DE1942208C - Thermodynamischer Kondenswasserableiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen thermodynamlschen der Ventilteller derart bearbeitet ist, daß er in seinem •Kondenswasserableiter, dessen Gehäuse einen Hohl- mittleren Bereich eine größere Höhe aufweist als in raum, der durch einen frei beweglichen Ventilteller in seinem Randbereich, wobei Fig. 1 den Kondenswaseine Druckkammer und eine Austrittskammer unter- sorableitcr im betriebslosen Zustand, α. n. mit geteilt ist, und zwei konzentrisch zueinander ongeord- s schlossenem Ventilteller, zeigt, wobei weitermn nete, mit dem Ventilteller zusammenarbeitende Ven- Fig. 2 und 3 eine Einzelheit des Kondenswassertilsitze aufweist, von denen der innere den Ein- ableiters gerniiß Fig. 1 veranschaulichen, »na zwar laßkanul und der äußere die Austrittskammer bei geschlossenem (F i g. 2) bzw. geöffnetem (F g. 3) umschließt. Ventilteller, und wobei F ί g. 4 und 5 dieselbe Einzel-

Kondenswasserableiter dieser vorbekannten Aus- io bett gemäß einer alternativen AusfUhrungsform dar-

führungsform sind darin nachteilig, daß der Ventil- stellen, und zwar gleichfalls bei geschlossenem bzw.

teller dazu neigt, durch das den Einlaßkanal aufwärts ' geöffnetem Ventilteller,

durchströmende Durchflußmedium, nämlich Dampf, Fig. 6 bis 10 den erfindungsgemftßen Kondensin seinem mittleren Bereich und durch die in der wasserableiter in einer AusfUhrungsform, bei welcher Druckkammer abwärts gerichteten Kräfte in seinem is der innere Ventilsitz eine um ein geringes Maß Randbereich insbesondere dann deformiert zu wer- größere Höhe aufweist als der äußere Ventilsitz, woden, wenn das Durchflußmedium eine hohe Tempe- bei auch hier Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Konratur und einen hohen Druck besitzt. Als Folge einer denswasserableiters in seiner Gesamtheit und Fig. 7 solchen Deformierung des Ventiltellers erhält dieser und 8 bzw. Fig. 9 und 10 eine Einzelheit von diesem eine konvexe Krümmung in bezug auf die Druck- so darstellen, und zwar gemäß zweier unterschiedlicher kammer, d. h., sein mittlerer Bereich steht in die Ausführungsformen, jeweils im geschlossenen bzw. Druckkammer vor. Diese konvexe Krümmung des geöffneten Zustand des Ventiltellers.
Ventiltellers wird durch den den Einlaßkanal durch- In der Zeichnung bezeichnet 1 das Gehäuse, in strömenden Dampf hoher Temperatur und die damit welchem ein Ventilteller 2 angeordnet und auf welverbundene Aufwärmung weiter vergrößert, so daß as ches ein Deckel 3 aufgeschraubt ist. Ein Einlaßstutes dazu kommen kann, daß sich zwischen dem inne- zen A setzt sich in einem Einlaßkanal B fort, der in ren Ventilsitz und dem Ventilteller ein kleiner Zwi- seinem oberen Bereich von einem Ringkanal umschenraum bildet. Ist dieser Zwischenraum einmal geben ist, welcher herkömmlicherweise als Austrittsvorhanden, dann kann ein dichtes Aufsetzen des kammer bezeichnet wird. Dieser Ringkanal bzw. Ventiltellers auf seinen Ventilsitz nicht mehr sicher- 30 diese Austrittskammer ist innen durch einen inneren gestellt werden, und es kommt zu einer Leckage des Ventilsitz F und außen durch einen äußeren Ventil-Dampfes. Eine solche Leckage von Dampf ruft eine sitz G begrenzt. Mit diesen Ventilsitzen arbeitet der Erosion des inneren Ventilsitzes hervor. Diese Ero- Ventilteller 2 zusammen, der in der Druckkammer C sion hat ihrerseits zur Folge, daß sich die Leckage angeordnet ist.

vergrößert. In der Praxis bekanntgewordene Kon- 35 Bei Inbetriebnahme des Ableiters tritt in den Eindenswasserableiter der eingangs genannten Art wei- laßstutzen A das Durchflußmedium, nämlich Dampf, sen daher im Regelfall eine relativ kurze Lebensdauer ein und schiebt vor sich her eine Säule von Luft auf, weshalb sie auch kaum dort Eingang gefunden oder Kondensat, die nach dem Durchströmen des haben, wo das Durchflußmedium Dampf von hoher Einlaßkanals B den Ventilteller 2 öffnet. Die Luft Temperatur und hohem Druck ist. 40 bzw. das Kondensat wird dann über den Auslaß-Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausfüh- kanal D, der sich in dem Auslaßstutzen E fortsetzt, rungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, abgeblasen, so daß dann der Ableiter ausschließlich einen Kondenswasserableiter der eingangs genannten von Dampf durchströmt wird. Die Strömungsge-Art zu schaffen, welcher selbst dann eine lange Le- schwindigkeit des Dampfes unterhalb der unteren bensdauer hat, wenn das Durchflußmedium Dampf 45 Fläche des Ventiltellers 2 ist höher als die Ströhoher Temperatur und hohen Druckes ist, die Erfin- mungsgeschwindigkeit des kondensierten Wassers, so dung strebt also insbesondere das Ziel an, bei solchen daß in Übereinstimmung mit dem Bernoullischen Kondenswasserableitern eine Leckage von Dampf zu Gesetz eine Reduzierung des dynamischen Druckes verhindern. stattfindet. Gleichzeitig wirkt der statische Druck des

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung 50 in die Druckkammer C eingeführten Dampfes auf die

vor, daß bei geschlossenem Ventilteller im kalten obere Fläche des Ventiltellers 2, so daß dieser ab-

Zustand zwischen diesem und seinem äußeren Ven- wärts bewegt wird, der Ventilteller 2 wird also ge-

tilsitz ein kleiner Zwischenraum vorgesehen ist, der- schlossen.

art, daß sich der Ventilteller im Betrieb krümmt und Der Druck innerhalb der Druckkammer wirkt als

auch auf seinem äußeren Ventilsitz zur Anlage 55 eine das Ventil geschlossen haltende Kraft über die

kommt. gesamte Oberfläche des Ventiltellers 2, während der

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist Druck auf der Einlaßseite, d. h. in dem Einlaß-

der mittlere Bereich des Ventiltellers eine Höhe auf, kanal B, als eine das Ventil öffnende Kraft wirkt, und

die um V1000 bis V10 mm größer ist als die Höhe seines zwar konzentrisch auf den mittleren Bereich des

Randbereichs, nach einem alternativen Merkmal 60 Ventiltellers. Wenn dieser solchen Kräften ausgesetzt

weist der innere Ventilsitz eine Höhe auf, die um ist, neigt er dazu, derart deformiert zu werden, daß

dasselbe Maß, nämlich V1000 bis V10 mm, höher ist als sich sein mittlerer Bereich konvex krümmt, also in

der äußere Ventilsitz. die Druckkammer vorsteht. Eine solche Krümmung

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand in der des Ventiltellers 2 wird durch eine Erwärmung ver-

Zcichnung dargestellter Ausführungsformen näher 65 stärkt, die dann auftritt, wenn der Ventilteller Dampf

erläutert. Es zeigt hoher Temperatur ausgesetzt ist. Es kann sich also

F i g. 1 bis 5 einen erfindungsgemäßen Kondens- zwischen dem Ventilteller 2 und dem inneren Ventil-

wasserableiter in einer Ausführungsform, bei welcher" sitz F ein Zwischenraum bilden, was eine Leckage

fies Dampfes zur Folge hat. Um dies zu verhindern, nicht eine AusfUhrungsform der Erfindung vor, die untere Seite des Ventiltellers derart kugelförmig zu formen, daß der mittlere Bereich des Ventiltellers eine Höhe aufweist, welche u»n ein geringes Maß $ größer ist als die Höhe des Randbereichs des Ventiltellers. Auf Orund einer solchen Ausbildung des Ventiltellers bleibt dieser geschlossen, und zwar selbst dann, wenn er gekrümmt werden sollte, es bildet sich dann kein Zwischenraum zwischen dem Ventilteller und den Ventilsitzen.

Wird wiederum kondensiertes Wasser in den Ableiter über den Einlaßstutzen A eingeführt und füllt dieses den Einlaßkanal B aus, dann wird der Dampf in der Druckkammer C gekühlt, was eine Kondensation beispielsweise durch Wärmeverlust nach außen durch den Deckel 3 hindurch und einen Druckabfall zur Folge hat. Wenn nun dieser Druck in der Druckkammer C schwächer wird und andererseits der Druck in dem Einlaßkanal B gleich bleibt oder sich ao erhöht, dann kommt es auf Grund eines solchen Druckunterschiedes zu einem öffnen des Ventiltellers, so daß das Kondensat über den Austrittskanal D, E ausfließen kann.

Gleiche Ergebnisse wie mit der vorerwähnten, er- »5 findungsgemäßen Ausführungsform eines Ventiltellers sind dann erzielbar, wenn man diesen in seinem mittleren Bereich mit einer konzentrischen, kreisförmigen Erhebung versieht, wie dies F i g. 4 und 5 veranschaulichen. Auch dann weist der Ventilteller in seinem mittleren Bereich eine größere Höhe auf als in seinem Randbereich. Gleiche Ergebnisse sind auch dann erzielbar, wenn man dem inneren Ventilsitz/⁷ eine größere Köhe gibt als dem äußeren Ventilsitz G, wie dies Fig. 6 bis 10 veranschaulichen. In der Ausführungsform gemäß F i g. 6 bis 8 sind die beiden Ventilsitze eben gehalten, während die Ventilsitze in der Ausführungsform gemäß Fig. 9 und 10 eine Kugelform bzw. eine Schräge aufweisen.

Im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungen sei abschließend noch darauf hingewiesen, daß der Betrag, um welchen sich die unterschiedlichen Höhen des Ventiltellers bzw. alternativ der Ventilsitze gemäß der Erfindung unterscheiden, geringfügige Änderungen in Abhängigkeit von dem Druck und der Temperatur des Durchflußmediums bzw, der Art und Weise des Betriebs des Ableiters erfahren können. Die genauen Werte solcher Höhenunterschiede lassen sich ohne weiteres empirisch bestimmen, im Rahmen durchgeführter Versuche wurde gefunden, daß der Höhenunterschied vorzugsweise zwischen V1000 bis ¹Ao mm betragen sollte.

Ein erfindungsgemäßer Ableiter ist gegenüber vergleichbaren, vorbekannten Aueführungeformen insbesondere darin vorteilhaft, daß er Dampf von hoher Temperatur und von hohem Druck verarbeiten kann, ohne daß es zu der Bildung eines Zwischenraumes zwischen dem Ventilteller und dem inneren Ventilsitz kommt. Der erflndungsgemäße Ableiter verhindert damit wirksam jede Leckage von Dampf. Indem eine solche Leckage von Dampf verhindert wird, wird weiterhin eine Erosion insbesondere des inneren Ventilsitzes verhindert, was eine lange Betriebsbereitschaft des Ableiters zur Folge hat. Dieser läßt sich letztlich mit niedrigen Kosten herstellen, da es weder Schwierigkeiten bereitet, einem Ventilteller in seinem mittleren Bereich eine größere Höhe zu geben als in seinem Randbereich, noch Schwierigkeiten bereitet, den inneren Ventilsitz höher auszubilden als den äußeren Ventilsitz.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Thermodynamischer Kondenswasserableiter, dessen Gehäuse einen Hohlraum, der durch einen frei beweglichen Ventilteller in eine Druckkammer und eine Austrittskammer unterteilt ist, und zwei konzentrisch zueinander angeordnete, mit dem Ventilteller zusammenarbeitende Ventilsitze aufweist, von denen der innere den Einlaßkanal und der äußere die Austrittskammer umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossenem Ventilteller (2) im kalten Zustand zwischen diesem und seinem äußeren Ventilsitz (G) ein kleiner Zwischenraum vorgesehen ist, derart, daß sich der Ventilteller (2) im Betrieb krümmt und auch auf seinem äußeren Ventilsitz (G) zur Anlage kommt.

- 2. Kondenswasserableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (2) in seinem mittleren Bereich eine größere Höhe aufweist als in seinem Randbereich.

3. Kondenswasserableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Ventilsitz (F) eine größere Höhe aufweist als der äußere Ventilsitz (G).

4. Kondenswasserableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Ventilteller (2) und äußerem Ventilsitz (G) bzw. der Höhenunterschied zwischen mittlerem Bereich und äußerem Bereich des Ventiltellers (2) bzw. der Höhenunterschied zwischen innerem (F) und äußerem Ventilsitz (G) zwischen V1000 und ¹Ao mm beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen