DE1097158B

DE1097158B - Closing device controlled by a float to regulate the outflow of a liquid

Info

Publication number: DE1097158B
Application number: DESCH23518A
Authority: DE
Original assignee: Georg Schuenemann & Co; Perlwitz O H G
Current assignee: Georg Schuenemann & Co; Perlwitz O H G
Priority date: 1958-02-10
Filing date: 1958-02-10
Publication date: 1961-01-12

Description

Durch Schwimmer gesteuertes Abschlußorgan zur Regelung des Abflusses einer Flüssigkeit Für Vorrichtungen zur Regelung des Flüssigkeitsstandes in Gefäßen mittels eines durch einen Schwimmer betätigten Abschlußorgans ist es vorgeschlagen, den Schwimmer durch einen Magneten in der Höchstlage so lange zu halten, bis der Flüssigkeitsspiegel so weit gesunken ist, daß der Schwimmer zufolge der abnehmenden Auftriebskraft nicht mehr gehalten und die Öffnung des Zulaufventils bewirkt wird. Auf diese Weise wird das Regelorgan erst dann geschlossen, wenn eine bestimmte Menge Flüssigkeit abgeflossen ist. Ohne Haltevorrichtung würde der Schwimmer um die Gleichgewichtsstellung pendeln, weil er das Regelorgan nur so weit öffnet, wie es dem jeweiligen Zu- oder Abfluß entspricht.Closing device controlled by a float to regulate the discharge a liquid For devices for regulating the liquid level in vessels by means of a closing element operated by a float, it is proposed that to hold the float in the highest position by a magnet until the The level of the fluid has dropped so far that the swimmer indicates that it is decreasing Buoyancy force is no longer held and the opening of the inlet valve is effected. In this way, the regulating body is only closed when a certain amount Liquid has drained. Without a holding device, the swimmer would be out of equilibrium commute because it only opens the regulating organ as far as it is open to the respective inlet or outlet Outflow corresponds.

Nach der Erfindung wird der periodische Ablauf einer bestimmten Flüssigkeitsmenge aus einem Behälter dadurch bewirkt, daß die Auftriebskraft des das Abschlußorgan bedienenden Schwimmers und damit das Öffnen des Abschlußorgans so lange blockiert wird, bis ein bestimmter Flüssigkeitsspiegel erreicht und die Auftriebskraft groß genug ist, daß die aufgespeicherte Kraft ein schlagartiges Öffnen des Ablaufs bewirkt. Die gespeicherte Energie des Schwimrners ist so bemessen, daß das Abschlußorgan völlig aus dem Strömungsbereich entfernt wird und der Durchfluß frei und ungehindert erfolgt.According to the invention, the periodic flow of a certain amount of liquid from a container causes the buoyancy of the closing organ operating float and thus blocked the opening of the closing organ for so long is until a certain liquid level is reached and the buoyancy is great it is enough that the accumulated force causes the process to open suddenly. The stored energy of the swimmer is such that the closing organ is completely removed from the flow area and the flow is free and unhindered he follows.

Durch das schlagartige Öffnen des Abschlußorgans wird der Vorteil erzielt, daß im Behälter vorhandene Verunreinigungen fortgespült werden und den Abflußduerschnitt nicht zusetzen können, wie es bei langsamem Abströmen der Flüssigkeit möglich ist.The sudden opening of the closure organ is the advantage achieved that existing impurities are flushed away in the container and the Drainage ducts cannot clog, as is the case with slow drainage of the liquid is possible.

Zusätzlich kann der Schwimmer auch in der Offenstellung des Abschlußorgans bis zur gewünschten Absenkung des Flüssigkeitsspiegels gehalten und schlagartig freigegeben werden, wodurch ein plötzliches Schließen der Abflußöffnung erfolgt.In addition, the swimmer can also be in the open position of the closure member held until the desired lowering of the liquid level and abruptly are released, whereby a sudden closing of the drain opening takes place.

Es ist bekannt, das Verstopfen von Regelventilen dadurch zu verhindern, daß man sie in regelmäßigen Zeitabständen kurzzeitig stärker öffnet, als es der gewünschten Durchflußmenge entspricht.It is known to prevent control valves from clogging by that they are briefly opened more strongly than the corresponds to the desired flow rate.

Zum Festhalten der Schwimmer in den Endlagen können Permanentmagnete oder elektrische, hydraulische, pneumatische oder mechanische Mittel dienen.Permanent magnets can be used to hold the float in the end positions or electrical, hydraulic, pneumatic or mechanical means are used.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann man bei Verwendung einer Kugel als Abschlußorgan diese als Haltemittel für den Schwimmer verwenden. Zweckmäßig wird dabei der das Kugelventil in der Schließstellung haltende Flüssigkeitsdruck durch die Kraft eines Magneten verstärkt.In a further embodiment of the invention, when using a Ball as a closing organ, use this as a holding device for the swimmer. Appropriate becomes the liquid pressure holding the ball valve in the closed position amplified by the force of a magnet.

Weitere Ausbildungsmerkmale der Erfindung sind den Ansprüchen 3 und 5 zu entnehmen.Further training features of the invention are claims 3 and 5 can be found.

Die Erfindung läßt sich für alle technischen Aufgaben wirtschaftlich verwenden, die durch Schwimmerventile gelöst werden. Ein Beispiel für die praktische Bedeutung der Erfindung stellt ihre Anwendung auf Kondenswasserableiter dar, an Hand derer die Erfindung weiter erläutert sei.The invention can be used economically for all technical tasks which are released by float valves. An example of the practical The importance of the invention is its application to condensate drains Hand of which the invention will be explained further.

Kondenswasserableiter haben die Aufgabe, das in Dampfsystemen anfallende Kondensat rasch zu entfernen und Rohrleitungen und Gefäße für die Arbeit des trockenen Dampfes freizuhalten, andererseits aber den Austritt trockenen Dampfes mit Sicherheit zu verhindern. Dies sollen sie unter wechselnden Druckverhältnissen, schwankender Temperatur und schwankender Kondenswassermenge wartungsfrei ausführen.Condensate drains have the task of removing the accumulating in steam systems Quickly remove condensate and pipelines and vessels for the work of the dry To keep steam free, but on the other hand the escape of dry steam with certainty to prevent. They should do this under changing pressure conditions, fluctuating Temperature and fluctuating amount of condensation water are maintenance-free.

Die beispielsweise. bei Kondenswasserableitern bestehenden Mängel werden durch die Erfindung behoben. .Diese bestehen darin, daß der Schwimmer dem durch Zu- und Abfluß ständig schwankenden Kondenswasserspiegel ständig folgt, so daß zwar bei niedrigstem Wasserstand das Ventil oder der Schieber abdichtet und keinen Dampf austreten läßt, daß sich aber beim Anheben des Schwimmers Gleichgewichtszustände derart einspielen, daß das Ventil oder der Schieber gerade eben öffnet und nur so viel Wasser abströmen läßt wie zuströmt, so daß in den freigegebenen Schlitzen höchste Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, die zur raschen Abnutzung der Dichtungsflächen führen.The example. existing deficiencies in condensate drains are remedied by the invention. .These consist in the fact that the swimmer constantly fluctuating condensation water level constantly follows due to inflow and outflow, so that although the valve or slide seals at the lowest water level and no steam can escape, but when the float is lifted, equilibrium is achieved play in such a way that the valve or slide just opens and only like that Lets a lot of water flow out as it flows in, so that the highest in the released slots Flow velocities occur that lead to rapid wear of the sealing surfaces to lead.

Ein entscheidender Vorteil der Erfindung besteht darin, daß völlig unabhängig von Betriebsdruck und von der Temperatur das anfallende Kondenswasser angesammelt wird, ohne daß Abfluß stattfindet, vielmehr erstdann, wenn eine genügende Menge Wasser und damit eine vorher bestimmte hydraulische Kraft wirksam wird, der Abschluß selbsttätig geöffnet wird und daß er wieder verschließt, wenn das Kondensat abgeflossen ist, wobei ein ausreichender Rückstand den Dampfdurchtritt verhindert.A key advantage of the invention is that completely regardless of operating pressure and the temperature that arises Condensation water is collected without drainage taking place, rather only then, if there is a sufficient amount of water and thus a predetermined hydraulic force becomes effective, the lock is automatically opened and that it locks again, when the condensate has drained, with sufficient residue allowing steam to pass through prevented.

In der Zeichnung werden verschiedene Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht und nachstehend beschrieben.Various exemplary embodiments are shown schematically in the drawing illustrated and described below.

Abb.1 und 2 zeigen den Schwimmer mit magnetischen Haltemitteln in der Verschluß- und der Offenstellung des Abschlußorgans; Abb.3 bis 5 zeigen den Schwimmer mit mechanischen Haltemitteln in der Verschluß- und der Offenstellung; Abb.6 stellt die Auslösung des durch die Kugel gehaltenen Schwimmers durch eine Rückstauennrichtung dar; Abb. 7 zeigt,das Beispiel des durch die Kugel gehaltenen Schwimmers, bei dem der Flüssigkeitsdruck auf die Kugel durch die Kraft eines Magneten verstärkt ist.Figures 1 and 2 show the float with magnetic holding devices in the closed and open position of the closing organ; Figures 3 to 5 show the Floats with mechanical holding means in the closed and open positions; Fig.6 shows the triggering of the swimmer held by the ball by a Backwater direction; Fig. 7 shows the example of the one held by the ball Float, in which the fluid pressure is applied to the ball by the force of a magnet is reinforced.

In Abb. 1 ist in -dem mit der Zuflußöffnung 10 und der Abflußöffnung 11 versehenen Gefäß 12 ein an dem um Bolzen 13 drehbaren Doppelhebel 14, 14a gelenkig befestigter Schwimmer 15 angeordnet. Der Schwimmer 15 besitzt unten die Platte 16 und oben die Platte 17, die mit den im Gefäß 12 angeordneten Permanentmagneten 18 und 19 zusammenarbeiten. Als Abschlußorgan dient eine frei bewegliche Kugel 20, die von dem freien Arm 14a des Schwimmerhebels 14 beeinflußt wird.In Fig. 1 is in -dem with the inflow opening 10 and the outflow opening 11 provided vessel 12 an articulated on the double lever 14, 14a rotatable about bolts 13 fixed float 15 arranged. The float 15 has the plate 16 at the bottom and above the plate 17, which is connected to the permanent magnets 18 arranged in the vessel 12 and 19 work together. A freely movable ball 20 serves as the closing element, which is influenced by the free arm 14a of the float lever 14.

Der Schwimmer 15 wird, wie in Abb. 1 gezeigt, in der Verschlußlage der Kugel 20 durch den Magneten 18 so lange festgehalten, bis die Auftriebskraft des einströmenden Mediums den Schwimmer schlagartig abreißt. In der Offenstellung des Abflusses 11 wird der Schwimmer, wie Abb.2 zeigt, durch den Magneten 19 so lange festgehalten, bis der Flüssigkeitsspiegel so weit gesunken ist, daß das Eigengewicht des Schwimmers 15 und Schwimmerhebels 14 die Anziehungskraft des Magneten 19 überwindet. Der Schwimmer wird schlagartig freigegeben, und das Abschlußorgan 20 schließt plötzlich die Abflußöffnung 11.The float 15 is, as shown in Fig. 1, in the closed position the ball 20 held by the magnet 18 until the buoyancy force of the inflowing medium suddenly tears off the float. In the open position of the outflow 11, the float, as shown in Fig. 2, is held by the magnet 19 for so long held until the liquid level has sunk so far that its own weight of the float 15 and float lever 14, the attraction of the magnet 19 overcomes. The float is released suddenly, and the closure member 20 closes suddenly the drainage opening 11.

Der Schwimmer kann außer durch Permanentmagnete auch durch andere Mittel, beispielsweise auf elektrischem Wege oder durch hydraulische, pneumatische oder elektrische Mittel, beeinflußt werden und bis zu einer gewünschten Auslösestellung, insbesondere zwecks schlagartigen Öffnens der Abflußöffnung 11, in Stellung gehalten werden.In addition to permanent magnets, the float can also be operated by others Means, for example by electrical means or by hydraulic, pneumatic or electrical means, are influenced and up to a desired trigger position, in particular for the purpose of suddenly opening the drain opening 11, held in position will.

In Abb.3, 4 und 5 ist beispielsweise eine Beeinflussung des Schwimmers durch mechanische Federwirkung veranschaulicht. Der mit dem Hebel 14; 14a verbundene Schwimmer 15 faßt mit seiner Hakennase 21 hinter einen unter Wirkung der Druckfeder 22 stehenden, um Bolzen 23 drehbaren Winkelhebel 24. Ist infolge Erhöhung des Flüssigkeitsspiegels der Schwimmerauftrieb groß genug, wird der Hebe124 unter Zurückdrücken der Feder 22 zurückgeschwenkt und der Schwimmer 15 schlagartig freigegeben. Der Schwimmer wird nun mit seiner oberen Nase25 (s. Abb. 5) an der Blattfeder 26 festgehalten. Das Kugelventi120 bleibt so lange offen, bis der Schwimmer 15 infolge Eigengewichts plötzlich abfallen kann. Der Winkelhebel24 besitzt eine Abschrägung 24a, so daß die Nase 21 bei Absinken des Schwimmers wieder hinter dem Hebel 24 einhaken kann. In Abb. 6 ist gezeigt, daß der Schwimmer 15 infolge eines auf das Abschlußorgan einwirkenden Staudrucks im Abflußkanal auslösbar ist.In Fig. 3, 4 and 5, for example, the swimmer is influenced illustrated by mechanical spring action. The one with the lever 14; 14a connected Swimmer 15 grasps with its hooked nose 21 behind one under the action of the compression spring 22 standing, to bolt 23 rotatable angle lever 24. Is due to an increase in the liquid level the buoyancy of the float is large enough, the lifting 124 is pushed back by the spring 22 pivoted back and the float 15 suddenly released. The swimmer is now held with its upper nose 25 (see Fig. 5) on the leaf spring 26. The ball valve 120 remains open until the float 15 is due to its own weight suddenly fall off. The angle lever 24 has a bevel 24a, so that the nose 21 can hook behind the lever 24 again when the float sinks. In Fig. 6 it is shown that the float 15 as a result of an on the closure organ acting back pressure in the drainage channel can be triggered.

Die unter dem Druck der Flüssigkeit stehende Kugel 20 verschließt die Abflußöffnung 11, an die sich eine größere Kammer 27 anschließt, aus der der Abfluß über die Stauwand 28 durch einen engeren Abflußkana129 erschwert ist. Dadurch bildet sich nach geringer Öffnung der Kugel durch den Auftrieb des Schwimmers bei steigendem Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 27 ein Staudruck, der eine plötzliche völlige Öffnung der Abflußöffnung 11 bewirkt.The ball 20, which is under the pressure of the liquid, closes the discharge opening 11, which is followed by a larger chamber 27 from which the Drainage through the retaining wall 28 is made more difficult by a narrower drainage channel129. Through this is formed by the buoyancy of the swimmer after the ball is slightly opened rising liquid level in the chamber 27 creates a dynamic pressure, which is a sudden causes the drain opening 11 to open completely.

In Abb.7 ist gezeigt, daß an Stelle der magnetischen Beeinflussung des Schwimmers 15 auch das Abschlußorgan 20 selbst durch einen Magneten 30 in Verschlußstellung so lange gehalten werden kann, bis der Auftrieb des Schwimmers 15 die Magnetkraft überwindet und durch den Schwimmerhebelarm 14a das Abschlußorgan 20 schlagartig öffnet.In Fig.7 it is shown that instead of magnetic influence of the float 15 also the closure member 20 itself by a magnet 30 in the closed position can be held until the buoyancy of the float 15, the magnetic force overcomes and through the float lever arm 14a the closure member 20 abruptly opens.

Die am tiefsten Punkt des Gefäßes 12 angebrachte Abflußöffnung 11 wird von der Kugel 20 durch Schwerkraft und den im Behälter herrschenden Druck verschlossen. Zur Öffnung des Durchflusses wird die Kugel 20 mechanisch und durch Strömungseffekte vom Sitz abgerollt und aus dem Strömungsbereich entfernt, so daß das Kondenswasser frei ausströmt und Kesselstein und Schlamm mitgerissen werden, ohne Beschädigungen zu verursachen. Nach Abfluß des Kondenswassers wird die Kugel 20 freigegeben und kehrt durch Schwerkraft und Turbulenz selbsttätig in die Abschlußlage zurück, so daß kein Dampf austreten kann.The drainage opening 11 at the lowest point of the vessel 12 is closed by the ball 20 by gravity and the pressure prevailing in the container. To open the flow, the ball 20 is mechanically and by flow effects unrolled from the seat and removed from the flow area, so that the condensation water flows out freely and swings away scale and sludge without damage to cause. After the condensation has drained off, the ball 20 is released and returns automatically to the final position due to gravity and turbulence, see above that no steam can escape.

Der Schwimmer 15, dessen Kraft mechanisch der Kuge120 mitgeteilt wird, wird trotz steigenden Wasserstandes in der Ruhelage durch Magnetkraft, hydraulische oder mechanische Kraft festgehalten, bis der Ableiter mit Kondenswasser gefüllt ist. Dann erst überwindet -der Schwimmer 15 die ihn haltenden Kräfte, er schwimmt auf und wird in der Öffnungslage bis zur Entleerung des Ableiters festgehalten, er bewirkt also keine Gleichgewichtszustände, sondern läßt nur die volle Öffnung oder den dichten Verschluß des Austritts zu.The float 15, whose force is mechanically communicated to the ball 120, becomes hydraulic despite the rising water level in the rest position by magnetic force or mechanical force held until the trap fills with condensation is. Only then does the swimmer 15 overcome the forces holding him, he swims and is held in the open position until the arrester is emptied, so it does not bring about any states of equilibrium, but only allows full opening or the tight closure of the outlet.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A float-controlled closing element for the periodic discharge of a certain amount of liquid from a container, characterized in that the float (15) is retained in its lower end position by known retaining means (16, 18) which it only when it is reached release a corresponding liquid level, whereupon the closing element (20) is suddenly fully opened.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the float (15) also in its upper position z. B. by a magnet (19) is held in place until the liquid level has dropped that far has that the swimmer falls off as a result of its own weight and thereby the closing organ (20) brings it into the closed position.

3. Closing organ controlled by a float Claim 2, characterized in that the float (15) is in the blocking position of the valve by means of a hook lug (21) on a spring-loaded one (22) Lever (24) can be fixed, which when the desired liquid level is reached yields, and that he is in the valve open position with a nose (25) on one Leaf spring (26) is held until the liquid level is lowered so far that the float's own weight causes the swimmer to fall suddenly.

4. Controlled by float Closing member according to claim 1, characterized in that under the action the liquid pressure standing, formed in a known manner as a ball Closing organ serves as a holding means for the swimmer, the effect of the liquid pressure possibly reinforced by the force of a magnet.

5. By swimmers Controlled closing element according to Claim 4, characterized in that the float (15) by a back pressure acting on the closing element (2U) in the drainage channel (11) can be triggered. Publications considered: German patent specification No. 956 544.