DE1550352C - Regelventil fur Flüssigkeiten, ins besondere Kondensatableiter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Regelventil für Flüssig- Sattdampftemperatur und der damit verbundenen keiten in der Nähe des Verdampfungspunktes, ins- Verdampfungsvorgänge diese Zusatzkraft rasch abbesondere einen Kondensatableiter, mit einem auf nimmt, wodurch'der Thermostat in die Lage kommt, der Seite höheren Druckes angeordneten Thermo- das Ventil momentan zu schließen. Im Gegensatz zu staten, einem gegen die Seite höheren Druckes unter 5 den weiter oben beschriebenen Bauarten öffnet der der Wirkung des Thermostaten schließenden Ver- Ableiter bei geringen Unterkühlungen weit und ist so schlußstück, das eine im Verhältnis zur Ventilsitz- in der Lage, auch im Bereich der Sattdampftemperafläche große, dem Druck des hinter der Absperrstelle tür große Mengen Kondensat auszuschleusen, ohne strömenden Mediums ausgesetzte Stirnfläche auf- daß eine Einstellung notwendig ist, die bei Teillast weist, und mit einem in der Strömungsrichtung auf io oder Nullast zu Dampfverlusten führt. Sind die andie Absperrstelle folgenden Strömungskanal, in dem fallenden Kondensatmengen geringer als die infolge der Querschnitt .des vom. Verschlußstück und vom " der beschriebenen Wirkungsweise vom Ableiter im Gehäuse begrenzten Ringspaltes in Abhängigkeit Bereich der Sattdampf temperatur abführbaren Konvom Hub des^Verschlußstückes veränderlich ist. densatmengen, so entwässert er die Anlage — ähn-

Bei thermostatisch gesteuerten Ventilen dieser Art 15 Hch wie ein Auf-Zu-Regler — intermittierend. Der strebt man an, daß bei Sattdämpftemperatur die Ableiter leitet das angefallene Kondensat nahezu thermostatische Kraft des Thermostaten; ausreicht, völlig ab, wobei sich die Anlage entleert. Hat das um der aus der statischen Druckverteilung am Ver- ausfließende Kondensat schließlich den Zustand erschlußstück resultierenden Öffnungskraft sowie der reicht, der den oben geschilderten Schließeffekt auserforderlichen Dichtkräft' das Gleichgewicht zu 20 löst, so schließt der Ableiter spontan. Nach dem halten. Andererseits sollen diese Regelventile bei neuerlichen Abkühlen des am geschlossenen Thermoeiner Temperatur des Mediums wenig unterhalb der staten sich ansammelnden und von der Anlage auch Sattdampf temperatur in der Lage sein, große Mengen in dieser Phase kontinuierlich, erzeugten Kondensats auszuschleusen. Beide Forderungen lassen sich mit beginnt der Arbeitszyklus erneut. Bei Anlagen, deren solchen Regelventilen herkömmlicher Bauart nicht 25 Leistungen in den Bereich fallen, in dem der Abgleichzeitig verwirklichen. Ist das Regelventil so ein- leiter intermittierend entwässert, tritt nach den vorgestellt, daß die Forderung nach ausreichender hergehenden Ausführungen periodisch ein Stau auf, Dichtkraft erfüllt ist, muß das am Thermostaten an-, der zwar kleiner ist als bei den eingangs geschilderten fallende Kondensat zunächst so lange abkühlen, bis Bauarten, sich aber unter Umständen auf die Anlage die Dichtkraft durch Nachlassen der Kraft des 30 trotzdem noch ungünstig auswirken kann.
Thermostaten infolge der Temperaturabsenkung des Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ther-Kondensats aufgehoben, d. h. zu Null wird. Erst bei mische Ableiter mit den zuletzt beschriebenen Merkweiterer Temperaturabsenkung, d. h. erst bei weiterer malen des erweiterten Ventilkörpers und des auf die Abkühlung des Kondensats und des Thermostaten, Absperrstelle folgenden engen Spaltes dahingehend gibt das Ventil den Auslaß frei, so daß die Aus- 35 zu verbessern, daß unter Beibehaltung der be-Schleusung von Kondensat erfolgen kann. Da die am schriebenen Vorteile der Leistungsbereich, in dem Ventil vom ausströmenden Kondensat erzeugten ein periodisch auftretender Stau möglich ist, erhebhydrodynamischen Kräfte sich bei den bekannten lieh eingeschränkt bzw. ausgeschaltet wird, wobei Regelventilen nur unwesentlich von den infolge der gleichzeitig erreicht werden soll, daß der Ableiter statischen Druckverteilung am geschlossenen Ven- 4° sich Mengenschwankungen .praktisch verzögerungstil hervorgerufenen Öffnungskräften unterscheiden, frei anpaßt.

nimmt der Hub dieser Ventile mit fallender Konden- ^; Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gesät- und Thermostat-Temperatur im wesentlichen löst, daß in Strömungsrichtung hinter der Absperrlinear zu. Dies bedeutet, daß zur Ableitung des stelle nacheinander zur Wirkung kommende Drossel-Kondensats immer eine Unterkühlung erforderlich 45 stellen vorgesehen sind, yon denen die beim öffnen ist, die um so größer wird, je größer die abzuleiten- des Ventils zuerst wirksame obere Drosselstelle zwiden Kondensatmengen sind. Eine Verringerung des sehen einem Gehäuseteil und der Außenkante der Staues ist nur durch die Vergrößerung des einge- Verschlußstück-Erweiterung, die später zur Wirkung stellten Spindelhubes, , d. h. der Einstellung des kommende untere zwischen einem Gehäuseteil und Thermostaten, mögljch.^: Dies hat jedoch zur Folge,"50.' der Mantelfläche der Verschlüßstück-Erweiterung gedaß bei schwankendem Kondensatanfall große Satt- bildet wird. Besonders zweckmäßig kann es sein, dampf Verluste in Kauf genommen werden müssen. zwei Drosselstellen vorzusehen, von denen die obere

Stark verbessert wurde das Verhalten solcher axial und die untere radial begrenzt ist.
Kondensatableiter durch eine in der deutschen Aus- Die Erweiterung des Ventilkörpers, d. h. die Stirnlegeschrift 1 236 292 beschriebene Ausführungsform 55 fläche; sowie! der Querschnittsverlauf des Ringspaltes des Ventilkörpers und des Abströmkanals hinter der in Abhängigkeit vom_: Ventilhub sind so auf die Absperrstelle des Ventilsitzes. Der in dieser Aus- mechanischen Federeigenschaften des Thermostaten legeschrift beschriebene Ventilkörper isthinterder abgestimmt, daß die im Bereich geringer Unter-Absperrstelle stark verbreitert und bildet mit dem kühlungen sich' einstellenden hydrodynamischen Abflußkanal einen engen Spalt, der vom ausfließen- 60 Ventilkräfte bei kleinen Hüben zunächst viel stärker den Kondensat durchströmt wird. Zwischen Sitzspalt und dann über einen größeren Hubbereich weniger und dem vom verbreiterten Ventilkörper mit der zunehmen als die mechanischen Federkräfte des Wandung des Abströmkanals gebildeten engen Spalt Thermostaten. Außerdem sind die Stirnfläche und entsteht ein auf die durch die Verbreiterung des der Querschnittsverlauf so bemessen, daß die hydro-Vcntilkörpcrs erzeugte Stirnfläche wirkender Druck, 65 dynamischen Ventilkräfte für den Ausfluß von der eine in öfTnungsrichtiing wirkende Zusatzkraft siedendem Kondensat insgesamt kleiner sind als die zur zusätzlichen Steuerung der Vcnlilbewcgung in bei Siedetemperatur und gleichem Ventilhub erreichder Weise hervorruft, daß kurz vor Erreichen der baren mechanischen Federkräfte des Thermostaten

oder aber höchstens bei sehr kleinen Hüben diese nur unwesentlich überschreiten.

Durch die beschriebenen Maßnahmen wird erreicht, daß das Regelventil bei minimalen Temperaturänderungen im Bereich der Sattdampftemperatur, beispielsweise bei einer Änderung der Unterkühlung des ausfließenden Kondensats von 1 auf 5° C, in der Lage ist, die ausschleusbaren Mengen von sehr kleinen Werten auf sehr hohe zu steigern, wobei bei Ausbleiben von Kondensat, d. h. bei Last Null, das Regelventil trotzdem in der Lage bleibt, im Schnellschluß zu schließen. Der Ableiter arbeitet demnach praktisch in seinem gesamten Mengenbereich stationär, also nicht mehr intermittierend, und ist außerdem geeignet, sich großen Lastschwankungen ohne nennenswerten Stau, d. h. praktisch verzögerungsfrei, anzupassen.

Die Zeichnung veranschaulicht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Abschlußpartie des erfindungsgemäßen Regelyentils. ' . ·

Die F i g. 1 bis 3 zeigen die Stellung des Verschlußstückes bei verschiedenen Öffnungsphasen.

Im Gehäuse 1 verbindet eine Bohrung 2 mit einem Ventilsitz 3 den darüberliegehden Kondensatsammelraum mit einem Abflußkanal 4. Ein Verschlußstück 5 wird durch einen nicht gezeigten Bimetall-Thermostaten, der beispielsweise um einen Ventilschaf 16 angeordnet ist, auf seinen Sitz gezogen. Das Verschlußstück 5 weist im Strömungskanal 4 eine Erweiterung 7 auf. Beim Abheben des Verschlußstückes 5 von seinem Sitz 3 wird vom'ausströmenden Kondensat infolge der Drosselstelle 8, die vom Gehäuse 1 und der Außenkante der Verschlußstück-Erweiterung 7 gebildet wird, im Strömungskanal 4 ein Druck aufgebaut, der eine in Öffnungsrichtung auf das Verschlußstück wirkende zusätzliche Kraft hervorruft, so daß der nicht gezeigte Bimetall-Thermostat durchfedert. Die Größe der zusätzlichen Kraft und somit die Durchfederung des Thermostaten ist durch die Drosselwirkung des Spaltes an der Drosselstelle 8 bestimmt. Bei weiterem Öffnen des Regelventils verschwindet der Einfluß der Drosselstelle 8; statt ' dessen kommt die Drosselstelle 9 (F i g. 2) zur Wirkung. Der vom ausströmenden Kondensat erzeugte zusätzliche, auf die Stirnfläche wirkende Druck und somit die zusätzliche Kraft und infolgedessen die weitere Einfederung des Thermostaten ist in dieser Phase durch die Wirkung der Drosselstelle 9 bestimmt.

F i g. 3 schließlich zeigt die mögliche Endstellung (kalter Zustand des Thermostaten) des Regelventils.

Der Durchströmquerschnitt des Spaltes 10 wird wieder größer.

Es kann sinnvoll sein, mehr als die in der Zeichnung gezeigten zwei Drosselstellen vorzusehen, wodurch ein über dem Hub noch besser abgestimmter Verlauf der Ventilkräfte erreichbar ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Regelventil für Flüssigkeiten in der Nähe des Verdampfungspunktes, insbesondere Kondensatableiter, mit einem auf der Seite höheren Druckes angeordneten Thermostaten, einem gegen die Seite höheren Druckes unter der Wirkung des Thermostaten schließenden Verschlußstück, das eine im Verhältnis zur Ventilsitzfläche große, dem Druck des hinter der Absperrstelle strömenden Mediums ausgesetzte Stirnfläche aufweist, und mit einem in der Strömungsrichtung auf die Absperistelle folgenden Strömungskanal, in dem der Querschnitt des vom Verschlußstück und vom Gehäuse begrenzten Ringspaltes in Abhängigkeit vom Hub des.Verschlußstückes veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hinter der Absperrstelle mehrere nacheinander zur Wirkung kommende Drosselstellen vorgesehen sind, von denen eine zwischen einem Gehäuseteil und der Außenkante des verbreiterten Verschlußstücks gebildet und beim Öffnen des Ventils zuerst wirksam wird, und eine weitere zwischen einem Gehäuseteil und der Mantelfläche des verbreiterten Verschlußstücks gebildete Drosselstelle beim Öffnen des Ventils später zur Wirkung kommt.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nacheinander zur Wirkung kommende Drosselstellen vorgesehen sind, von denen die obere axial und die untere radial begrenzt ist.

3. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußkanal kurz hinter der Absperrstelle im Bereich, des verbreiterten Verschlußstücks eine kegelförmige Verjüngung aufweist. . .

4. Regelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verbreiterte Verschlußstück eine kegelförmige Verjüngung aufweist.

5. Regelventil nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmigen Verjüngungen von Abflußkanal und verbreitertem Verschlußstück parallel verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen