DE1600767C - Thermodynamischer Dampfwasserablei ter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen thermodynatnischen Dampfwasserableiter, dessen Gehäuse einen Hohlraum, der durch einen frei beweglichen Ventilteller in eine Druck- und Austrittskammer unterteilt ist, und zwei konzentrisch zueinander angeordnete, in der gleichen Ebene liegende, mit dem Ventilteller zusammenarbeitende Ventilsitze aufweist, von denen der innere den Einlaßkanal und der äußere-die Austrittskammer umschließt, wobei unter dem Ventilteller ein sich am Gehäuse abstützender Bimetall-Thermostat angeordnet ist, der bei absinkender Temperatur im ÖfTnimgssinne auf den Ventilteller einwirkt.

Bei bekannten Dampfwasserableiter!! der vorbeschriebenen Art ist als, Bimetall-Thermostat ein Bimetallstreifen vorgesehen oder auch eine Bimetallscheibe, die d.en Ventilteller von unten her abstützt und ihn bei absinkender Temperatur in die Öffnungsstellung hebt. Ein Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß die zum Anheben des Ventiltellers ei forderliche Kraft der Ausbiegerichtung des Bimetallelements entgegengerichtet ist, so daß der Ventilteller in seiner ölfinmgsstellung mit seinem vollen Gewicht der Biegekraft des Bimetallelements entgegenwirkt. Läßt die Biegekraft des Bimetallelements bei einer längeren Benutzung des Dampfwasserabieiters nur geringfügig nach, so verändert der Ventilteller seine Lage beieits erheblich, da sein Gewicht und damit der Gegendruck auf das Bimetallelement unverändert bleibt und das Gleichgewichtsverhältnis der Kräfte zueinander gestört ist.

Der Eifindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen im Aufbau besonders einfachen thermodynamischen Dampfwasserableiter zu schaden, bei dem nicht beieits ein geringfügiges Nachlassen der Biegekraft des Bimetallelements zu anhaltenden Betriebsstörungen führt.

Die Lösung nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Bimetall-Thermostat in an sich bekannter Weise als kreisförmig gebogener Bimetallstreifen ausgebildet ist, der mit dem ebenen Bodenteil des. Gehäuses und einer sich daran anschließenden, konisch nach unten abgeschrägten Stützfläche derart zusammenarbeitet, daß er beim Abstützen auf dem ebenen Bodenteil und einem anschließenden Bereich der Stützfläche den Ventilteller in Oflenstellung hält, beim Abstützen auf dem nachfolgenden tieferen Bereich der Stützfläche dagegen schließen läßt.

Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß die zum Anheben des Ventiltellers erforderliche Kraft nicht unmittelbar die Biegekraft des Bimetallelements selber ist, sondern eine Komponente dieser Kraft, die sich aus der Abschrägung der Stützfläche ergibt, da sich der kreisförmige Bimetallstreifen nicht in der Bewegungsrichtung des Ventiltellers ausdehnt, sondern senkrecht zu dieser Richtung. Der Ventilteller braucht dadurch in seiner üflnungsstellung nicht durch die anhaltende Biegekraft des Bimetallstreifens gehalten zu werden, sondern läßt sich in dieser Stellung durch die Festigkeit des Bimetallstreifens halten, weil er sich mit dem Rand so abstützt, daß die durch sein Gewicht hervorgerufene Kraftkomponente senkrecht zu der Kraft gerichtet ist, welche die Biegung des ringförmigen Bimetallstreifens hervorruft und aufrechterhält. Wenn daher diese Biegekraft geringfügig nachläßt oder ansteigt, so verändert der Ventilteller seine Lage nicht oder zumindest erheblich weniger, als wenn er mit seinem vollen Gewicht der Biegekraft des Bimetallstreifens entgegenwirkt. Hinzu kommt, daß der Bimetallstreifen nur erheblich geringeren Belastungen in der Biegerichtitng unterliegt im Vergleich zu einem Bimetallstreifen, der mit seiner durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Biegekraft das Gewicht des Ventiltellers überwinden muß. Es kann dadurch der Bimetallstreifen bei einem Dampfwasserableiter nach der Erfindung so fein ausgebildet werden, daß er äußerst empfindlich reagiert. Für eine einwandfreie Beibehaltung des Zustandes, in dem der Ventilteller in seiner Öffnungsstellung steht, trägt es außerdem bei, daß die Stützfläche für den ringförmigen-Bimetallstreifen neben der abgeschrägten Stützfläche eben ist, so daß sich der Bimetallstreifen nach einem Hochklettern auf der abgeschrägten Stützfläche auf einer ebenen Fläche abstützen kann und nicht durch das Gewicht des Ventiltellers einem queraxialen Druck ausgesetzt ist.

Ein im Durchmesser relativ großer ringförmiger Bimetallstreifen, der höhere Belastungen verträgt als ein kleiner Streifen, kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung Anwendung finden, wenn der ebene Bodenteil des Gehäuses und die sich daran anschließende konisch nach unten abgeschrägte Stiitzfläche sowie der Bimetallstreifen den äußeren Ventilsitz umgeben.

St)Il ein bei steigender Temperatur sich zusammenziehender Bimetallstreifen benutzt werden, so ist die konisch abgeschrägte Stützfläche nach oben zu erweitern. Soll hingegen ein bei steigender Temperatur sich ausdehnender Bimetallstreifen vorgesehen werden, so ist die konisch abgeschrägte Stützfläche nach oben zu verjüngen.

Die Abmessungen des Dampfwasserabieiters köil·¹ neu im übrigen dadurch verringert werden, daß der Bimetallstreifen zusammen mit der Stützfläche zwischen dem äußeren und dem inneren Ventilsitz angeordnet ist.

Es hat sich weiterhin als zweckmäßig gezeigt, daß

*o die Höhe zwischen der Unterkante der abgeschrägten Stützfläche und der Oberkante der Ventilsitze größer ist als die Höhe des Bimetallstreifens. Dadurch wird der ringförmige Bimetallstreifen nicht durch den Ventilteller belastet,. wenn sich dieser in seiner Schließlage befindet.

Alisführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1, 2 und 3 Längsschnitte durch einen Dampf-So wasserableiter mit einem Bimetallstreifen, der sich bei Abkühlung ausdehnt, wobei die F i g. 1 den Dampfwasserableiter in der Stellung zeigt, in der er sich nicht im ordnungsgemäßen Betrieb befindet, F i g. 2 den Dampfwasserableiter bei. geöffnetem Ventilteller und ordnungsgemäßem Betrieb und Fig. 3 den Dampfwasserableiter bei geschlossenem Ventilteller und ordnungsgemäßem Betrieb,

F i g. 4, 5 und 6 Längsschnitte durch einen Dampfwasserableiter mit einem Bimetallstreifen, der sich bei Abkühlung zusammenzieht, wobei im einzelnen ebenfalls die Zustände des Außerbetriebseins, des geöflneten und des geschlossenen Ventiltellers dargestellt sind,

F i g. 7, 8 und 9 ebenfalls die Zustände des Außerbetriebseins, des geöffneten und des geschlossenen Ventiltellers an einem Dampfwasserableiter mit einem Bimetallstreifen, der sich bei absinkender Temperatur ausdehnt, und

Fig. 10, 11 und 12 ebenfalls die Zustände, in denen der Dampfwasserableiter außer Betrieb ist, der Ventilteller geöifnet oder geschlossen ist, wobei de'r Dampfwasserableiter mit einem Bimetallstreifen versehen ist, der sich bei absinkender Temperatur zusammenzieht.

Weitere Unterschiede zwischen den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsformen sind darin zu sehen, daß der ringförmige Bimetallstreifen

Bimetallstreifen 5 zusammen und verschiebt sich auf der schrägen Stützfläche nach unten, und zwar nicht infolge des Temperaturanstieges, sondern infolge seiner elastischen Deformation, die durch den Druck des Ventiltellers 2 hervorgerufen wird.

Strömt an Stelle der ursprünglich vorhandenen Luft nunmehr Dampf, so wird der Bimetallstreifen 5 einer höheren Temperatur ausgesetzt und zieht sich zusammen, wobei sich die Größe der Öffnung des

bei den Ausführungsformen nach Fig. 1,2 und 3 io Streifens verändert. Das hat zur Folge, daß sich der

Bimetallstreifen 5 nach unten verlagert und den Ventilteller 2 freigibt. Der Ventilteller 2 schließt daraufhin zu einem Zeitpunkt, der abhängig ist von dem dynamischen Staudruck des Dampfes, der an der Unterseite des Ventiltellers 2 strömt.

Wie aus dem obenstehenden hervorgeht, kann das Ablassen der Luft in der Rohrleitung zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme gleichmäßig erfolgen. Selbst wenn die Druckkammer P mit Luft angefüllt

sowie 4, 5 und 6 an der Außenseite der Umfangsfläche des äußeren Ventilsitzes angeordnet ist und bei den Ausführungsformen nach F i g. 7, 8 und 9 sowie 10, 11 und 12 an der Außenseite des inneren Ventilsitzes.

Das Gehäuse 1 des Dampfwasserabieiters ist mit
einem Gewinde A für den Anschluß einer Einlaßleitung für das Kondensat an einer Seite und mit
einem Gewinde D für den Anschluß einer Auslaßleitung für das Kondensat an der gegenüberliegenden 20 ist und die Luftbindung während des Betriebes des Seite versehen. Dampfwasserableiter erfolgt, dehnt sich der Bi-

Der in der Mitte vorstehende Gehäusemittelteil C metallstreifen 5 infolge des Temperaturabfalles in der bildet den Ventilsitz, der aus einem äußeren Ventil- Druckkammer P aus, der durch die sofort erfolgende sitz D und einem inneren Ventilsitz E besteht und Wärmeausstrahlung des Dampfwasserableiter hereinen Ventilteller 2 trägt. Auf das Schraubgewinde F =5 vorgerufen wird, wobei er auf der konischen Stiitzdes Gehäusemittelteiles C ist eine Verschlußkappe 3 fläche N neben dem äußeren Ventilsitz Z) nach oben aufgeschraubt, die durch einen Dichtungsring 4 ab- klettert und den Ventilteller 2 in die öffnungsstelgedichtet ist. lung hebt, so daß die Luft in der Druckkammer P

Der Einlaßkanal G im Mittelteil des Gehäuses abgeführt wird, wodurch das Hindernis für den ein-, verbindet die Druckkammer P mit einer Einlaßkam- 3» wandfreien Betrieb beseitigt ist. mer FI. Eine Austrittskammer / zwischen dem äuße- Es ist aus dem vorstehenden ersichtlich, daß eine

ren und inneren Ventilsitz stellt die Verbindung her Luftbindung unter allen Umständen vermieden wird. zu dem Auslaßkanal L, der zu einer Austrittskam- Darüber hinaus ist zu beachten, daß bei einem Zumer K führt. sammenziehen des Bimetallstreifens 5 und seiner

Der ringförmige Abschnitt M, der außerhalb des 35 Abwärtsverlagerung der Ventilteller 2 nicht mit dein äußeren Ventilsitzes D liegt, besitzt eine sich nach Bimetallstreifen 5 in Verbindung kommt, unabhängig unten konisch verjüngende Stützfläche N, die an
ihrem oberen Rand durch eine schmale, ebene
Fläche begrenzt ist.

Auf der konischen Stützfläche N ruht ein ring- 40 teller 2 ausgesetzt ist, der irgendeine Deformation förmiger Bimetallstreifen 5, der den Ventilsitz um- oder Beschädigung des Bimetallstreifens zur Folge faßt. Dieser Bimetallstreifen hat in der Mitte eine
Öffnung, die sich erweitert bei einer Abkühlung, so
daß sich der Streifen auf der konischen Stützfläche

nach oben schiebt, und die sich in ihrem Ausmaß 45 welcher die konische Stützfläche N sich nach unten verringert, wenn die Temperatur ansteigt, wobei sich und außen erweitert und der Bimetallstreifen 5 sich der Bimetallstreifen auf der konischen Stützfläche bei einer Abkühlung zusammenzieht, nach unten verlagert. Bei dem Dampfwasserableiter gemäß Fig. 7,8

Die Wirkungsweise des Dampfwasserabieiters ge- und 9 ist der Bimetallstreifen 5 zwischen dem maß Fig. 1,2 und 3 ist wie folgt: Beßndet sich der 5< > inneren VentilsitzE und dem äußeren VentilsitzD Dampfwasserableiter nicht in Betrieb, so dehnt sich angeordnet. Dieser Bimetallstreifen 5 stützt sich auf der Bimetallstreifen S aus und verschiebt sich auf
der konischen Stützfläche N nach oben, wobei er
den Ventilteller 2 in seine Öffnungsstellung anhebt.
Wenn der Dampfstrom einsetzt, so strömt zunächst 55
die Luft und daraufhin das Kondensat durch den
Einlaßkanal in den Auslaßkanal L, so daß fortlaufend eine Abscheidung des Kondensates in den Auslaßkanal erfolgt.

Während dieses Betriebszustandes ruht der Bi- 60 fläche metallstreifen 5 auf der ebenen Fläche, die an die schräge Stützfläche anschließt und behält diese Lage bei, selbst wenn er von oben her vom Ventilteller 2 beaufschlagt wird. Dadurch wird sichergestellt, daß die Luft und das abgekühlte Kondensat ständig bei einer Inbetriebnahme abgeführt werden. Befindet sich nicht eins solche ebene Fläche an der Außenseite der schrägen Stützfläche, so zieht sich der

davon, ob der Ableiter in Betrieb ist oder nicht. Es besteht damit keine Gefahr, daß der Bimetallstreifen 5 einem stärkeren Stoß durch den Ventilhätte, durch die seine Funktion beeinträchtigt werden könnte.

F i g. 4, 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, bei

einer sich nach unten hin konisch verjüngenden Stützfläche N ab und ist so beschaffen, daß er sich im Durchmesser bei einer Abkühlung vergrößert.

Demgegenüber ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10,11 und 12 zwischen dem inneren Ventilsitz E und dem äußeren Ventilsitz D ein Bimetallstreifen 5 angeordnet, der sich bei einer Abkühlung zusammenzieht und sich auf einer konischen Stützabstützt, die sich nach oben hin verjüngt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Thermodynamischer Dampfwasserableiter, dessen Gehäuse einen Hohlraum, der durch einen frei beweglichen Ventilteller in eine Druck- und eine Austrittskammer unterteilt ist, und zwei konzentrisch zueinander angeordnete, in der gleichen

Ebene liegende, mit dem Ventilteller zusammenarbeitende Ventilsitze aufweist,, von denen der innere den Einlaßkanal und der äußere die Austrittskammer umschließt, wobei unter dem Ventilteller ein sich am Gehäuse abstützender Bimetall-Thermostat angeordnet ist, der bei absinkender Temperatur im Öffnungssinne auf den Ventilteller einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetall-Thermostat in an sich bekannter Weise als kreisförmig gebogener Bimetallstreifen (5) ausgebildet ist, der mit dem ebenen Bodenteil des Gehäuses (1) und einer sich daran anschließenden, konisch nach unten abgeschrägten Stützfläche (N) derart zusammenarbeitet, daß er beim Abstützen auf dem ebenen Bodenteil und einem anschließenden Bereich der Stützfläche (N) den Ventilteller (2) in Offenstellung hält, beim Abstützen auf dem nachfolgenden tieferen Bereich der Stützfläche (N) dagegen schließen läßt.

2. Dampfwasserableiter nach Anspruch 1, da- so durch gekennzeichnet, daß der ebene Bodenteil des Gehäuses (1) und die sich daran anschließende konisch nach unten abgeschrägte Stützfläche (N) sowie der Bimetallstreifen (5) den äußeren Ventilsitz (D) umgeben (Fig. 1 bis 6). ·

3. Dampfwasserableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ebene Bodenteil. des Gehäuses (1) und die sich daran anschließende konisch nach unten abgeschrägte Stützfläche (N) sowie der Bimetallstreifen (5) zwischen dem äußeren und dem inneren Ventilsitz (Z), E) angeordnet sind (F i g. 7 bis 12).

.4. Dampfwasserableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (5) sich bei steigender Temperatur zusammenzieht und die konisch abgeschrägte Stützfläche (N) sich nach oben erweitert (F i g. 1 bis 3, 7 bis 9).

5. Dampfwasserableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (5) sich bei steigender Temperatur ausdehnt und die konisch abgeschrägte Stützfläche (N) sich nach oben verjüngt (F i g. 4 bis 6,10 bis 12).

6. Dampfwasserableiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe zwischen der Unterkante der abgeschrägten Stützfläche (N) und der Oberkante der Ventilsitze (D, E) größer ist als die Höhe des Bimetallstreifens (5).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen