DE2102765C2

DE2102765C2 - Vollhub-Sicherheitsventil für Dämpfe und Gase

Info

Publication number: DE2102765C2
Application number: DE19712102765
Authority: DE
Inventors: Hans 6802 Ladenburg Anselmann
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Priority date: 1971-01-21
Filing date: 1971-01-21
Publication date: 1981-10-15
Also published as: DE2102765A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vollhub-Sicherheitsventil für Dämpfe und Gase, dessen federbelasteter Absperrkörper als Hubhilfe einen seine Querschnittsfläche nach außen vergrößernden Staukörper aufweist, der mit mehreren auf dem Umfang verteilten Randausichnitten versehen ist, welche durch einen ebenfalls mit Randausschnitten versehenen, gegenüber dem Staukörper drehbaren Verstellring in ihrer Größe änderbar sind.

Es ist bei derartigen Sicherheitsventilen bekannt (DE-PS 8 10 507), am Absperrkörper oberhalb des Ventilsitzes einen die Querschnittsfläche des Absperrkörpers nach außen vergrößernden Stauteller als Hubhilfe vorzusehen und den austretenden Dampf über den Stautellerrand nach oben abströmen zu lassen. Das Schließen des Ventils ist mit Hilfe des Verstellrings beeinflußbar.

Grundsätzlich ist davon auszugehen, daß eine den Ventilquerschnitt vergrößernde Staufläche zwar den Öffnungsvorgang bis zum Erreichen des Vollhubs durch den höheren Staudruck wesentlich beschleunigt, dafür aber den Ventilschließvorgang infolge des größeren Ventilauftriebs nachteilig verzögert.

Bei diesem bekannten Sicherheitsventil muß das vorzeitige Schließen jeweils von Hand eingeleitet werden; nach Beendigen des Schließens ist der Verstellring wieder in die Ausgangslage zurückzustellen, da sonst der erforderliche Vollhub beim nächsten Ventilöffnungsvorgang nicht mehr erreicht werden kann.

Weiterhin ist ein Oberdruckventil für Gase bekannt (US-PS 27 54 841), bei dem am Umfang eines als Kolben ausgebildeten Verschlußteiles eine Anzahl von gebogenen Federelementen befestigt ist, die sich in Abhängigkeit von der Abströmmenge und vom Druck aufweiten

ίο und dadurch die Auftriebsfläche für den Öffnungsvorgang vergrößern. Bei Druckabsenkung sollen sich diese Federelemente selbsttätig in Richtung Ausgangsstellung bewegen und dadurch die Gesamtauftriebskraft für den Schließvorgang wieder vermindern. Dieses Ventil ist nur zum Abführen kleiner Gasmengen bei geringen Anforderungen an das öffnungs- und Schließverhalten geeignet, da die Reibung der Federelemente an der Gehäusewand beim öffnen und Schließen des Ventils nicht beherrschbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vollhub-Sicherheitsventil für Dämpfe und Gase der eingangs genannten Art zu schaffen, das ohne großen baulichen Aufwand einen schnellen und auf die speziellen Verhältnisse der mit dem Sicherheitsventil

ausgerüsteten Anlage einstellbaren öffnungs- und Schließvorgang gewährleistet.

Als Lösung dieser Aufgabe ist das Voiihub-Sicherheitsventil gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgebildet.

Durch die Verwendung einer nach unten offenen, den Ventilsitz übergreifenden Hubglocke wird erreicht, daß die nach oben hin geschlossen bleibende Hubglocke beim Öffnungsvorgang unverändert den gleichen Staudruck erhält und damit infolge der zusätzlichen Auftriebskraft schnell bis zum Vollhub geöffnet wird. Durch die fest einstellbaren Ausschnitte der Hubglocke wird der statische Druck und damit die Auftriebskraft beim Öffnungsvorgang kaum vermindert, da das ausströmende Medium beim öffnen des Ventils zunächst >n der nach oben geschlossenen Hubglocke voll umgelenkt wird und die einstellbaren Randausschnitte sich nur unten am Hubglockenrand befinden. Beim Schließvorgang dagegen wirken sich diese einstellbaren Randausschnitte der Hubglocke wesent-Hch aus, da das ausströmende Medium unter seitlicher Umlenkung durch die vergrößerten Randausschnitte der jetzt in angehobener Lage befindlichen Hubglocke schneller abströmen kann. Dadurch werden die durch die kinetische Energie des ausströmenden Mediums

so ausgelösten dynamischen Auftriebskräfte bei der Druckabsenkung entsprechend verringert, wodurch das Sicherheitsventil schnell in die Schließlage gelangen kann.

Die einstellbaren Hubglockenrandausschnitte lassen sich je nach Verwendung des Ventils an der Einsatzstelle so weit verstellen, daß beim Öffnungsvorgang der volle Hub innerhalb der vorgeschriebenen 5%igen Abweichung vom Ansprechdruck gerade erreicht wird. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß der Austrittsquerschnitt der Randausschnitte stets noch so groß ist, daß beim Schließen der Abströmwiderstand der Hubglocke noch innerhalb der zulässigen Grenze von 7 bzw. 10% unterhalb des Ansprechdrucks liegt. Diese Feineinstellung gewährleistet, daß das Ventil in unterschiedliche Anlagen mit voneinander abweichenden Ausströmwiderständen eingebaut oder für unterschiedliche Medien oder unterschiedliche Druckanstiegsgeschwindigkeiten verwendet werden kann und

hierbei stets bei dem gleichen Druck in der Zuführungsleitung öffnet

In Weiterentwicklung gemäß der Erfindung ergibt sich eine einfache Arretierung dadurch, daß diese aus einer Anzahl auf dem Verstellring auf einem Kreisbogenabschnitt nebeneinander liegender und nach oben offener Radialschlitze und aus einer mit den Radialschlitzen zusammenwirkenden, an der Hubglocke gelenkig befestigten Klaue besteht

Die Querschnittsverstellung der Hubglockenausschnitte läßi sich von außen her in einfacher Weise durchführen und sicher arretieren, wenn im Ventilgehäuse im Bereich der Arretierung eine die Ringeinstellung von außen zulassende Gewindebohrung vorgesehen ist, in die ein Verschlußbolzen einschraubbar ist, dessen Schaftende gleichzeitig einen Sperranschlag für die eingerastete Klaue bildet.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert

Es zeigt

F i g. 1 ein Sicherheitsventil mit verstellbarer Hubglocke im Querschnitt,

F i g. 2 die Hubglocke in vergrößerter Darstellung im Schnitt und

F i g. 3 den Schnitt durch die Hubglocke nach Linie III-IIIderFig.2.

Das federbelastete Vollhub-Sicherheitsventil besteht aus dem Ventilgehäuse 1 mit Eintrittsflansch 2 und Austrittsflansch 3, auf dem die Federhaube 4 aufgesetzt ist. Der obere Abschluß des Ventils erfolgt über die die Anlüftvorrichtung 5 verkleidende Kappe 6. Im Innc/n des Ventilgehäuses 1 ist eine Sitzbüchse 7 vorgesehen, die an ihrer oberen Stirnfläche 8 den Ventilsitz bildet Der Abschluß des Ventilsitzes 8 erfolgt durch einen in axialer Richtung beweglichen Absperrkörper 9, der kraftschlüssig mit einer Ventilstange 10 verbunden ist, die ständig unter der Wirkung einer Ventilfeder 11 steht. Die Federkraftübertragung auf den Absperrkörper 9 erfolgt von einem unteren Federteller 12 aus über eine Druckhülse 13, eine Hubglocke 14 und einen geteilten Druckring 15, der fest mit der Ventilstange 10 verbunden ist.

Die Hubglocke 14 ist mit einem Gewinde 16 zur Aufnahme eines Verstellrings 17 versehen. Die Randzone 18 der Hubglocke 14 und der Rand 19 des Verstellrings 17 sind jeweils mit rechteckigen, nach unten offenen Randausschnitten 20 bzw. 21 versehen. Je nach Größe des gewünschten Abströmquerschnitts können die Randausschnitte 21 des Verstellrings 17 gegenüber den Randausschnitten 20 der Hubglocke 14 in Umfangsrichtung mehr oder weniger verstellt werden. Hierdurch tritt eine unterschiedliche Überdekkung der Randausschnitte 20 und 21 ein.

In der Fig.3 ist eine Grenzlage bei vollständiger Abdeckung der Randausschnitte 20 und 21 dargestellt, so daß das Abströmen nur nach unten über die Unterkante der Hubglocke 14 erfolgen kann. Wird der Verstellring 17 gegenüber der Hubglocke 14 und die Ventilachse 22 gedreht, so werden die inneren Schlitze 20 mehr oder weniger weit über die Schlitze 21 nach außen freigegeben, so daß das Abströmen nicht nur über den unteren Rand der Hubgiocke 14, sondern auch seitlich durch die Randausschnitte 20 und 21 erfolgen kann. Die Randausschnitte 20 und 21 sind gleichmäßig auf dem Umfang verteilt so daß das seitliche Ausströmen ebenfalls gleichmäßig auf dem Umfang verteilt erfolgt

Der Verstellring 17 ist mit einer Anzahl auf einem Kreisbogenabschnitt 23 nebeneinander liegender und nach oben offener Radialschlitze 24 versehen, die zum Arretieren des eingestellten Drehwinkels dienen. Zu diesem Zweck weist die Hubglocke 14 eine schwenkbare Klaue 25 auf, die nach dem Verstellen in den zugehörigen Radialschlitz 24 des Einstellrings 17 einrastet. Dadurch erfolgt ein Blockieren zwischen der Hubglocke 14 und dem Verstellring 17; die eingestellte Überdeckungslage der Randausschnitte 20 und 21 wird dadurch auch bei allen Betriebsbedingungen konstant gehalten.

Um ein Ausrasten der Klaue 25 zu verhindern, weist das Ventilgehäuse 1 eine Gewindebohrung 26 auf, in die ein Verschlußbolzen 27 eingeschraubt ist, dessen Schaftende 28 einen Sperranschlag für die Klaue 25 bildet. Ober die Bohrung 26 des Ventilgehäuses 1 wird bei herausgeschraubtem Verschlußbolzen 27 gleichzeitig das Ventilinnere für ein Verstellen zugänglich. Der Bedienungsmann kann mit einem Werkzeug durch die Bohrung 26 die Klaue 25 anheben, über die Radialschlitze 24 den Verstellring 17 in die gewünschte Lage drehen und die Klaue 25 wieder einrasten lassen. Nach Einschrauben des Verschlußbolzens 27 ist das Einstellen beendet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vollhub-Sicherheitsventil für Dämpfe und Gase, dessen federbelasteter Absperrkörper als Hubhilfe einen seine Querschnittsfläche nach außen vergrößernden Staukörper aufweist, der mit mehreren auf dem Umfang verteilten Randausschnitten versehen ist, weiche durch einen ebenfalls mit Randausschnitten versehenen, gegenüber dem Staukörper drehbaren Verstellring in ihrer Größe änderbar sind, da durch gekennzeichnet, daß als Staukörper eine den Absperrkörper (9) mit Spiel umgreifende, nach unten offene Hubglocke (14) vorgesehen ist, die mit ihrem unteren Rand unterhalb des Ventilsitzes (8) liegt und in ihrer radial zum Ventilsitz liegenden Randzone (18) die Randausschnitte (20) aufweist und die den aufgeschraubten Verstellring (17) trägt, und daß zwischen der Hubglocke (14) und dem Verstellring (17) eine diese während der Betriebszeit gegeneinander verriegelte Arretierung (24,25) vorgesehen ist.

2. Vollhub-Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung aus einer Anzahl auf dem Verstellring (17) auf einem Kreisbogenabschnitt (23) nebeneinander liegender und nach oben offener Radialschlitze (24) und aus einer mit den Radialschlitzen zusammenwirkenden, an der Hubglocke (14) gelenkig befestigten Klaue (25) besteht.

3. Vollhub-Sicherheitsventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuse (1) im Bereich der Arretierung (24,25) eine die Ringeinstellung von außen zulassende Gewindebohrung (26) vorgesehen ist, in die ein Verschlußbolzen (27) einschraubbar ist, dessen Schaftende (28) gleichzeitig einen Sperranschlag für die eingerastete Klaue (25) bildet.