DD221812A1 - Kondensatableiter mit schwimmersteuerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwimmerkondensatableiter, welcher fuer waagerechten und senkrechten Einbau geeignet ist und der zur Ableitung von Kondensat aus dampf-, luft- und kohlenwasserstoffbetriebenen Anlagen eingesetzt wird. Durch die vorliegende Erfindung soll ein besonders material- und lohndefensiver Kondensatableiter geschaffen werden, dessen Ventilabschlussorgan zu seiner Steuerung geringste Stellkraefte erfordert. Erreicht wird dies dadurch, dass eine in einer zylinderartigen Kammer frei bewegliche, aber gegen Ausbrechen gesicherte sowie der Sitzbohrung vorgelagerte Ventilkugel einerseits bei Frischdampfzufuhr alleine vermittels Stau- und Sogwirkung durch das Kondensat die Sitzbohrung verschliessbar gestaltet und andererseits zwecks automatischer Anfahr- und Dauerentlueftung und zur Abfuehrung von kaltem und heissem Kondensat ein dem Thermobimetallelement zugehoeriger Stoessel im Zusammenwirken mit einer am Schwimmerhebel angebrachten Hebelnase die Ventilkugel in geoeffneten Zwischenstellungen haelt. Fig. 1

Description

TItel der Erfindung

Kondensatableiter mit Schwimmersteuerung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kondensatableiter, bei dem das Ventil durch einen Schwimmerregler gesteuert wird· Der Kondensatableiter wird angewandt zur Ausscheidung von Wasserdampfkondensat aus wasserdampfbetriebenen Anlagen und zur Ausscheidung von wäßrigen Lösungen aus luft- bzw· gasbetriebenen Anlagen· , !

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei den bekannten Kondensatableiter!! dieser Art mit Kugelschwimmerregler ist gewöhnlich das Abschlußorgan mit der Ventilspindel fest verbunden bzw· aus einem Stück ausgebildet· Die Ventilspindel wird dabei über geeignete Kopplungsglieder durch den Kugelschwimmer und den daran fest angebrachten Schwimmerhebel angetrieben. Für die erforderliche automatische Anfahr- und Dauerentlüftung des Schwimmerkondensatabieiters sorgt in der Regel ein Thermoelement, welches die Ventilspindel axial verschiebt. Bei diesen Konstruktionen, z.B. dem Schwimmerkondensatableiter MAW CDyp ONU, wird die gesamte Ventilkraft über das Thermoelement übertragen und erfordert deshalb einen kompakten ThermobimetalIregier von hohem Material- und Kostenaufwand. Zur Gewährleistung der Punktion ist eine zeit- und lohnaufwendige Justage der Grundeinstellung des

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Kondensatabieiters erforderlich.. Kondensatableiter mit Ver-* schlußteilen* die nicht axial, sondern radial zum Ventilsitz bewegt werden, erfordern eine weit geringere Stell·* kraft zu ihrer Betätigung und ermöglichen dadurch eine in vorteilhaft kleiner Bauweise ausgeführte Thermostat- und Schwimmereinrichtung. Der Nachteil derartiger Lösungen besteht im relativ hohen Verschleiß der schiebend gleitenden Verschlußeinrichtung auf dem Ventilsitz. Um diesen Mangel zu beseitigen, wurden bereits rollen·" bzw. kugelförmige Verschlußteile zur Anwendung gebsacht· So ist z.B. in der DB-OS 1 962 31? eine Lösung dargestellt, bei der ein Kuge!-Absperrorgan auf einer Achse mittig gelagert ist und durch ein Hebelgestänge über den Ventilsitz gezogen bzw. gerollt wird. Die aufzubringenden Stellkräfte sind relativ klein, der Stellhub dafür großer, so daß entsprechende Hebel größerer Abmessung notwendig sind. Für die Anfahrentlüftung ist ein Flüssigkeitsthermostat im oberen Schwimmerraum installiert und mit dem Hebelgestänge gekoppelt. Im kalten Zustand bzw. bei größerer Kondensatunterkühlung zieht der Thermostat über den Hebelmechanismus das Kugel-Absperrorgan vom Sitz und bewirkt damit eine Entlüftung des Schwimmerkondensatabieiters· Die Lebensdauer von Flüssigkeitsthermostat und Federbalg muß als gering eingeschätzt werden» Ein weiterer Nachteil ist, daß mit der gewählten Kons truktion e in sowohl waage rechter und senkre ch~ ter Einbau nicht möglich ist, sondern getrennte Modelle erfordert. Des weiteren muß die Kugel in ihrer Bohrung mechanisch bearbeitet werden, was eine vorherige nachteilige Wärmebehandlung erforderlich macht und die Oberflächengüte negativ beeinflußt·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen besonders materialund lohndefensiven Kondensatableiter mit Kugelschwimme rregler zu schaffen, bei dem vorgenannte Nachteile ausgeschaltet oder weitgehend gemindert werden und der über

/• \ . ' - 3 - ' .' ' .· . .: '' ' ',.' einen größeren Druckbereich anfallendea Kondensat ohne Verzögerung entsprechend der anstehenden Enfcwässerungaaufgabe ohne frischdampf- und Gasverluste sicher abführt, wobei weiterhin eine automatische Dauerentlüftung aus dem oberen Schwimmerraum zu gewährleisten ist·

Darlegung: des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventilabschlußorgan anzuwenden, welches zu seiner Steuerung geringste Stellkräfte erfordert und damit eine kleinvolumige Bauweise des Kugelschwimmers und in Folgerung davon leichte Bauweise gestattet« Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein in bekannter Weise in Durchströmungsrichtung schließbares und durch den Mediendruck in Schließstellung haltbares Kugel-Absperrorgan als freibewegliche Ventilkugel ausgeführt und in einer dem Düsenteil zugehörigen in den Schwimmerraum der Haube hineinragenden sowie mit einem zylinderartigen Profil ausgestatteten Kammer gehalten ist· Die,Ventilkugel wird innerhalb der in axialer Anordnung zur Sitzbohrung ausgeführten Kammer einerseits durch den Ventilsitz sowie andererseits durch einen Hebelsteg des im Düsenteil gelagerten SchwimmerhebeIs begrenzt· Entsprechend verschiedenen möglichen Betriebszuständen des Kondensatabieiters nimmt in erfindungsgemäßer Weise die Ventilkugel durch einen dem Thermobimetallelement zugehörigen Stößel und/oder durch eine am Schwimmerhebel angeordneten Hebelnase herbeiführbare Zwischenstellungen ein.

Der im Düsenteil lose geführte und gegen Herausfallen gesicherte Stößel mündet von unten in die zylindrische Kammer ein, wobei das untere Ende des Stößels in kraftschlüssiger Verbindung zu setzen ist mit einem Schenkel des Thermobimetallelementes und das obere Ende des Stößels im Bedarfsfall die untere Hälfte der der Sitzbohrung zugekehrten Seite der Ventilkugel berührt· Analog zur Be-

rührung des Stößels mi tj der Ventilkugel, berührt die Hebelnas θ des drehbar in einem Schlitz des des Düsenteils gelagerten und von oben in die zylinderartige KaBnabr ragenden Scbwimmerhebels bei Bedarf die Ventilkugel an ihrer oberen Häufte der der Sitzbohrung zugekehrten Seite*

Die Erfindung wird dadurch vervollständigt, indem koaxial zur Sitzbohrung im Düsenteil eine weitere Bohrung eingebracht ist» die das Intlüftungsrohr an einer verengten Stelle zwischen den Stirnseiten von Ventilsitz und Hebelnase in die zylinderartige Kammer einmünden läßt·

Unter der Voraussetzung einer automatischen Anfahr- und Dauerentlüftung sowie eines bei Temperaturen unter 100° 0 immer geöffneten und bei Frischdampfbeaufschlagung geschlossenen Yentil-Abschlußorganas wird die erfindungsgemäße Arbeitsweise des Kondensatabieiters dadurch erreicht, daß im kalten Zustand des Schwimmerkondensatabieiters eine lose Ventilkugel durch Druck eines Bimetallbügels über einen losen Stößel radial vom Sitz gedrückt wird und dabei auf eine hakenförmig ausgebildete Hebelaase des Schwimmerhebels aufläuft, auf dessen konischer Kontur die Ventilkugel zusätzlich axial vom Ventilsitz weggleitet, wodurch zunächst ein ausreichender Ventilhub für die Anfahrentlüftung entsteht. Mit steigendem Kondansatniveau führt der Schwimmerhebel um seinen Drehpunkt eine Schwenkbewegung aus und die Ventilkugel entfernt sich in der zylinderartigen Kammer des Düsenteils noch weiter vom Ventilsitz und vergrößert den Abflußguerschnitt· Gleichzeitig sichert ein am Schwimmerhebel befestigter Steg, welcher in einem radialen Schlitz des Düsenteils geführt wird, die Ventilkugel gegen unerwünschtes Ausbrechen aus der zylinderajitsigen Kammer« Unmittelbar hinter der Stirnfläche des hakenförmig ausgebildeten Hebelendes ist im Düsenteil eine zur Sitzbohrung koaxiale Bohrung mit Bntlüftungsrohr angeordnet, über welche bei Kondensatströmung durch Unterdruck eine ausreichende automatische Dauerentlüftung aus dem oberen Schwimmerraum erzielt wird· : .^: · · . ·> · .. .. . ^ ^; : -. :. : - 5:.-- :

Bei Beaufschlagung des Schwimmerregler3 mit Frischdampf-erfolgt durch den inneren Überdruck eine Schließbewegung des Absperrorganes1 wobei durch den Staudruck und die Sogwirkung in der Sitzbohrung die Ventilkugel allmählich und entsprechend der Schwenkbewegung des Schwimmerhebele von dessen Hebelnase freigegeben und auf dem Ventilsitz zur Abdichtung gelangt.

. ./ .'.·.··. '. ..· ^; Aus führungabeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen;

Fig. 1s Schwimmerkondensatabieiter im Schnitt

bei automatischer Anfahrentlüftung Pig. 2: Einzelheit Ventil - Schwimmerhebel

bei Kondensatströmung (t = 100 ⁰O) Fig. 3: Einzelheit Ventil - Schwimmerhebel bei Dampfbeaufschlagung

In Fig. 1 ist der Schwimmerkondensatableiter nach vorgenannter Erfindung im Zustand der automatischen Anfahrentlüftung dargestellt. Durch ein Gehäuse 1 und Haube 2 wird der Schwimmerkondensatabieiter gegen die Atmosphäre abgedichtet und der Ventilsitz 3 trennt den Hochdruckraum vom Niederdruckraum. Xm Hochdruckraum befindet sich der gesamte Schwimmerregler. Im Gehäuse 1 ist eine Gewindetülle 4 mit Überwurfmutter 5 fest eingeschraubt und mittels Dichtung mit diesem abgedichtet. Das Düsenteil 6 wird mit der Überwurfmutter 5 fest und dicht verschraubt. Mit dieser Verschraubung ist eine schnelle Umstellung des Reglers von senkrechter in waagerechte Einbaulage oder umgekehrt möglich. An dem Düsenteil 6 ist außen ein U-förmig gebogenes Thermobimetallelement 7 befestigt. Das Thermobimetallelement 7 drückt im kalten Zustand (t < 100° 0) auf den Stößel 8 und dieser wiederum auf die Ventilkugel 9. Der Stößel 8 wird in einer geschlitzten Bohrung geführt und sein Hub

durch, einen Anschlag begrenzt. Durch den Druck des Stößels wird die'Ventilkugel 9 radial vom Yentilsita 3 geschoben und läuft dabei auf die hakenförmige Hebeinas® 10 des Schwimmerhebels 11 auf, wodurch diese auf der konischen Kontur der Hebelnase 10 gleichzeitig axial Vom'Ventilsitz 3 wegbewegt wird und das Ventil öffnet« Des Schwimmerhebel

11 und der daran befestigte Kugelschwimmer 12 werden vom Hebelsteg 13 durch Anschlag auf dem Sicherungsatift 14 begrenzt gehalten, wobei das Kondensat bis Unterkante der Sitzbohrung 15 ablaufen kann. Der Kugelschwimmer 12 taucht in dieser Stellung nur ca« 20 % seines Volumens in das Kondensat ein· Gleichzeitig sichert der Hebelsteg 13 'die -Ventilkugel 9 in der zylinderartigen Kammer 16 gegen unerwünschtes Ausbrechen» Der Schwimmerhebel 11 ist im Achsstift 17 gelagert _f schwenkt um diesen festen Drehpunkt und wird in dem radialen Schlitz das Düsenteils 6 geführt. Unmittelbar hinter der Stirnfläche der Hebelnase 10 des Schwiiemerhebels 11 ist eine ko@ud.ale Bohrung 18 angeordnet, in welche radial eine gestufte Bohrung mündet, in der ein Entlüftungsrohr 19 die Verbindung mit dem oberen Haubenraum herbeiführt. Nach Inbetriebnahme der dampfbetriebenen Anlage können vorhandene nichtkondensierbare Gase abgeführt werden und bei Hachströmen von kaltem Kondensat schwenkt der Schwimmerhebel 11 durch den Auftrieb des Kugelschwimmers

12 bis zum Anschlag an das Jlntlüftungsrohr 19· Bei der Kondensatströmung über den Intlüftungshub entsteht zwischen der Stirnfläche der Hebelnase ,10 und der koaxialen Bohrung 18 ein Unterdruck, durch den über das Sntlüftungsrohr 19 vorhandene Gase aus dem oberen Haubenraum abgesaugt werden.

In Fig. 2 ist der Schwimmerregler für den Durchfluß von heißem Kondensat dargestellt« Steigt die Temperatur des Kondensates aufwerte t > 100 ⁰C an, so dehnt sich das The rmöbimetallelement 7 aus und hebt von dem Stößel 8 ab. Dadurch unterliegt das Thermobimetallelement vorteilhaft

keiner unterdrückten Ausbiegung. Der Stößel 8 kommt dabei durch Eigengewicht bzw/ durch die Masse der Ventilkugel 9 auf den Anschlag in der geschlitzten Pührung zur Anlage. Die Ventilkugel 9 wird durch die Hebelnäse 10 radial und axial in der zylinderartigen Kammer 16 gegen Strömungsrich«- feurig.bewegt und öffnet dabei vollständig den Ventilsitz 3·

In Pig. 3 ist der Schwimmerregler bei Beaufschlagung mit Frischdampf dargestellt· Die Schließbewegung der Ventilkugel 9 erfolgt durch den inneren tiberdruck, wobei der Eugelschwimmer 12 keine Schließkraft erzeugen muß· Durch den Staudruck sowie durch die Sogwirkung in der Sitzbohrung wird die Ventilkugel 9 auf den Ventilsitz 3 gedrückt· Die Hebelnase 10 hindert jedoch in der verzögerten Sinkbewegung des Kugelschwimmers 12 einen plötzlichen vollständigen Ventilabschluß, so daß Druckstöße vermieden werden· Erst wenn der Hebelsteg 13 an den Sieherungsstift 14 anschlägt, wird ein vollständiger dichter Ventilabschluß er^- reicht·.In dieser Schließphase überflutet das Kondensatniveau die zylinderartige Kammer 16, so daß Prischdampfveriuste nicht auftreten können·

Claims (1)

1e Kondensatableiter mit Schwimmers.tieuerung imd thermisch gesteuerter Anfahi"» und Bauereofcliiffeung über ©in spe-'·.': · '. zielles Bntlüftuilssrphr, geeignet für waagerechten oder senkrechten'.Einbau uad versehen mit ein in Durchströmuisgsrichtung schließendes, durch den Druck des Mediums in Schließstellung gehaltenes Kugel-Absparrorgan_s dadurch getoannzeiehnet, daß das der Sitzböteung (15) vorgelagerte Absperrorgan eine Ventilkugel (9) darstellt, di® in einer in deßSchwimm@rraum der Haube (2) hineiüragenden und als Element des Düsenteiles (6) in -axialer Anordnung zur Sitzbohrung (15) mit zylinderarfcigem Profil ausgeführten Eäaamer (16) freiböweglich gehalten sowie in ihren waagerechten Endstellungen durch den Ventilsitz (3) und durch einen Hebelsteg (13) des Schwajsaerhebels (11) begraaz't ist, wobei sie entsprechend den verschiedenen Betriebs zuständen des Kondensatableiters durch einen dem Therfflobimetallelemeüt (7) zugehörigen Stößel (8) und/oder einer am Schwinmierhebel (11) angebrachten Hebelnase (10) herbeiführbare Zwischenstellungen eihniaaat·

2a KoMensatableiter nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß dar im Büsenteil (6) lose geführtes gegen Herausfallen gesicherte und von unten in die zylinderartige Kairoer (B') mündende Stößel (8) einerseits mit einem Schenkel das Sheraobimetallelementes (7) in kraftschlüssiger Verbindung steht sowie im Bedarfsfall andererseits die untere Hälfte der der Sitzbohrung (15) zugekehrten Seit© der Ventilkugel (9) berührt«

3β Kondensatableiter nach Punk t ι 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelnase (10) des drehbar in einem Schlitz des Düsenteiles (6) gelagerten und in die zylinderartige Kammer (16) ragenden Schwimmerhebels (11) bei Bedarf

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die Ventilkugel (9) an ihrer oberen Hälfte der der;Sitz· bohrung (15) zugekehrten Seite berührt.

Kondensatableiter nach Punkt... i_t dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsrohr (19) über eine zur Sitzbohrung (15) koaxial angeordneten Bohrung (18) an einer verengten Stelle zwischen Stirnseite Ventilsitz (3) und Stirnseite Hebelnase (10) in die zylinderartige Kammer (16) einmündet·

- Hierzu 1 Bl. Zeichnungen -