DE1550263B2 - THERMAL CONTROLLED VALVE WITH DEVICE TO AVOID VIBRATIONS OF THE SPRING THERMOSTAT - Google Patents

THERMAL CONTROLLED VALVE WITH DEVICE TO AVOID VIBRATIONS OF THE SPRING THERMOSTAT

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DE1550263B2 DE19661550263 DE1550263A DE1550263B2 DE 1550263 B2 DE1550263 B2 DE 1550263B2 DE 19661550263 DE19661550263 DE 19661550263 DE 1550263 A DE1550263 A DE 1550263A DE 1550263 B2 DE1550263 B2 DE 1550263B2
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Friedrich 2800 Bremen. F16k 31-04 Schittek
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Gustav F. Gerdts Kg, 2800 Bremen
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    • G05D23/12—Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid
    • G05D23/123—Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid the sensing element being placed within a regulating fluid flow

Description

Die Erfindung betrifft ein thermisch gesteuertes Ventil, insbesondere Kondensatableiter, mit einem hochdruckseitig angeordneten federnden Dehnstoffthermostaten, der ein in Strömungsrichtung schließendes Absperrorgan entgegen der Einwirkung des Betriebsdruckes in Schließrichtung beeinflußt.The invention relates to a thermally controlled valve, in particular a condensate drain, with a Resilient expansion thermostat arranged on the high-pressure side, which closes in the direction of flow Shut-off against the action of the operating pressure is influenced in the closing direction.

Auf Grund ihres schnellen Ansprechvermögens sind die bekannten Ventile dieser Art besonders als Kondensatableiter zur verzögerungsfreien Ausschleusung großer Mengen von Kondensat geeignet. Ebenso ist ein und dasselbe derartig gesteuerte Ventil bei der Kondensatableitung für einen großen Temperatur- und Druckbereich verwendbar, da der Dehnstoff so gewählt werden kann, daß sein Verdampfungsdruck dem von außen auf den Thermostaten einwirkenden Betriebsdruck jeweils die Waage hält und das Absperrorgan bei jedem zusammengehörigen Temperatur- und Druckpaar der Sattdampflinie mit gleicher Kraft gegen den Sitz gepreßt werden kann.The known valves of this type are special because of their quick response Suitable as a condensate drain for the immediate discharge of large quantities of condensate. Likewise, one and the same valve controlled in this way is used in the condensate drainage for a large one Temperature and pressure range can be used, since the expansion material can be selected so that its evaporation pressure the operating pressure acting on the thermostat from outside is balanced, and the shut-off device for each associated Temperature and pressure pair of the saturated steam line pressed against the seat with the same force can be.

Die bekannten Ventile der erwähnten Art weisen jedoch den Nachteil auf, daß die federnden Teile, wie Faltenbalg, Balgdose usw., nur eine bestimmte Hubzahl ausführen können, bevor sie brechen, und andererseits das Absperrorgan bei geringer Offenstellung durch das abströmende Medium in Schwingungen versetzt wird. Die zum Brechen der federnden Teile führende Hubzahl wird somit schnell erreicht, so daß die Lebensdauer des Thermostaten nur kurz ist.The known valves of the type mentioned, however, have the disadvantage that the resilient parts, such as Bellows, bellows box, etc., can only perform a certain number of strokes before they break, and on the other hand, the shut-off element in the slightly open position by the outflowing medium in Vibrations is added. The number of strokes leading to breakage of the resilient parts is thus reached quickly, so that the life of the thermostat is only short.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den erwähnten Nachteilen abzuhelfen. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Niederdruckseite der Absperrstelle eine Einschnürung vorgesehen ist, welche eine Zwischendruckkammer bildet, in der durch Druckeinwirkung auf die der Niederdruckseite zugewandte Fläche des Absperrorgans und/oder des Thermostaten ein Impuls erzeugt wird, der das Absperrorgan bzw. den Thermostaten entgegen der Abströmrichtung beeinflußt, wobei die Einschnürung durch einen Teil des Absperrorgans oder durch ein mit diesem verbundenes Drosselorgan gesteuert ist.The invention has set itself the task of remedying the disadvantages mentioned. According to the invention the object is achieved in that a constriction on the low-pressure side of the shut-off point is provided, which forms an intermediate pressure chamber in which by the action of pressure on the surface of the shut-off device and / or the thermostat facing the low-pressure side, an impulse is generated, which influences the shut-off device or the thermostat against the outflow direction, wherein the constriction by a part of the shut-off device or by one connected to it Throttle body is controlled.

Hierdurch werden die Schwingungen des Absperrorgans weitgehend vermieden, da es bei jeder Öffnung durch den Staudruck weit geöffnet und in dieser Stellung festgehalten wird.In this way, the vibrations of the shut-off device are largely avoided, as it is with every Opening is opened wide by the back pressure and held in this position.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 921 306 ist es bekannt, eine Zwischendruckkammer vorzusehen, in der durch Druckeinwirkung auf eine Fläche des Absperrorgans ein Impuls erzeugt wird, der das Absperrorgan im Öffnungssinn beeinflußt, wobei die dem Ventilsitz und der Zwischendruckkammer nachgeschaltete Drosselstelle durch ein mit dem Absperrorgan verbundenes Drosselorgan gesteuert wird. Die dortige Lösung bezieht sich jedoch auf thermisch gesteuerte Ventile mit gegen die Strömungsrichtung schließendem Absperrorgan.From the German utility model 1 921 306 it is known an intermediate pressure chamber to provide in which an impulse is generated by the action of pressure on a surface of the shut-off device, which influences the shut-off device in the opening direction, the valve seat and the intermediate pressure chamber downstream throttle point controlled by a throttle element connected to the shut-off element will. The solution there, however, relates to thermally controlled valves with against the Direction of flow closing shut-off device.

Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ferner der Staudruck entsprechend der Hubstellung des Absperrorgans auch von der Menge des abfließenden Kondensats her variiert. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, daß der Durchflußquerschnitt der Absperrstelle sich bei der Hubbewegung stärker verändert als der der Drosselstelle und deren Durchflußquerschnitt kurz nach dem Öffnen des Absperrorgans übersteigt. Hierdurch nimmt das Absperrorgan unmittelbar nach dem Öffnungsbeginn seine endgültige Lage ein, da das Kondensat in die Zwischendruckkammer leichter einfließen kann, als es abströmt, und somit das Absperrorgan sofort stark anhebt.According to a further feature of the present invention, the dynamic pressure is also corresponding the stroke position of the shut-off element also varies depending on the amount of condensate flowing out. Particularly It is advantageous here that the flow cross-section of the shut-off point changes during the lifting movement changed more than that of the throttle point and its flow area shortly after Opening the shut-off device exceeds. As a result, the shut-off device takes immediately after Start of opening its final position, as the condensate in the intermediate pressure chamber more easily can flow in as it flows out, and thus immediately raises the shut-off element strongly.

Eine bevorzugte Ausführung wird bei einem Ventil der obigen Art darin gesehen, daß das Absperrorgan in an sich bekannter Weise Kegelstumpfform hat, wobei der Kegelmantel mit dem am Eingang des Abflußkanals vorgesehenen Sitz und dieA preferred embodiment is seen in a valve of the above type in that the shut-off element has a truncated cone shape in a manner known per se, the surface of the cone with the one at the entrance of the drainage channel provided seat and the

ίο Kegelstumpffläche als Drosselorgan mit einer Einschnürung des Abflußkanals zusammenarbeitet.ίο Truncated cone surface as a throttle organ with a constriction of the drainage channel cooperates.

Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Ventils dar; es zeigtThe drawing shows two exemplary embodiments of the valve according to the invention; it shows

F i g. 1 einen Kondensatableiter mit kegelstumpfförmigem Absperrorgan,F i g. 1 a condensate drain with a frustoconical shut-off device,

F i g. 2 einen Ableiter mit ringförmigem Absperrorgan. F i g. 2 an arrester with an annular shut-off device.

In F i g. 1 ist mit 1 der Einlaßstutzen eines Kondensatableiter bzw. Entlüfters für Dampfanlagen und mit 2 ein Einlaßkanal bezeichnet, der in eine Abfühlkammer 3 einmündet. Das Kondensat bzw. die Luft verläßt den Ableiter über einen Abflußkanal 4 und einen Auslaßstutzen 5.In Fig. 1 is the inlet port of a condensate drain with 1 or ventilator for steam systems and 2 with an inlet channel referred to in a Sensing chamber 3 opens. The condensate or the air leaves the trap via a drainage channel 4 and an outlet nozzle 5.

Der Sitz 6 des Ableiters wird hier durch den Eingang des Abflußkanals 4 gebildet, mit dem ein Absperrorgan 7 zusammenarbeitet, welches mit seiner Rückseite dichtend am freien Ende eines Balgthermostaten 8 befestigt ist. Wird als Dehnstoff ζ. Β. Wasser gewählt, welches im Thermostaten Raum zur Verdampfung hat, so entsteht dort derselbe Druck wie in der Abfühlkammer 3. Das Absperrorgan 7 kann hiernach z. B. so angeordnet werden, daß es bei einer bestimmten Temperatur unterhalb der jeweiligen Sattdampftemperatur abschließt.The seat 6 of the downcomer is formed here by the entrance of the drainage channel 4, with which a shut-off device 7 cooperates, which with its back sealingly at the free end of a bellows thermostat 8 is attached. Used as an expansion material ζ. Β. Water selected, which in the thermostat room for Has evaporation, the same pressure arises there as in the sensing chamber 3. The shut-off element 7 can afterwards z. B. be arranged so that it is at a certain temperature below the respective Saturated steam temperature completes.

Erfindungsgemäß ist hinter der Absperrstelle, hier z. B. im Abflußkanal 4, eine Einschnürung 9 angeordnet, die einen Stau erzeugt, so daß zwischen der Absperrstelle und der Einschnürung 9 eine Zwischendruckkammer 10 entsteht. Da das Absperrorgan 7 eine sich zur Niederdruckseite kegelig verjüngende Form hat, ist der Druck der Zwischendruckkammer 10 bestrebt, es vom Sitz unter Überspringung aller Zwischenstellungen weit abzuheben, so daß ein Flattern und der damit zusammenhängende Ve'rschleiß des Balgthermostaten 8 entfällt.According to the invention is behind the shut-off point, here z. B. in the drainage channel 4, a constriction 9 is arranged, which creates a jam, so that between the shut-off point and the constriction 9, an intermediate pressure chamber 10 is formed. Since the shut-off element 7 tapers conically towards the low-pressure side, the pressure of the intermediate pressure chamber 10 tries to lift it far from the seat, skipping all intermediate positions, so that there is no fluttering and the associated wear of the bellows thermostat 8.

Eine Kegelstumpffläche 11 des Absperrorgans steuert hier beispielsweise den Durchflußquerschnitt der Einschnürung derart, daß diese gleichzeitig mit der Absperrstelle verengt bzw. erweitert wird. Bei geschlossener Absperrstelle wird im gezeigten Beispiel die Einschnürung nicht abgesperrt. Durch die dargestellte Steuerung der Einschnürung erfolgt ein besonders schnelles Öffnen des Absperrorgans 7, da der Durchflußquerschnitt der Absperrstelle auf Grund deren größeren Durchmessers schneller anwächst als der Durchflußquerschnitt der Einschnürung 9 und das Kondensat somit unter Nachverdampfung in die Zwischendruckkammer leichter einströmt als abfließt.A truncated conical surface 11 of the shut-off element controls, for example, the flow cross-section of the constriction in such a way that it is narrowed or expanded at the same time as the shut-off point. When the shut-off point is closed, the constriction is not shut off in the example shown. As a result of the control of the constriction shown, the shut-off element 7 opens particularly quickly, because the flow cross-section of the shut-off point, due to its larger diameter, increases faster than the flow cross-section of the constriction 9 and the condensate thus flows into the intermediate pressure chamber more easily with re-evaporation than it flows out.

Selbstverständlich kann die Steuerung der Einschnürung 9 auch z. B. so erfolgen, daß ein Drosselorgan sie zur Niederdruckseite hin durchgreift, welches beim Schließen des Absperrorgans 7 somit die Einschnürung 9 öffnet.Of course, the control of the constriction 9 can also, for. B. be done so that a throttle member it reaches through to the low-pressure side, which when the shut-off element 7 is closed the constriction 9 opens.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes nach F i g. 2 wird ein Sitz 12 durch eine Ringfläche gebildet, die einen Abflußkanal 13 umgibt und mit dem freien Ende desIn a further embodiment of the subject matter of the invention according to FIG. 2 becomes a seat 12 formed by an annular surface which surrounds a drainage channel 13 and with the free end of the

Thermostaten 14 zusammenarbeitet. Eine Zwischendruckkammer 15 wird hierbei durch das freie Ende des Thermostaten 14, die Mantelfläche eines zylindrischen Drosselorgans 16, die den Abflußkanal 13 umgebende Fläche und die Ringfläche des Sitzes 12 gebildet. Eine Einschnürung 17 ergibt sich aus dem Durchflußquerschnitt zwischen dem Drosselorgan 16 und dem Eingang des Abflußkanals 13.Thermostat 14 cooperates. An intermediate pressure chamber 15 is here through the free end of the thermostat 14, the lateral surface of a cylindrical throttle member 16, which the discharge channel 13 surrounding surface and the annular surface of the seat 12 is formed. A constriction 17 results from the Flow cross-section between the throttle element 16 and the inlet of the discharge channel 13.

Selbstverständlich kann die Steuerung der Einschnürung 17 auch durch einen am Thermostaten 14 und/oder an der den Abflußkanal 13 umgebenden Fläche angebrachten Ringbund oder allein durch die dem Abflußkanal 13 gegenüberliegende Fläche des Thermostaten 14 erfolgen.Of course, the constriction 17 can also be controlled by a thermostat 14 and / or attached to the surface surrounding the drainage channel 13 or solely by the the discharge channel 13 opposite surface of the thermostat 14 take place.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Thermisch gesteuertes Ventil, insbesondere Kondensatableiter, mit einem hochdruckseitig angeordneten federnden Dehnstoffthermostaten, der ein in Strömungsrichtung schließendes Absperrorgan entgegen der Einwirkung des Betriebsdruckes in Schließrichtung beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Niederdruckseite der Absperrstelle (6, 7,12,14) eine Einschnürung (9,17) vorgesehen ist, welche eine Zwischendruckkammer (10, IS) bildet, in der durch Druckeinwirkung auf die der Niederdruckseite zugewandte Fläche des Absperrorgans (7) und/oder des Thermostaten (14) ein Impuls erzeugt wird, der das Absperrorgan (7) bzw. den Thermostaten (14) entgegen der Abströmrichtung beeinflußt, wobei die Einschnürung (9,17) durch einen Teil des Absperrorgans (11) oder durch ein mit diesem verbundenes Drosselorgan (16) gesteuert ist.1. Thermally controlled valve, especially condensate drain, with a high-pressure side arranged resilient expansion thermostat, which has a shut-off element that closes in the direction of flow influenced against the action of the operating pressure in the closing direction, characterized in that on the On the low-pressure side of the shut-off point (6, 7, 12, 14) a constriction (9, 17) is provided which an intermediate pressure chamber (10, IS) forms in which by the action of pressure on the low-pressure side facing surface of the shut-off element (7) and / or of the thermostat (14) an impulse is generated which the shut-off element (7) or the thermostat (14) is influenced against the outflow direction, the constriction (9,17) by part of the shut-off element (11) or by one connected to it Throttle member (16) is controlled. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt der Absperrstelle (6, 7, 12, 14) sich bei der Hubbewegung stärker verändert als der der Drosselstelle und deren Durchflußquerschnitt kurz nach dem Öffnen des Absperrorgans übersteigt.2. Valve according to claim 1, characterized in that the flow cross-section of the shut-off point (6, 7, 12, 14) changes more strongly during the stroke movement than that of the throttle point and exceeds the flow cross-section shortly after the shut-off device is opened. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (7) in an sich bekannter Weise Kegelstumpfform hat, wobei der Kegelmantel mit dem am Eingang des Abflußkanals vorgesehenen Sitz (6) und die Kegelstumpffläche (11) als Drosselorgan mit einer Einschnürung des Abflußkanals (4) zusammenarbeitet. 3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the shut-off element (7) in on known way has truncated cone shape, the cone shell with the at the entrance of the Drain channel provided seat (6) and the truncated conical surface (11) as a throttle body a constriction of the drainage channel (4) cooperates. 4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Stirnseite des Thermostaten (14) das Absperrorgan bildet und mit einem konzentrisch um den Eingang des Abflußkanals (13) herum angeordneten ringförmigen Sitz (12) zusammenarbeitet, wobei die Einschnürung durch den flachen kreisförmigen Raum zwischen dem Absperrorgan (14) und dem Rand des Eingangs des Abflußkanals (13) gebildet ist und die freie Stirnfläche des Thermostaten im Bereich des Abflußkanals (13) als Drosselorgan dient.4. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the free end face of the Thermostat (14) forms the shut-off element and with a concentric around the entrance of the Drain channel (13) arranged around annular seat (12) cooperates, wherein the Constriction through the flat circular space between the shut-off element (14) and the Edge of the entrance of the drainage channel (13) is formed and the free end face of the thermostat serves as a throttle element in the area of the discharge channel (13). 5. Ventil nach Anspruch 1, 2 oder '4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (17) zwischen einer Erhöhung des Randes des Eingangs des Abflußkanäls (13), welche eine geringere Höhe als der Ventilsitz (12) aufweist, und der Stirnseite des Thermostaten (14) gebildet wird.5. Valve according to claim 1, 2 or '4, characterized in that the constriction (17) between an increase in the edge of the inlet of the drainage channel (13), which is less Has height than the valve seat (12), and the end face of the thermostat (14) is formed. 6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Einschnürung (17) durch einen mittig an der Stirnfläche des Thermostaten (14) befestigten Kegel gebildet ist, der mit dem Rand des Eingangs des Abflußkanals (13) zusammenarbeitet. 6. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the Control of the constriction (17) by a centrally located on the front face of the thermostat (14) attached cone is formed which cooperates with the edge of the entrance of the drainage channel (13). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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