DE2948686C2

DE2948686C2 - Bimetallgesteuerter Kondensatableiter

Info

Publication number: DE2948686C2
Application number: DE2948686A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 2805 Stuhr Föller
Original assignee: Gestra Kondensatableiter & Co Kg 2800 Bremen De GmbH; Gestra Kondensatableiter & Co Kg 2800 Bremen GmbH
Current assignee: Gestra AG
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1983-09-29
Also published as: ES8202124A1; NL8006228A; FR2470921A1; HU182246B; US4347975A; JPS5690191A; FI803519L; BE886473A; SE8008488L; JPH0150800B2; BR8007880A; ES496799A0; CA1159030A; IT1207159B; IT8050288A0; DE2948686A1; GB2064723B; GB2064723A

Description

— das Bimetalisteuerorgan mindestens zwei Birnetall-Schnappscheiben (9,10,11) aufweist,

— diese (9, 10, 11) mittels mindestens eines Hubübertragungsgliedes (12,13) so hintereinandergeschaltet sind, daß bei geöffnetem Verschlußteil (8), während des Schleichhubes der Bimetall-Schnappscheiben (9, 10, 11) die Hubbewegung des Verschlußteiles (8) die Summe der Schleichhübe sämtlicher Bimetall-Schnappscheiben (9,10,11) ist, und

— die BimetaD-Schnappscheiben (9, 10, 11) hinsichtlich ihrer Schnappkraft und -temperatur sowie Federkonstante zueinander so unterschiedlich sind, daß jede der Bimetall-Schnappscheiben (9, 10, 11) innerhalb eines anderen Teilabschnittes (I, II, III) des gesamten Einsatzdruckbereiches des Ableiters bei Temperaturen nahe einer vorgegebenen Druck-Temperatur-Kurve das Verschlußteil (8) durch Schnapphub schließt.

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2. Kondensatableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Hubweg des Verschlußteiles (8) kleiner ist als der maximale Hub jeder einzelnen Bimetall-Schnappscheibe (9, 10, 11).

3. Kondensatableiter nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Bimetall-Schnappscheiben (9, 10, 11) im wesentlichen den gleichen maximalen Hubweg besitzen.

4. Kondensatableiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

— die Bimetall-Schnappscheiben (9, 10, 11) im kalten Zustand gleichsinnig durchgewölbt sind und

— das Hubübertragungsglied (12, 13) zwischen je zwei solchen Bimetall-Schnappscheiben (9, 10, 11) angeordnet ist und mit seiner einen Stirnseite zentral an der im kalten Zustand konkav gewölbten Seite der einen Bimetall-Schnappscheibe (10,11) und mit seiner anderen Stirnseite peripher an der im kalten Zustand konvex gewölbten Seite der anderen Bimetall-Schnappscheibe (9,10) axial anliegt. «

5. Kondensatableiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

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je zwei Bimetall-Schnappscheiben im kalten Zustand mit ihren konvex gewölbten Seiten einander zugekehrt sind und
das Hubübertragungsglied im Außenrandbereich der Bimetall-Schnappscheiben axial zwisehen ihnen angeordnet ist.

6. Kondensatableiter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

— zwei Bimetall-Schnappscneiben im kalten Zustand mit ihren konkav gewölbten Seiten einander zugekehrt sind und

— das Hubübertragungsglied im zentralen Bereich der Bimetall-Schnappscheiben axial zwischen ihnen angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft einen Kondensatableiter, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 spezifiziert angegeben ist.

Bei derartigen Kondensatableitern ist eine intermittierende Arbeitsweise erwünscht, d. h. ein schlagartiges weites öffnen und ein gleichfalls schlagartiges gänzliches Schließen. Zu diesem Zweck ist es z. B. bei Kondensatableitern mit vordruckseitigem Bimetallsteuerorgan bekannt (DE-PS 12 36 292), am Verschlußteil abströmseitig eine große Druckbeaufschlagungsfläche vorzusehen, über welche abströmendes Kondensat eine zusätzliche Öffnungskraft auf das Verschlußteil ausüben und dadurch ein weites öffnen bewirken kann. Diese zusätzliche Öffnungskraft entsteht jedoch erst nach einem gewissen Öffnungshub des Verschlußteiles, wenn also bereits Kondensat fließt. Bei kleinen anfallenden Kondensatmengen ergibt sich demnach bereits bei geringfügigem Öffnen ein Gleichgewichtszustand zwischen den Schließkräften der Bimetall-Schleichscheiben und den vom Druck bestimmten Öffnungskräften am Verschlußteil. Letzteres verharrt dann in der Drosselstellung und schnappt nicht in die Weitoffen-Stellung auf.

Bekannt ist ferner ein Kondensatableiter (US-PS 16 56 392) mit einer auf der Niederdruckseite angeordneten Bimetall-Schnappscheibe, die bei einer bestimmten Temperatur von der Offen- in die Schließstellung schnappt, ohne daß es einer besonderen Druckbeaufschlagungsfläche am Verschlußteil bedarf. Von außen zugängliche Einstellmittel sollen eine Verstellung der Schnapptemperatur erlauben. Wünschenswert wäre eine selbsttätige Anpassung der öffnungs- oder Schließtemperatur an die verschiedenen Drücken zugeordneten Siedetemperaturen, sie erfolgt jedoch nicht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, unter Verwendung des Bauteiles »Bimetall-Schnappscheibe« einen Kondensatableiter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem — ohne daß es eines Einstellens von außen bedarf — das Auf- und Zuschnellen des Verschlußteiles im gesamten Einsatzdruckbereich des Kondensatabieiters stets bei Temperaturen nahe einer vorgegebenen Temperatur-Druck-Kurve erfolgt.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Erfindungsmerkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung mehrerer unterschiedlicher Bimetall-Schnappscheiben, von denen jede stets nur innerhalb eines vorgesehenen Teilabschnittes des Einsatzdruckbereiches des Ableiters durchschnappt, während gleichzeitig die andere(n) dann nicht durchschnappen, ist ein der vorgegebenen Temperatur-Druck-Kurve hinreichend angepaßter Li-

nienzug für die Schließkraft realisierbar.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 wirken sich besonders positiv auf das spontane Aufschnellen des Verschlußteiles im gesamten Einsatzdruckbereich des Ableiters aus.

Die Ansprüche 4 bis 6 haben besonders bevorzugte Anordnungen der Bimetall-Schnappscheiben zum Gegenstand. Die vorgesehenen Hubübertragungsglieiier bewirken eine Hintereinanderschaltung der Bimetall-Schnappscheiben hinsichtlich ihres Schleichhubes. Außerdem schaffen die Hubübertragungsglieder den notwendigen Freiraum für die unbehinderte Hubbewegung der einzelnen Bimetall-Schnappscheiben. '⁵

Bei im kalten Zustand gleichsinniger Wölbung der Bimetall-Schnappscheiben bedarf es im wesentlichen scheibenförmiger Hubübertragungsglieder. Sind die Bimetall-Schnappscheiben zueinander gegensinnig gewölbt, können mehr oder weniger rohrförmige Hub- ^2U übertragungsglieder Verwendung finden. Die Anordnungen gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 können einzeln oder auch in Kombination miteinander zur Anwendung kommen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ableiters dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Steuereinheit des Ableiters in Offenstellung,

F i g. 2 ein Diagramm mit einer Sattdampfkurve sowie einem Schließkraftlinienzug und

F i g. 3a bis 3c die Steuereinheit in Schließstellung bei unterschiedlichen Betriebsdrücken.

In den F i g. 1 und 3a bis 3c weist eine Trennwand 1 zwischen Vor- und Niederdruckseite eines nicht dargestellten Ableitergehäuses eine Durchlaßbohrung 2 ³> für das abzuleitende Kondensat auf und trägt eine Steuereinheit.

Die Steuereinheit umfaßt einen Sitzkörper 3 mit einem zentralen Durchlaß 4, einen Ventilsitz 5, Auflager 6, ein vordruckseitig angeordnetes Bimetallsteuerorgan 7 sowie ein vom Vordruck im Öffnungssinn belastetes Verschlußteil 8.

Das Bimetallsteuerorgan 7 weist drei im kalten Zustand gleichsinnig durchgewölbte, mit ihrer konvexen Seite dem Sitzkörper 3 zugekehrte Bimetall-Schnappscheiben 9,10,11 auf (Fig. 1). Die untere von ihnen liegt mit ihrem Außenrandbereich auf den Auflagern 6 axial abstützend auf. Zwischen den Bimetall-Schnappscheiben 9, 10, 11 befinden sich starre, scheibenförmige Hubübertragungsglieder 12, 13. Diese sind so gestaltet, '" daß sie auf ihrer Unterseite lediglich im zentralen Bereich an der im kalten Zustand konkaven Seite der darunter angeordneten Bimetall-Schnappscheibe 10,11 anliegen, während auf ihrer Oberseite die im kalten Zustand konvexe Seite der darüber befindlichen Bimetall-Schnappscheibe 9, 10 ausschließlich mit ihrem Außenrandbereich axial zur Anlage kommt.

Die drei Bimetall-Schnappscheiben 9, 10, 11 sind hinsichtlich der Größe ihres Hubes von einer zur anderen Endlage im wesentlichen gleich. Bezüglich der Schnapptemperatur und -kraft sowie der Federkonstante unterscheiden sie sich jedoch voneinander. Diesbezüglich weist die Scheibe 9 die niedrigsten Werte auf. Die Scheibe 10 weist mittlere und die Scheibe 11 die höchsten Werte.

Demgemäß schnappt jede der drei Bimetall-Schnappscheiben 9, 10, 11 lediglich in einem Teilabschnitt des gesamten Einsatzdruckbereiches des Ableiters, z. B. die Scheibe 9 im unteren Druckbereich 1 (F i g. 2 und 3a), die Scheibe 10 im mittleren Druckbereich II (F i g. 2 und 3b) und schließlich die Scheibe Hirn oberen Druckbereich III(Fig. 2und3c).

In dem Druck-Temperatur-Diagramm (Fig.2) gibt der annähernd parallel zur Sattdampfkurve 14 verlaufende, abgeknickte Linienzug 15 die Schließ-Schnapptemperaturen der einzelnen Bimetall-Schnappscheiben 9,10,11 in ihrem Druckbereich an.

Fließt kaltes Kondensat durch den Ableiter, so befinden sich bei jedem Betriebsdruck alle drei Bimetall-Schnappscheiben 9, 10, 11 stets in ihrer in F i g. 1 gezeigten Endlage, und das Verschlußteil 8 nimmt seine maximale Offenstellung ein. Strömt wärmeres Kondensat nach, so führen zunächst alle drei Bimetall-Schnappscheiben 9, 10, 11 gleichzeitig aus ihrer unteren Endlage heraus geringfügige Schleichhübe aus. Letztere addieren sich und bewirken einen ersten, in Relation zum Gesamthub des Verschlußteiles 8 nur kleinen Hub desselben.

Handelt es sich um eine Anlage geringen Betriebsdruckes — also innerhalb des Druckbereiches I —, so schnappt die Bimetall-Schnappscheibe 9 durch (Fig.3a), sofern das Kondensat die dem Druck zugehörige, aus dem Linienzug 15 ersichtliche Schließtemperatur (F i g. 2) erreicht. Dies ist annähernd die jeweilige Sattdampftemperatur. Das Verschlußteil 8 wird dabei aus der Weitoffenstellung heraus unverzüglich in die Schließstellung geschnellt. Die beiden anderen Bimetall-Schnappscheiben 10, 11 verbleiben währenddessen weiter in ihrer zum Ventilsitz 3 hin konvex gewölbten Lage, da die zur Überwindung der auf das Verschlußteil 8 einwirkenden Druckbelastung notwendigen Schließtemperaturen der Bimetall-Schnappscheiben 10 und 11 höher sind als die der Bimetall-Schnappscheibe 9.

Steigt bei einem Druck im Bereich II die Kondensattemperatur an, so schnappt die Bimetall-Schnappscheibe 10 durch, sobald die Kondensattemperatur die dem Druck zugehörige Schließtemperatur (mittlerer Abschnitt im Linienzug 15) erreicht (F i g. 3b). Obschon bei diesem Temperaturanstieg unter Umständen Temperaturwerte durchlaufen werden, die an sich Schnapptemperaturen der Bimetall-Schnappscheibe 9 bei niedrigem Druck entsprächen, kommt diese dennoch nicht zum Durchschnappen, da bei dem herrschenden höheren Druck die Schnapptemperatur der Bimetall-Schnappscheibe 9 höher ist als die der Bimetall-Schnappscheibe 10. Im obersten Druckbereich III gilt dies analog für die beiden Bimetall-Schnappscheiben 9 und 10. Es schnappt dort die Bimetall-Schnappscheibe 11 (F i g. 3c).

Im Grenzbereich zwischen den Druckbereichen I und II bzw. II und III kann es vorkommen, daß zunächst die elastischere Bimetall-Schnappscheibe 9 oder 10 durchschnappt und bei einem nachfolgenden Druck- und Temperaturanstieg im Ableiter dann die steifere Bimetall-Schnappscheibe 10 bzw. 11 durchschnappt. Die elastischere Bimetall-Schnappscheibe 9 bzw. 10 wird dadurch zurückgeschnappt. Der Ableiter bleibt währenddessen unverändert geschlossen.

Der Maximalhub des Verschlußteiles 8 ist geringer als jener der einzelnen Bimelall-Schnappscheiben 9,10,11, so daß letztere nicht voll bis in ihre obere Endlage durchschnappen und nicht in den dortigen Schleichhubbereich gelangen können. Bei Temperaturabsenkung schnellt demzufolge die jeweils betroffene Bimetall-Schnappscheibe und mit ihr das Verschlußteil 8 aus der Schließstellung geradewegs in die Weitoffenstellung.

Innerhalb des gesamten Einsatzdruckbereiches schließt der Ableiter stets mit vorteilhaft geringer Temperaturdifferenz zu einer vorgegebenen Druck-Temperatur-Kurve, z. B. der Sattdampfkurve 14.

Liste der Bezugszeichen

1 Trennwand

2 Durchflußbohrung

3 Sitzkörper

4 Durchlaß

5 Ventilsitz

6 Auflager

7 Bimetallsteuerorgan

8 Verschlußteil

9, 10, 11 Bimetall-Schnappscheiben

12, 13 Hubübertragungsglieder

14 Sattdampfkurve

15 Schließkraft-Linienzug

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kondensatableiter mit einem vordruclcseitig angeordneten Bimetallsteuerorgan und einem hiervon betätigten, durch den Vordruck im Öffnungssinn belasteten Verschlußteil, welches mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß