DE3402399C2

DE3402399C2 -

Info

Publication number: DE3402399C2
Application number: DE19843402399
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. Ddr 9803 Mylau Dd Boehm; Rolf Gruschwitz; Hans-Juergen Ddr 9800 Reichenbach Dd Dentel
Original assignee: VEB MAGDEBURGER ARMATURENWERKE "KARL MARX" DDR 3010 MAGDEBURG DD
Current assignee: VEB MAGDEBURGER ARMATURENWERKE "KARL MARX" DDR 3010 MAGDEBURG DD
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1984-01-25
Publication date: 1987-09-17
Also published as: CH664206A5; HU189872B; RO90106A; CS253294B1; DE3402399A1; DD216086A1; NL8400285A; FR2545201A1; PL139180B1; PL247441A1; FR2545201B1; HUT35361A

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Kondensat ableiter mit einem flachbauenden, mit Steuerflüssigkeit gefüllten thermischen Steuerelement, das als Huborgan eine Membrane besitzt, welche zwischen zwei Wandungsteilen fest eingespannt gehalten wird und mit dem oberen Wandungsteil einen dichten Aufnahmeraum für die Steuerflüssigkeit bildet. In Abhängigkeit von Temperatur und Betriebsdruck regelt das Steuerelement mittels Hubbewegung der Membrane den Kondensat fluß bzw. sperrt den nachströmenden Dampf ab.The invention relates to a thermal condensate arrester with a low-profile, with control fluid filled thermal control, which as a lifting element Membrane has which firmly between two wall parts is held clamped and with the upper wall part forms a tight receiving space for the control liquid. This regulates depending on the temperature and operating pressure Control the condensate by lifting the membrane flows or shuts off the incoming steam.

Characteristic of the known technical solutions

Gewöhnlich wird bei thermischen Kondensatableitern die Tem peratur des durchströmenden Mediums sowie der Betriebsdruck vor und hinter dem Ableiter zur Regelung des Durchflusses von Wasserdampfkondensat ausgenutzt.With thermal steam traps, the tem temperature of the medium flowing through and the operating pressure in front of and behind the trap to regulate the flow exploited by water vapor condensate.

Bei bekannten thermischen Kondensatableitern mit flach bauendem, mit Steuerflüssigkeit gefülltem Steuerelement, welche als Huborgan eine oder mehrere zwischen zwei Wan dungsteilen fest eingespannte Membranen besitzt, wird durch die Temperatur des strömenden Mediums die Steuer flüssigkeit teilweise verdampft und erzeugt in dem gas dichten Aufnahmeraum zwischen Membrane und oberem Wandungsteil einen Innendruck. Ist der Dampfdruck der Steuerflüssigkeit gegenüber dem Betriebsdruck um ein be stimmtes Maß größer, so wird die Membrane im Schließsinne axial gedrückt und das an dieser zentral angeordnete Ab sperrorgan verschließt dabei die Ventilbohrung. Die gas dichte Verbindung des Absperrorganes mit der Membrane wird bekanntlich durch Verspannen dieser Teile erreicht, wobei zwischen Membrane und Abschlußorgan entsprechende Dicht elemente angeordnet werden oder aber durch eine Schweiß verbindung das Abschlußorgan an der Membrane befestigt wird.In known thermal steam traps with flat building control element filled with control fluid, which as a lifting device one or more between two panes manure parts has firmly clamped membranes the tax by the temperature of the flowing medium liquid partially evaporates and generates in the gas tight space between the membrane and the upper one Wall part an internal pressure. Is the vapor pressure the Control fluid compared to the operating pressure by a be correct size, the diaphragm will close axially pressed and the centrally arranged Ab The locking device closes the valve bore. The gas tight connection of the shut-off device with the membrane known to be achieved by bracing these parts, wherein appropriate seal between the membrane and the end member elements are arranged or by welding connection the closing member attached to the membrane becomes.

Als Steuerflüssigkeit werden niedrig siedende Kohlenwasser stoffe oder andere Chemikalien verwendet. Die Verdampfungs temperaturen dieser Flüssigkeiten sollten zur Erfüllung der geforderten Funktion nur wenige Grade unterhalb der von Wasser bzw. Kondensat im gewünschten Druckbereich liegen. Dies erfordert eine äußerst flexibel arbeitende Membrane mit einem starren Abschlußorgan. Die Erfahrungen haben ge zeigt, daß nach einer gewissen Betriebsdauer in den meisten Fällen die dichte Verbindung zwischen Membranen und Ab schlußorgan im Zentrum undicht wird und dadurch die Steuer flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum entweichen kann. In diesem Falle verschließt das Absperrorgan dauerhaft im Betriebs zustand die Ventilbohrung. In einigen Anwendungsfällen, z. B. bei Begleitheizungen, würde diese dauerhafte Absperrung zum Stillstand der Heizung führen und volkswirtschaftlichen Scha den verursachen.Low-boiling hydrocarbons are used as control liquid substances or other chemicals used. The evaporation Temperatures of these liquids should meet the required function just a few degrees below that of Water or condensate are in the desired pressure range. This requires an extremely flexible membrane with a rigid closing organ. The experiences have ge shows that after a certain period of operation in most Cases the tight connection between membranes and Ab the final organ in the center becomes leaky and thereby the tax liquid can escape from the receiving space. In this The shut-off valve closes permanently during operation condition of the valve bore. In some use cases, e.g. B. in the case of trace heating, this permanent barrier would become Carry out heating standstill and economic sha cause that.

Diese gewünschte geringe Lebensdauer der Membrane mit integriertem Abschlußorgan ist dadurch zu erklären, daß z. B. während des Schweißprozesses von Membrane und Abschlußorgan kurzzeitig sehr hohe Temperaturen auf das sehr dünne Membran blech einwirken und dabei eine Struktur- bzw. Gefügeverände rung im Material eintritt. Auch bei einer festen Verbindung von Membranen und Abschlußorgan durch Verspannen z. B. mit tels Verschraubung oder Nieten ist eine Veränderung der Spannkräfte durch wechselnde Temperatureinflüsse unvermeidbar. Zum anderen begrenzt eine feste Einspannung der Membrane im Zentrum die flexiblen Eigenschaften dieses Teiles und führt zu vorzeitigen Ermüdungsbrüchen des Membranwerkstoffes.This desired short life of the membrane with Integrated final organ can be explained by the fact that z. B. during the welding process of the membrane and the end member briefly very high temperatures on the very thin membrane act on the sheet and thereby a structural or structural change in the material. Even with a fixed connection of membranes and end organ by bracing z. B. with screwing or riveting is a change in Tension forces are unavoidable due to changing temperature influences. On the other hand, a firm clamping of the membrane in the Center the flexible properties of this part and leads to premature fatigue fractures of the membrane material.

Als Beispiele derartig nach dem oben beschriebenen Verfahren arbeitender Kondensatableiter sind die in den DE-AS 20 38 344, DE-AS 15 26 972, DE-AS 24 47 031 sowie in der DE-OS 23 03 275 darge legten Lösungen anzusehen.As examples such according to the method described above working steam traps are those in DE-AS 20 38 344, DE-AS 15 26 972, DE-AS 24 47 031 and in DE-OS 23 03 275 Darge laid out solutions to look at.

Zum Stand der Technik gehört ferner eine Ausbildung nach der DE-AS 26 30 038, bei der die Membranlamellen eine Zentralboh rung besitzen und mittels einer Klemmscheibe auf das Abschluß organ im Fußbereich der kegelstumpfförmigen Ringwulst einge drückt und dabei fest eingespannt werden. Die Membranlamellen werden gemeinsam mit der Klemmscheibe und Abschlußorgan im kegelförmigen Ringbuckel miteinander gasdicht verschweißt.The prior art also includes training according to DE-AS 26 30 038, in which the membrane lamellae a central boring tion and by means of a clamping disc on the end organ inserted in the foot area of the frustoconical ring bead presses while being firmly clamped. The membrane fins are together with the clamping disc and closure member in cone-shaped ring bosses welded together gastight.

Als Nachteil ist bei dieser Konstruktion zu werten, daß durch die feste Einspannung und Verbindungsschweißung von Klemm scheibe, Membranlamellen sowie Abschlußorgan die elastischen Eigenschaften der Membranlamellen in der Randzone der Zentral bohrung abnehmen und vorzeitige Ermüdungsbrüche auftreten können.A disadvantage of this construction is that Fixed clamping and connection welding by Klemm washer, membrane lamellae as well as the elastic closure element Properties of the membrane lamella in the peripheral zone of the central Remove the bore and premature fatigue fractures occur can.

Aim of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen thermischen Kon densatableiter mit flachbauendem, mit Steuerflüssigkeit ge fülltem Steuerelement zu schaffen, welcher eine Membranlamelle besitzt, die im Zentrum durch keinerlei äußere Spannkräfte noch durch mittels hoher Schweißtemperaturen hervorgerufene innere Gefügeänderungen in ihrer Langzeitfunktion beein trächtigt ist. The aim of the invention is to provide a thermal con steam trap with flat construction, with control fluid filled control to create a membrane lamella possesses that in the center by no external tension still caused by high welding temperatures internal structural changes in their long-term function is pregnant.

State the nature of the invention

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, entsprechend dem Ziel der Erfindung die Membrane in ihrem Zentrum derart stabilisiert auszubilden, daß sie sowohl die eigentliche Mem branfunktion ausübt sowie auch als spezielles Abschlußorgan fungiert.The invention is based on the task, accordingly the aim of the invention the membrane in its center like this trained to stabilize that they both the actual mem branch function and also as a special final organ acts.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Membran lamelle im Zentrum eine kreisförmige Sicke besitzt und diese eine ebene Membranfläche einschließt. Die kreisförmige Sicke ist so ausgebildet, daß sie eine Wölbung besitzt, welche in den Aufnahmeraum für die Steuerflüssigkeit zeigt, wobei die eingeschlossene ebene Membranfläche in Richtung Ventilsitz buchse um einen gewissen Betrag gegenüber der restlichen Membranfläche durchgesetzt ist. Das obere Wandungsteil be sitzt im Zentrum eine mit der Membransicke korrespondierende kreisförmige Sicke, welche ebenfalls eine ebene Fläche des Wandungsteiles einschließt. Diese Form des oberen Wandungs teiles dient bei Beaufschlagung der Membrane durch äußere Drücke, z. B. bei Auftreten von Wasserschlägen, zur form schlüssigen Abstützung der Membrane und schützt diese gegen Deformation bzw. Überlastung, was für den Schließvorgang und Dichtheitsgrad des Ventilabschlusses von Vorteil ist. Die ebene Membranfläche zwischen der kreisförmigen Sicke ist im Durchmesser so bemessen, daß die korrespondierende Ventilsitzfläche in der Schließbewegung der Membrane noch überdeckt wird. Der Abstand zwischen oberem Wandungsteil und Membrane erhält im Zentrum ein solches Maß, daß die von der kreisförmigen Sicke eingeschlossene ebene Membranfläche auf der korrespondierenden Fläche des oberen Wandungsteiles bei Erfordernis mit geeignetem Werkzeug wieder geglättet werden kann, ohne dabei die Membrane zu überdehnen.According to the invention this is achieved in that the membrane lamella has a circular bead in the center and this includes a flat membrane surface. The circular bead is designed so that it has a curvature, which in shows the receiving space for the control liquid, the enclosed flat membrane surface in the direction of the valve seat bush by a certain amount compared to the rest Membrane surface is enforced. The upper wall part be in the center sits a corresponding one with the membrane bead circular bead, which is also a flat surface of the Wall part includes. This shape of the top wall part serves when the membrane is acted upon by external Press e.g. B. when water hammer occurs, to form conclusive support of the membrane and protects it against Deformation or overload, what for the closing process and degree of tightness of the valve closure is advantageous. The flat membrane surface between the circular bead is dimensioned so that the corresponding Valve seat surface still in the closing movement of the membrane is covered. The distance between the upper wall part and Membrane is so dimensioned in the center that that of the circular bead enclosed flat membrane surface on the corresponding surface of the upper part of the wall if necessary smoothed again with a suitable tool can be made without overstretching the membrane.

Embodiment

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen thermischen Kondensatableiter mit flachbauen der Membrankapsel unter thermischer Belastung, Fig. 1 a thermal trap with flachbauen the membrane capsule under thermal stress,

Fig. 2 die Membrankapsel von Fig. 1 ohne thermische Belastung. Fig. 2 shows the membrane capsule of Fig. 1 without thermal stress.

Der Kondensatableiter nach Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, einem Deckel 2, einer Ventilsitzbuchse 3, einer flachbauenden Membrankapsel, welche aus dem oberen Wandungs teil 4, Membrane 5 und unterem Wandungsteil 6 gebildet wird, einem Federsicherungselement 7 und einem Schmutz fangsieb 8. Die Membrankapsel wird durch das Federsiche rungselement 7 und durch die nach unten zeigenden Distanz laschen 9 des unteren Wandungsteiles 6 funktionsgerecht eingespannt und in ihrer Lage fixiert. Die Distanzlaschen 9 liegen an dem Bund 10 an und stützen sich dabei auf die Schulter 11 der Ventilsitzbuchse 3. Das konusförmige Schmutzfangsieb 8 separiert den Makroschmutz. Die Ventil sitzbuchse 3 ist dicht im Gehäuseinnenraum in eine Gehäuse wand, welche die Zu- und Abströmkammer unterteilt, angeordnet. Die Ventilsitzbuchse 3 besitzt im Zentrum eine Abflußbohrung 12. Zwischen dem oberen Wandungsteil 4 und Membrane 5 befindet sich im gasdichten Aufnahmeraum 13 die Steuer flüssigkeit. Bei thermischer Belastung des Kondensatableiters verdampft ein Teil der Steuerflüssigkeit und erzeugt im Auf nahmeraum 13 einen gewissen inneren Druck. Dadurch wird die Membrane 5 axial auf die Ventilsitzfläche 14 gedrückt und die in der kreisförmigen Sicke 16 der Membrane einge schlossene ebene Membranfläche 15 verschließt die Abfluß bohrung 12.The steam trap according to Fig. 1 consists of a housing 1, a cover 2, a valve seat bushing 3, a flat construction diaphragm capsule, which is 5 and the lower wall portion 6 is formed from the upper Wandungs part 4, diaphragm, a spring retainer element 7 and a dirt catch screen. 8 The membrane capsule is clamped by the spring securing element 7 and by the downward-pointing distance lugs 9 of the lower wall part 6 functionally and fixed in position. The spacer tabs 9 rest on the collar 10 and are supported on the shoulder 11 of the valve seat bushing 3 . The conical dirt trap 8 separates the macro dirt. The valve seat bushing 3 is arranged tightly in the housing interior in a housing wall which divides the inflow and outflow chamber. The valve seat bushing 3 has a drain hole 12 in the center. Between the upper wall part 4 and membrane 5 there is the control liquid in the gas-tight receiving space 13 . When the steam trap is subjected to a thermal load, part of the control liquid evaporates and generates a certain internal pressure in the receiving space 13 . Characterized the membrane 5 is pressed axially onto the valve seat surface 14 and the closed in the circular bead 16 of the membrane flat membrane surface 15 closes the drain hole 12th

Die funktionsgerechte Bewegung der Membrane ist in Fig. 2 im Gegensatz zu Fig. 1 ohne thermische Belastung und bei Beaufschlagung durch äußeren Druck dargestellt. Im Zustand nach Fig. 2 ist die Steuerflüssigkeit vollständig kondensiert, der Aufnahmeraum 13 drucklos und die Membrane 5 stützt sich auf dem oberen Wandungsteil 4 ab, wobei im Zentrum die ebene Membranfläche 15 auf der korrespondierenden Fläche des oberen Wandungsteiles 4 formschlüssig anliegt und dabei erforderlichenfalls geglättet wird. Die Abflußbohrung 12 ist in dieser Membranlage geöffnet. The functional movement of the membrane is shown in Fig. 2 in contrast to Fig. 1 without thermal stress and when subjected to external pressure. In the state according to FIG. 2, the control liquid is completely condensed, the receiving space 13 is depressurized and the membrane 5 is supported on the upper wall part 4 , the flat membrane surface 15 resting in the center on the corresponding surface of the upper wall part 4 in a form-fitting manner and being smoothed if necessary becomes. The drain hole 12 is open in this membrane system.

List of the reference numbers 01 housing used
02 lid
03 valve seat bushing
04 upper wall part
05 membrane
06 lower wall part
07 spring locking element
08 strainer
09 spacers
10 frets
11 shoulder
12 drain hole
13 recording room
14 valve seat surface
15 flat membrane surface
16 circular beads

Claims

Condensate drain with a flat, filled with control liquid membrane capsule, equipped with a membrane formed both as a lifting element and closure piece, which is tightly welded on the outer circumference to the upper and lower wall part, characterized in that the membrane ( 5 ) in the center a circular arranged, in the direction of the capsule inner bead ( 16 ), which includes a flat membrane surface ( 15 ), the enclosed membrane surface ( 15 ) at least equal to the valve seat surface ( 14 ) and in the direction of the valve seat bushing ( 3 ) by a certain amount Amount is enforced relative to the remaining membrane surface, and that in the upper wall part ( 4 ) one of the beads ( 16 ) and the surface ( 15 ) corresponding bead and surface are arranged.