent Yentilverschluß so that a desired minimum condensate flow without Live steam losses is guaranteed _e

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, einen thermischen Kondensatableiter mit flachbauender Membrankapsel derart auszubilden, daß bei Ausfall der Membranfunktion die gegen Verdrehung gesicherte Membrankapsel axial vom Sitz abhebt.The invention is based on the task of designing a thermal steam trap with flat-forming membrane capsule such that in case of failure of the membrane function, the membrane capsule secured against rotation axially lifts from the seat.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das untere Wandungsteil ,der Membrankapsel nach unten zeigende Distanzlaschen besitzt und sich diese auf ein im parallelen Abstand zur Membrankapsel angeordnetes Thermoelement abstützen. Oberhalb des Thermoelementes befindet sich eine Führungsscheibe, welche zu den Distanzlaschen korrespondierende Aussparungen besitzt und im Zentrum auf dem Sitz geführt Y/ird* Die Führungsscheibe ist verdrehsicher mit dem Thermoelement verbunden. Damit wird die-'Führung undAccording to the invention, this is achieved in that the lower wall part, the diaphragm capsule has downwardly facing spacer straps and these are supported on a arranged in parallel distance from the diaphragm capsule thermocouple. Above the thermocouple there is a guide disc, which has recesses corresponding to the spacer lugs and is guided in the center on the seat Y / ird * The guide disc is connected to the thermocouple so that it can not rotate. This will be the 'guide and

Sicherung gegen Verdrehen der Membrankapsel erzielt. Die Gegenlage bzw· den Anpreßdruck der Membrankapsel auf das Thermoelement erzeugt ein Pedersicherungselement oberhalb der Membrankapsel· Der Anpreßdruck und die Thermokraft des Thermoelementes sind aufeinander abgestimmt« Das Thermoelement besitzt die Porm eines mit Durchbrüchen versehenen Federteliers, ist negativ vorgewölbt und am äußeren Hand einseitig gegen axiale Bewegung gesichert, so daß bei größerer Unterkühlung des Kondensates der Abstand zwischen Ventilplatte und Sitzfläche zunimmt, d.h* durch die Ausbiegungscharakteristik des Thermoelementes wird die gesamte Membrankapsel axial verschoben. Bei defekter Membran wird durch die begrenzt formschlüssige Anlage der Membran an das untere Wandungsteil bekannter Art ein gewisser axialer Ventilhub gesichert. Die Membrankapsel bzw. die Ventilplatte führt aufgrund der gewählten konstruktiven Anordnung immer eine axiale und verdrehsichere Bewegung aus, was für den Schließvorgang und Dichtheitsgrad des Ventilabschlusses von Vorteil ist. Himmt die Kondensattemperatur zu, so flacht das Thermoelement ab und stützt sich im Zentrum auf dem Sitz ab» Damit wird eine begrenzte Lage der Membrankapsel erreicht, welche für die Punktion des Eondensatableiters im Heißwasserbereich erforderlich ist· Weiter auftretende Ausbiegungen bzw« Verformungen des Thermoelementes, z.B. durch steigende Temperaturen, wirken sich im elastischen Bereich des Thermoelementes aus und verändern nicht den axialen Abstand von Ventilplatte zum Ventilsitz«Secured against twisting of the membrane capsule achieved. The contact surface or the contact pressure of the diaphragm capsule on the thermocouple produces a Pedersicherungselement above the diaphragm capsule · The contact pressure and the thermoelectric force of the thermocouple are matched to each other «The thermocouple has the Porm of an apertured Federteliers, is negative bulging and on the outer hand one-sided against axial Movement secured so that at greater hypothermia of the condensate, the distance between the valve plate and seat increases, ie * the deflection characteristic of the thermocouple, the entire membrane capsule is moved axially. With a defective membrane, a certain axial valve lift is ensured by the limited positive engagement of the membrane with the lower wall part of a known type. The membrane capsule or the valve plate always performs due to the selected structural arrangement of an axial and non-rotating movement, which is for the closing operation and the degree of tightness of the valve closure advantage. If the condensate temperature increases, the thermocouple flattens out and rests in the center on the seat. »This achieves a limited position of the membrane capsule which is required for the puncture of the steam trap in the hot water area. · Further deflections or deformations of the thermocouple, e.g. due to rising temperatures, have an effect in the elastic area of the thermocouple and do not change the axial distance between the valve plate and the valve seat «

Ausführungsbeispiel Es zeigen Embodiment show

Pig. 1 einen thermischen Kondensatableiter mit flachbauender Membrankapsel und Thermoelement unter thermischer Belastung?Pig. 1 a thermal condensate drain with low-profile diaphragm capsule and thermocouple under thermal load?

Pig· 2 die Membrankapsel und Thermoelement von Pig. 1Pig · 2 the membrane capsule and thermocouple from Pig. 1

ohne thermische Belastung _ cwithout thermal load _ c

Der Kondensatableiter nach Pig, 1 besteht aus einem Gehäuse 1, einem Deckel 2, einer Yentilsitzbuch.se 3, einer flachbauenden Membrankapsel 4, einem Federsicherungselemenfc 5s einem Thermoelement 6 mit Führungsscheibe 7 und einem Schmutzfangsieb 8» Die Membrankapsel 4- wird durch das Federsicherungselement 5 sowie durch das Thermoelement 6 " mit daran angebrachter Führungsscheibe- 7 funktionsgerecht eingespannt und in seiner Lage fixiert. Die nach unten zeigenden Distanzlaschen 9 des unteren Wandungsteiles der Membrankapsel 4-rasten dabei in die korrespondierenden Aussparungen der Führungsscheibe 7 ein_e Ein konusförmiges Schmutzfangsieb 8 separiert den Makroschmutz und stützt gleichzeitig an der Peripherie das Thermoelement 6 ab» Die Yentilsitzbuch.se 3 ist dicht im Gehäuseinnenraum in eine Gehäusewand, welche die Zu- und Abströmkammer unterteilt, angeordnet. Die Yentilsitzbuch.se 3 besitzt im Zentrum eine Abflußbohrung 10. Weiterhin besitzt die Yentilsitzbuch.se 3 einen rohrförmigen Ansatz 11, welcher eine ebene Yentilfläche .trägt und zur Führung des Thermoelementes 6 sowie der Führungsscheibe 7 dient. Das Thermoelement 6 stützt sich bei thermischer Belastung auf dem Bund 12 der Yentilsitzbuchse 3 ab und wird dabei im Zentrum in seiner axialen Hubbewegung einseitig begrenzt. Die funktionsgerechte Bewegung des Thermoelementes 6 mit Führungsscheibe 7 und Membrankapsel 4 ist in Fig, 2 im Gegensatz zu Fig. 1 ohne thermische Belastung dargestellt» Im Zustand nach Fig. 2 drückt das Thermoelement 6 die Membrankapsel 4 gegen das Federsicherungselement 5 ^u&d erzeugt einen zusätzlichen Yentilhubo Uach Fig» 1 kommt das Thermoelement 6 bei thermischer Belastung auf dem Bund 12 der Yentilsitzbuchse 3 zur Anlage und begrenzt dabei den Yentilhub für die erforderliche Arbeitsstellung der Yentilplatte 13·The steam trap according to Pig, 1 consists of a housing 1, a lid 2, a Yentilsitzbuch.se 3, a flat-building diaphragm capsule 4, a Federsicherungselemenfc 5s a thermocouple 6 with guide disc 7 and a dirt trap screen 8 »The diaphragm capsule 4- by the spring-securing element. 5 and clamped by the thermocouple 6 "attached thereto Führungsscheibe- 7 functional and fixed in its position. the downward pointing spacer plates 9 of the lower wall part of the diaphragm capsule 4-engage it in the corresponding recesses of the guide disc 7, a _e a conical strainer 8 separates the Macro dirt and supports at the same time at the periphery of the thermocouple from 6. The Yentilsitzbuch.se 3 is tight in the housing interior in a housing wall, which divides the inlet and outlet chamber, arranged The Yentilsitzbuch.se 3 has a drain hole in the center 10. Furthermore, has the Yentilsitzbuch.se 3 a r ear-shaped projection 11 which carries a flat Yentilfläche and serves to guide the thermocouple 6 and the guide plate 7. The thermocouple 6 is based on thermal stress on the collar 12 of the Yentilsitzbuchse 3 and is limited in one side in the center in its axial stroke. The functional movement of the thermocouple 6 with guide plate 7 and diaphragm capsule 4 is shown in Fig. 2 in contrast to FIG. 1 without thermal load. In the state of FIG. 2, the thermocouple 6 pushes the diaphragm capsule 4 against the spring-locking element 5 ^u & d generates an additional Yentilhubo Uach Fig "1 is the thermocouple 6 under thermal stress on the collar 12 of the Yentilsitzbuchse 3 to the plant and thereby limits the Yentilhub for the required working position of the Yentilplatte 13 ·

Claims

- 6 - · LiH & a * * J * J Inventions addressed

1. condensate drain with a flat construction with control liquid ke it filled Meinbrankapsel, designed as a lifting member membrane and a centrally arranged on this obturator, which cooperates with an associated valve seat, characterized in that the lower wall part of the membrane capsule (4) pointing down spacer straps ( 9) which are supported on a thermocouple (6) arranged at a parallel distance from the membrane capsule and thereby engage in corresponding recesses of a pusher disc (7), which in turn is connected to the thermocouple (6) in a manner secured against rotation.

2. Steam trap according to item 1, characterized in that the thermocouple (6) has the 3 ° orifice of a perforated plate provided with apertures (14) and which is secured on the outside edge on one side against axial movement and on the center on a tubular projection ( 11) of the Yentilsitzbuchse (3) is guided ».

3 · steam trap according to item 1 and 2, characterized in that the membrane capsule (4) is positively clamped between the thermocouple (6) and a restraint element (5) held in the lid (2) «

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