DE2311523A1

DE2311523A1 - Vorrichtung zur rueckfuehrung von kondensat

Info

Publication number: DE2311523A1
Application number: DE2311523A
Authority: DE
Inventors: Katsuji Fujiwara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1973-03-08
Publication date: 1973-09-27
Also published as: GB1419697A; US4025236A; JPS5412737Y2; NL7300761A; JPS48109301U; CA981146A

Description

Dipl.-lng. Heinz Lessei, Potentanwalt D— 8 München 81, Cosirr.astiaße 81 · Telefon: (0811) 95 38 20

Hyogo-ken (Japan) L 9960/L/ho.

Vorrichtung zur Rückführung von Kondensat

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, die eine unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit Systemen mit höherem Druck zuführen, wie dies insbesondere dazu verwendet wird, Kondensat einem Boiler direkt zurückzuführen und zwar bei Systemen, die mit Dampf arbeiten, sowie zum Hochpumpen von Flüssigkeit von einem niedrigen Stand zu einem höheren.

Bei Systemen, die mit Dampf arbeiten, wird Kondensat normalerweise mittels Kondensattöpfen ausgeworfen, sobald der Dampf umgesetzt wird, und latente Wärme entsteht, es bleibt aber noch eine beträchtliche Wärmemenge erhalten. Normalerweise wird das Kondensat nicht verwendet, ausser

! bei denVorrichtungen, die noch überschüssige Wärme verar- J beiten. Es ist deshalb wünschenswert, dass das Kondensat direkt dem Boiler zugeführt wird, um die gesamte Wärme auszunutzen, wobei das Kondensat nützliches Wasser für den Boiler darstellen kann, so dass doch das Kondensat dem Boiler wieder zugeführt wird, im allgemeinen mittels Pumpsiphons.

Bei den herkömmlichen Pumpsiphons wird durch einen Hebelmechanismus ein Schwimmer zwischenverbunden mit zwei Ventilen, wobei eines davon vorgesehen ist, um einen höheren Druck zum Zwecke des Antriebes dem Siphon zuzuführen, und das andere dazu dient, den Druck herauszupumpen, wobei ein Heben und Fallen des Schwimmers vom Kondensatstand im Siphon abhängt, hinsichtlich der beiden Ventile und zwar

Dipl.-lng, Heinz lesser, Patentanwalt

D —8 München 81, Cosimastroße 81 · Telefon: (0811) 95 38 20

in sobh einer Weise, dass das eine geöffnet wird und das andere geschlossen wird. Der Pumpsiphon führt Kondensat zum Boiler zurück, indem zwei Kontrollventile zusammenarbeitet!, und mit Einlass- und Auslasspassagen für das Kondensat .versehen sind.

Bei einer solchen Struktur ist es sehr schwierig, ein perfektes öffnen und Schliessen der beiden Ventile zu gewährleisten, weil die Ventile mit dem Schwimmer durch einen Hebelmechanismus verbunden sind, so dass eine leichte Verschiebung des Schwimmers aufgrund des Kondensatstandes dahingehend erfolgen kann, dass ein Arbeitsschritt.des Siphons beginnt, so dass die Kondensatmenge, die während eines Arbeitsschrittes zurückgeführt werden muss, gering ist und nicht willkürlich festgelegt werden kann, und weiterhin verbleibt immer eine grosse Kondensatmenge im Siphon, so dass der Pumpsiphon keine grosse Kondensatmenge zurückführen kann. Aufgrund des Hebelmechanismusses ist die Struktur komplex, der Siphon wird grosser und auch die Wartung wird sehr schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkei ten zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Rückführung des Kondensates zu einem Boiler zu schaffen, der einfach im Aufbau und zuverlässig in der Arbeitsweise ist.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Vorrichtung nach der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen vergrösserten Längsschnitt durch Teile gemäss Fig. 1,

Fig. 3 ein Leitungsschema mit der Vorrichtung nach der Erfindung. 3Q9 8-3 9/0412 ORIGINAL INSPECTED

Diol.-Ιηα, Heinz lesser, Paienfanwolt D — 8 Mündion 81, Cosimostraße 81 · Telefon: (0811) 95 38 20

Wie aus den Pig. 1 und 2 ersichtlich, weist die erfindungsgemäss Vorrichtung einen Hauptkörper 10 auf, der einen eimerahnliehen Kondensatsumpf 11 bildet und zwar mit einem Deckteil 12, der am Körper 10 festgelegt ist, und zwar an dessen oberem Teil, Die Bezugszeichen 13 und 14 bezeichnen Bolzen und eine Dichtung.

Der Hauptkörper 10 weist im unteren Bereich SeitenwandteiIe 15 und 15b mit zwei Kontrollventilen auf, mit denen Einlassund Auslass-Leitungen verbunden werden können. Jeder Seitenwandteil 15a bzw. 15b ist mit einer Bohrung 16 versehen die einen kleineren Durchmesser für die Verbindung zwischen dem Sumpf 11 und einer Einlass- bzw. Auslassleitung aufweist, und mit einer Bohrung 17 mit grösserem Durchmesser zur Aufnahme eines Einlass- bzw. Auslass-Steuerventiles 18a oder 18b. Eine nach unten gerichtete, vorstehende, rohrähnliche Wand 19, die über den Auslass 20 überhängt, ist so angepasst, dass das Kondensat ausgeworfen werden kann, bis der Wasserstand auf das unterste Ende der Wand 19 abgesenkt ist.

Jedes Steuerventil 18a und 18b ist mit einem zylindrischen Gehäuse 21 versehen, wobei die inneren zylindrischen Enden 22 und die Führungswände 23stromab je mit einem Vorsprung 24 versehen sind, dem ein Federlager 25 zugeordnet ist. Ein Scheibenventil 26 wird durch eine Schraubenfeder 27 gezwungen, mit einem ringförmigen Ventilsitz 28 zusammenzuwirken, der an einer inneren Wand des Gehäuses 21 durch einen Schnappring 29 festgelegt ist. Der Ventilsitz 28 ist bedeckt mit Kunststoff 30, wie Teflon (eingetragenes Warenzeichen), um den Ventilsitz noch luftdichter abzuschliessen. Die Bezugsziffer 31 bezeichnet Dichtungen. Jede der Einheiten 1st in der Bohrung 17 festgelegt durch einen Flanschkörper 32, der an dem Hauptkörper 10 durch Stiftschrauben 33 und Muttern befestigt ist.

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In dem Kondensatsumpf 11 ist ein gefässartiges Schwimmergehäuse 34 mit der Innen-Gewindebohrung des Deckteiles 12 verschraubt, um eine Schwimmerkammer 35 im Sumpf 11 zu bilden, in der ein muschelartig gestalteter Schwimmer 36 frei gelagert ist, der aus Metall oder "aus einem anderen geeigneten Schwimmermaterial besteht oder eine andere Form hat.

Das Gehäuse 34 weist an seinem Boden eines/mit Innengewinde versehene Wand 37 auf, in die ein Wasserrohr 38 eingeschraubt ist und zwar in vorbestimmter Lage, und durch welches die Schwimmerkammer 35 mit dem Sumpf 11 in Verbindung steht, j An einer inneren Wand um die Öffnung 40 der zylindrischen Ward:

i 37 sind Vorsprünge 39 vorgesehen, so dass verhindert wird, dass der Schwimmer 36 die Öffnung 40 absqhliesst, wenn der Schwimmer 36 auf der Öffnung 40 ruht oder auf diese fällt.

Vom Sumpf 11 führt eine Auslassbohrung 41 weg, die mit einer Ventilkammer 42 verbunden ist, _αη£ ±_n einem Aufsatz 43 angeordnet ist, der mit dem Deckelteil 12 verschraubt ist. Ein Ventilteil enthält eine Balgeinheit 44, die aus einem Balg! 45besteht, der an einem Ventilhalter 46 und an einem Balglager 47 abgedichtet festgelegt ist. Das Balglager 47 weist einen zylindrischen Teil auf, der in engem Kontakt mit einer Bohrung 48 steht, die im Aufastz 43 vorgesehen ist, ferner ist in ihm ein Dichtteil vorgesehen, wie ein O-Ring 49, und eine axiale Bohrung 50. Der Ventilhalter 46 hat einen verhältnismässig kleinen Durchgang 51, und trägt ein Hauptventil 52, welches mit ihm durch eine Schraube 53 und eine Kappenmutter 54 verbunden ist. Das Hauptventil 52 besteht aus zwei Dichtteilen 55, 57. Das Dichtteil 55 ist so angeordnet, dass es auf einem Ventilsitz 56 aufsitzt, wenn der Balg 45 zusammengezogen ist, das andere Dichtteil 57 ist so angeordnet, dass es auf einem Ventilsitz 58 einer Auslassöffnung 59 aufsitzt, wenn der Balg auseinander-

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gezogen ist. Der Ventilsitz 56 weist einen Muffenteil 60 auf, in dem der Balg 45 angeordnet ist, und am Balglager 47 durch einen Schnappring 61 festgelegt ist.

62 ist ein Zuführteil für unter höherem Druck stehende Luft, Gase od. dgl. _n

Der Zuführteil 62 ist mit der Schwimmerkammer 35 über einen Durchgang 63 verbunden, in dem ein Ventilsitz 64 angeordnet ist, welcher an der Schwimmerkammerseite 35 festgeschraubt ist. 65 ist ein Sieb. Eine Stösselstange 66 erstreckt sich durch den Ventilsitz 64. Das untere Ende der Stösselstange

66 steht aus dem Sitzteil 64 hervor und ist mit einem Teller

67 zur Anlage des Schwimmers 36 versehen, wenn dieser sich hebt. Um das untere Ende des Stössels 66 ist ein Schwimmerdeckel 68 angeordnet.

Ein Pilotventil 69 ist als ein Kugelventil ausgebildet, und auf dem Ventilsitz 64 frei gelagert, um mit dem oberen Ende der Stange 66 zusammenarbeiten zu können. Der Bereich

63 ist verbunden mit dem Bereich 50 des Balgenlagers 47 durch Schlitze 70 und ein Loch 71, wenn das Pilotventil 69 geöffnet ist.

Oberhalb der Schwimmerkammer 35 ist ein Lüftungsventil 72 ^! angeordnet, um die in der Kammer 35 befindliche Luft zur Auslassbohrung 41 zu bringen. Das Lüftungsventil 72 besteht aus einem Hauptkörper 73, der an dem Abdeckteil 12* angeordnet ist, wo auch ein Scheibenventil 74 angeordnet ist. Ein Schnappring 75 ist vorgesehen, so dass das Scheibenventil 74 nicht herausrutschen kann. Das Lüftungsventil 72 öffnet aufgrund der Druckerhöhung innerhalb der Schwimmerkammer 35.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung zur Rückführung des Kondensates wird an Hand der Fig. 3 nachfolgend- erläutert.

Die Bezugsziffer 80 bezeichnet Kondenstöpfe, die das Kondensat aus der Vorrichtung auswerfen, die Dampf verwendet,

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und zwar in einen Wassersaramelbehälter 81, dann wird das Kondensat zu der Vorrichtung 82 der vorliegenden Erfindung geführt durch ein Einlassrohr 83, welches mit einem Einlassflansch 84 verbunden ist. Die Bezugsziffer 85 bezeichnet ein Auslassrohr zur Rückführung des Kondensates zu einem Boiler 86, der mit dem Auslassflansch 87 verbunden ist.

Die Bözügsziffer 88 bezeichnet ein Zuführrohr, durch welches Kompressionsluft von einem Kompressor 89 zugeführt wird, und welches mit dem Zuführteil 62 verbunden ist. 9O bezeichnet ein Auslassrohr, welches mit der Auslassöffnung 59 verbunden ist, um die Drücke im Kondensatsumpf 11 und im* Inneren des Einlässrohres 83 auszugleichen.

Bei der Arbeitsweise der Vorrichtung* nach Fig. 1 befinden sich die Teile in der-statischen oder Ruhelage, was bedeutet, dass sich nur wenig oder gar kein Kondensat im Sumpf"11 ansammelt. Der Schwimmer 36 befindet sich dabei in seiner niedrigsten Lage gemäss Fig. 1, der Teil 4O ist jedoch nicht abgedichtet aufgrund der Vorsprünge 39, auf diese Weise ist der Schwimmer nicht in Eingriff mit der Stösselstange 66. Der Druck, der von dem Kompressor 89 angegeben wird, wird in das Innere der Balgeinheit 45 durch das Zuführrdhr 88 und den Zuführteil 62 übertragen. Der Druck wird wirksam im Durchgang 63 durch das Sieb 65 hindurch, so dass das Pilotventil 69 dicht am Ventilsitz 64 aufsitzt und eine Drucklagerdichtung zwischen dem Inneren der Balgeinheit 45 und dem Ventilsitzt entsteht, wodurch das Ventil 69 schliesst. Zur gleichen Zeit erstreckt sich der Druck im Inneren der Balgeinheit 45 zum Auslassteil 59 durch den Durchgang 51, wodurch der Druck innerhalb des Inneren der Balgeinheit 45 reduziert wird. Dann wird der Balg zusammengezogen, und der Ventilhalter 46 und das Hauptventil 52 verschieben sich nach rechts, so dass der Dichtteil 55 an dem Sitz 56 anliegt, der andere Dichtteil 57 entfernt sich vom Sitz 58.

Auf diese Weise steht der Kondensatsumpf 11 in Verbindung

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mit dem Einlassrohr 83 durch die Auslassbohrung 41, die Auslassöffnung 59 und das Auslassrohr 90, auf diese Weise wird die Luft im Einlassrohr 83 durch die Auslassöffnung 59 ausgestossen, und das Kondensat fliesst in den Sumpf durch das Einlass-Steuerventil 18a, welches geöffnet ist aufgrund· des Druckes und des Gewichtes des Kondensates, welches sich im Einlassrohr 83 angesammelt hat. Zu dieser Zeit ist das Auslass-Steuerventil 18b geschlossen aufgrund des Boilerdruckes 86.

Durch einen ständigen Zuflus des Kondensates, welches sich ansammelt und gelegentlich innerhalb des Sumpfes 11 steigt, um dann in die Schwimmerkammer 35 durch das Wassersammelrohr 38 zu gelangen, um eine bestimmte Schwimmhöhe für den Schwimmer 36 zu erreichen, welche nachher sich erhöhen kann entsprechend der Kondensathöhe, wird dann schliesslich Luft innerhalb der Schwimmerkammer 35 durch das Lüftungsventil 72 herausgedrückt.

Eine entsprechende Erhöhung des Kondensatstandes bewirkt, dass der Schwimmer in Eingriff mit dem Teller 67 der Bedienungsstange 66 kommt, wodurch dem Schwimmer ein allmählich: grosser werdender Auftrieb verliehen wird, wodurch auf die Stösselstange 66 eine nach oben gerichtete Kraft ausgeübt wird sowie damit auch auf das Pilotventil 69.

Aufgrund der Erhöhung des Kondensatstandes verbleibt das Schaltventil 69 in Ruhestellung, bis der Auftrieb des Schwimmers 36 eine Grosse erreicht, die eine auf das Pilotventil 69 gerichtete Kraft übersteigt, um den nach unten gerichteten Druck der verdichteten Luft zu übersteigen.

Der ffichwimmerdeckel 68 nimmt den Schwimmer auf und hält denselben, um eine nach oben gerichtete Kraft auf die Stösselstange 66 auszuüben, unabhängig von der Kondensatoberfläche .

Wenn das Pilotventil 69 geöffnet ist, wird die verdichtete Luft in das Innere der Balgeinheit 45 geführt, so dass sich

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der darin befindliche Druck erhöht, da der Durchgang 51 begrenzt ist, was darin resultiert, dass der Balg sich auseinander dehnt und die Linksverschiebung des Ventilhalters 46 und des Hauptventiles 52, verursacht. Die Auslassöffnung 59 ist abgedichtet durch den Abdichtteil 57, und die verdichtete Luft fliesst in den Kondensatsumpf 11 dirch den Ringspalt zwischen dem Abdichtteil 55 und dem Sitz 56. Dann übt die verdichtete Luft einen Druck nach unten auf das Kondensat aus, um das Einlass-Steuerventil 18 a zu schliessen und um das Auslass-Steuerventil 18b zu öffnen, auf diese Weise wird das Kondensat zum Boiler 86 zurückgefühtt, da der Druck im Kompressor 89 grosser ist als im Boiler. ·

Wenn das Kondensat zurückgeführt wird, fällt der Flüssigkeits stand im Sumpf 11. Jedoch verbleibt das. Kondensat in der Schwimmerkammer 35 in Ruhelage, der Kondensatstand im Sumpf 11 fällt unter einen vorbestimmten Stand im unteren Ende des Wassersammeirohres 38, da das Lüftungsventil geschlossen ist durch eine nach innen gerichtete Kraft aufgrund des Druckunterschiedes zwischen der Schwimmerkammer 35 und der Auslassbohrung 41 und dem Gewicht des Scheibenventiles 74.

Deshalb verbleibt der Schwimmer 36 in Eingriff mit dem Pilotventil 69, wodurch dieses offen bleibt, bis der Kondensatstand unter den vorbestimmten Stand fällt. Daraufhin fällt der Schwimmer 36, um das Pilotventil 69 frei von jeglicher Krafteinwirkung zu machen.

Auf diese Weise kehrt jedes Teil der Vorrichtung nach der Erfindung in die Ausgangslage gemäss Fig. 1 zurück und die Arbeitsschritte werden dann entsprechend wiederholt, um das Kondensat zurückzuführen.

Das Pilotventil wird geöffnet durch den Schwimmer, wenn der Kondensatstand im Sumpf eine bestimmte Höhe erreicht hat, so dass es ausgeworfen werden kann. Das Pilctrentil bleibt offen, bis der Kondensatstand unter einen vorbestimmten Wert fällt, bestimmt· durch das untere Ende des Wassersammelrohres, da das.LÜftungsventil geschlossen ist, der Schwimmer

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Dipl.-lng. Heinz Lessor, Patentanwalt D —8 Mönchen 81, Cosimcstraße 81 · Telefon; (0811) 95 33

an der Stösselstange angreift, unabhängig vom Kondensat.

Das Hauptventil wird umgeschaltet aufgrund des höheren Druckes des Pilotventiles, jedoch nicht durch einen Antrieb eines Schwimmers durch einen Hebelmechanismus, und das Kondensat wird dann durch den Druck ausgeworfen.

Auf diese Weise gewährleistet die erfindungsgemässe Vorrichtung eine genaue und zuverlässige Arbeitsweise, sie weist eine einfache Struktur und geringe Grosse auf hinsichtlich der Auswurfkapazität und der leichten Wartung.

Weiterhin kann die Vorrichtung nicht nur dafür verwendet werden, Kondensat zu einem Boiler zurückzuführen, das Kondensat kann auch durch ein System ausgeworfen werden, welches unter niedrigem Druck steht, in ein System mit höherem Druck, z.B. einen Vakuumsiphon, wobei das Kondensat unter Vakuum ausgeworfen wird, die Vorrichtung kann aber auch noch für andere Zwecke verwendet werden.

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Claims

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PATENTANSPRUCH

IJ Vorrichtung zur Rückführung von Kondensat, bestehend aus einem mit einem Einlass und einem Auslass für das Kondensat und mit einem Deckteil versehenen Hauptkörper,in dem eine Kondensatsumpfkammer ausgebildet ist, in der eine ·· Schwimmerkammer vorgesehen ist, die aus einem Zylinder besteht, um einen Schwimmer frei beweglich aufzunehmen, wobei die Schwimmerkammer und die Kondensatsumpfkammer durch ein Wasser^- rohr miteinander in Verbindung stehen, welches sich nach unten von dem den Schwimmer aufnehmenden Zylinder erstreckt, je einer dem Auslass und dem Einlass zugeordneten Steuerventileinheit,

dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Deckteiles (12)eine Ventilkammer (42) vorgesehen ist, die mit dem Zuführteil in Verbindung steht, ein Auslassteil und ein Zuführ-Auslassbereieh stehen in Verbindung mit der Kondensatsumpfkammer, und ein Durchgang ist als Bohrung vorgesehen, um den Zuführteil mit der den Schwimmer aufnehmenden Kammer zu verbinden, innerhalb welcher Ventilkammer eine Balgeinheit (44) angeordnet ist, die ein Hauptventil (52) umfasst, versehen mit Dichtteilen (55,57) an beiden Seiten, sowie einem Ventilhalter (46) und einem Balglager (47) , wobei der Ventilhalter (46) mit einem Durchgang verbunden ist, der den Innenraum des Balges (45) mit dem Aus las steil verbindet, und in dem Durchgang, der den Auslassteil mit der Kammer"verbindet, ist ein Pilot— ventil (64) angeordnet, welches sich öffnet und schliesst entsprechend dem Heben und Senken des Schwimmers (36) durch eine Stösselstange, und das öffnen und Schliessen des Pilotventiles wird gesteuert durch ein unter hohem Druck stehendes Gas, welches in die Balgkammer eingeführt wird voa dem Zuführteil·, um die Einheit hin- und herzubewegen,

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und durch Umschalten des Hauptventiles (72) mit den beiden Dichtteilen (55,57) wird der Zuführ- und Auslassteil entsprechend verbunden mit dem Kondensatsumpf (11), auf diese Weise wird das Kondensat durch Bedienung der Steuerventile mit entsprechendem Einlass und Auslass zurückgeführt.

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