DE341154C - Vorrichtung zur Verhinderung von Stoessen in Fluessigkeitsspeiseleitungen - Google Patents

Vorrichtung zur Verhinderung von Stoessen in Fluessigkeitsspeiseleitungen

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DE341154C
DE341154C DE1919341154D DE341154DD DE341154C DE 341154 C DE341154 C DE 341154C DE 1919341154 D DE1919341154 D DE 1919341154D DE 341154D D DE341154D D DE 341154DD DE 341154 C DE341154 C DE 341154C
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D11/00Feed-water supply not provided for in other main groups

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Verhinderung von Stößen in Flüssigkeitsspeiseleitungen. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung von Stößen in Flüssigkeitsspeiseleitungen. Bei ausgedehnteren Flüssigkeitsspeiseleitungen sind in diesen Leitungen oder den mit` ihnen in Zusammenhang stehenden Vorrichtungen erhebliche Drucksteigerungen und Stöße über den Betriebsdruck, d. h. den Druck des Raumes, in den gefördert wird, z. B. denjenigen eines Dampfkessels, unvermeidlich, wenn nicht ganz gleichmäßig gespeist wird, was jedoch im Betrieb oft undurchführbar ist. Insbesondere die selbsttätigen Speisewasserregler und die heute gebräuchlichen Speisepumpen sehr großer Leistung verursachen solche unerwünschten Drucküberschreitungen. Da man z. B. in Kraftwerken und ähnlichen Anlagen heutzutage mit dem Betriebsdruck auf 2o Atm. oder darüber hinaus geht, werden an das Speisesystem, besonders aber an die in dieses eingebauten Bußeisernen Economiser bei Verwendung der gebräuchlichen Sicherheitsventile außerordentlich hohe Anforderungen gestellt, die nicht selten zum Bruch eines Gliedes führen. Eingehende Untersuchungen (s. Z. d. V: d. I. igi6, S. 933 ü. ff.) haben gezeigt, daß selbst bei erheblicher Überschreitung des Einstelldruckes der Sicherheitsventile für Economiser oder anderer in das Speisesystem eingebauter Sicherheitsventile dieseVorrichtungen bei schellen, kurzen Stößen überhaupt nicht oder ganz ungenügend ansprechen. Aber. gerade derartig kurze Stöße wirken äußerst nachteilig auf die Anlage. Dabei bereitet insbesondere der Schutz von Economisern insofern großeSchwierigkeiten, alseinerseits der Diuck, auf den das Sicherheitsventil eingestellt werden muß, an sich meist ein hoher ist und merklich über dem Dampfdruck im Kessel gewählt werden muß, anderseits weder durch Gewicht noch durch Feder belastete Sicherheitsventile so genau eingestellt werden können, daß sie genau bei dem erforderlichen Mindestbetrag über dem Betriebsdruck öffnen. Der Einstellungsdruck des Sicherheitsventils muß aus dem Grunde verhältnismäßig hoch gewählt werden, weil sönst, sobald infolge plötzlichen starken Wasserbedarfs des Kessels der Widerstand des Economisers steigt, unter Umständen nur noch ein Teil des gespeisten Wassers in den Kessel gelangen würde, während ein anderer Teil durch das Ventil abfließt. Aus diesem Grunde und wegen der erwähnten Ungenauigkeit der Einstellung wird man- das Sicherheitsorgan im Speisesystem oder im Economiser merklich höher belasten müssen, als es mit Rücksicht auf den Widerstand im Economiser nötig ist. Infolgedessen wird das 'Sicherheitsventil bei leichteren Stößen geschlossen bleiben und auch bei stärkeren Stößen, wenn diese sich in sehr kurzer Zeit entwickeln, mit Rücksicht auf die zur Überwindung der Massenwiderstände, Reibungswiderstände usw. nötige Kraft seinen Dienst nur unvollkommen verrichten.
  • Eine Überlegung hat nun gezeigt, daß diese .Nachteile vermieden werden können, wenn an die Speiseleitung ein Sicherheitsventil angeschaltet. wird, das bei Drucksteigerungen zunächst eine gewisse Pufferwirkung, z. B. durch Zuschalten von Raum, zuläßt und erst als eigentliches Sicherheitsventil bei übermäßiger Raumvergrößerung in Wirkung tritt. Ein Sicherheitsventil mit einem an die Speiseleitung angeschlossenen Raum veränderlichen Inhalts, dessen bewegliche Begrenzung durch einen Kolben gebildet «,ird, der bei Drucksteigerungen in der Speiseleitung im Sinne einer Raumvergrößerung sich verstellt und erst bei Überschreitung einer bestimmten Lage eine Überströmleitung für die Druckflüssigkeit freigibt; ist bereits bekannt. Diese bekannte Vorrichtung weist aber keine Federbelastung oder sonstige mit zunehmender Raumvergrößerung wachsende Gegenkraft auf. Infolgedessen wird ihr Kolben, sobald die Belastung auf der Seite der Druckflüssigkeit überwiegt, aus der Abschlußlage sofort in die äußerste Lage bewegt, in welcher die Überströmleitung vollkommen freigelegt ist, und die gewünschte Wirkung kann also nicht eintreten. Kennzeichnend für den Erfindungsgegenstand gegenüber dem Sicherheitsventil bekannter Bauart ist das Vorhandensein einer mit der Drucksteigerung und damit zunehmender Raumvergrößerung wachsenden Gegenkraft. Selbstverständlich kann das Sicherheitsventil gemäß der Erfindung außerdem in an sich bekannter Weise auf der Gegenseite durch die Druckflüssigkeit belastet sein; diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Feder entsprechend schwächer und weicher gewählt werden kann und somit bei kleinen Drucksteigerungen bereits verhältnismäßig große Raumvergrößerungen ermöglicht.
  • Das neue Sicherheitsventil bietet gegenüber dem bekannten den Vorteil, daß die leichteren Stöße durch das Zuschalten des veränderlichen Raumes verhindert oder zum größten Teil abgefangen werden, und daß auch die heftigeren Stöße nicht zur vollen Entwicklung gelangen können,, weil unmittelbar, nachdem die Zulässigkeitsgrenze für die Drucksteigerungen erreicht ist, der Abfluß für die Druckflüssigkeit voll geöffnet wird. Diese Grenze kann dabei beliebig nahe oberhalb des Betriebsdrucks liegen, ohne daß die obenerwähnten Mängel vorhanden sind. Dies wird dadurch ermöglicht, daß bei jedem Druck, der unter normalen Verhältnissen in der Speiseleitung herrscht, die Belastung des als Sicherheitsorgan dienenden beweglichen Gliedes auf beiden Seiten ausgeglichen ist, und daß beim Öffnen der Überströmleitung zufolge der Bewegung, in welcher sich das Glied befindet, Massen- und Reibungswiderstände nicht zu überwinden sind.
  • Die Erfindung ist auf der Zeichnung in Fig. 2 und 2 in zwei Ausführungsbeispielen im Höhenschnitt veranschaulicht, bei welchen, wie erwähnt, die nötige Gegenkraft außer von einer Feder durch den Betriebsdruck des Dampfkessels o. dgl. geliefert . wird. Diese Anordnung ist empfehlenswert, weil die Feder, wenn man nur eine solche als Gegenbelastung benützen würde, sehr lang und stark ausfallen und dann außer anderem den Nachteil haben würde, daß der verhältnismäßig kleine Unterschied zwischen dem Betriebsdruck des zu speisenden Raumes und dem Öffnungsdruck der Sicherheitsvorrichtung noch nicht genügend genau und sicher eingestellt werden könnte. Indem als Gegenbelastung der Betriebsdruck nutzbar gemacht wird, bleibt der Unterschied zwischen den genannten Drücken unabhängig von den Schwankungen des Betriebsdrucks praktisch gleich; außerdem wird die Feder klein, ohne daß aber dadurch der Weg des verstellbaren Gliedes unzureichend würde.
  • Auf der Zeichnung ist mit f derjenige Raum eines Kolbenzylinders bezeichnet, welcher durch die Zuleitung a mit dem zu speisenden Dampfkessel in Verbindung steht, und mit g der durch die Zuleitung b mit der Speiseleitung verbundene Raum. Der Kolben d wird bei der Ausführungsform der Fig. i neben dem Kesseldruck gemäß der Erfindung durch die ebenfalls dem Druck der Speiseleitung entgegenwirkende Feder e belastet. Der Kolben, der also das bewegliche Begrenzurgsglied des veränderlichen Raumes g darstellt, dient bei der Ausführungsform nach Fig. = zugleich als Verschluß eines Überströmkanals h, der bei Überschreitung 'einer gewissen Druckgrenze die Speiseflüssigkeit in die Leitung c übertreten läßt.
  • Bei der in Fig. z veranschaulichten Abänderung wirkt die Feder e auf die durch den Betriebsdruck belastete Kolbenseite mittelbar unter Einschaltung eines Hebelsystems. Hierdurch wird erreicht, daß die Feder außerhalb des Gehäuses der Sicherheitsvorrichtung angeordnet und somit jederzeit geprüft und bequem nachgestellt werden kann. Weiterhin unterscheidet sich diese Ausführungsform dadurch, däß ein besonderes Überströmorgan h vorgesehen ist, das durch ein in den Kolben eingebautes Ventil gebildet wird. Der Kolben enthält zu diesem Zweck eine Kammer, die mit der Leitung c in Verbindung steht, während auf der vom Speiseleitungsdruck beeinflußten Seite des Kolbens eine Unterbrechung vorgesehen ist, die durch das Ventil verschlossen wird. Das Ventil ist an die Zugstange k angeschlossen, die ihrerseits an dem von der Feder e belasteten zweiarmigen Hebel i befestigt ist.
  • Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig: 2 ist folgende. Solange das Ventil h an dem Kolben d anliegt, wirkt auf diesen, ebenso wie im Falle der Fig. i, einerseits der Speiseleitungsdruck, anderseits der Betriebsdiuck des zu speisenden Raumes, der durch die Spannung der Feder, in diesem Falle die Zugspannung, unterstützt wird. Die Federspannung wirkt dabei mittelbar auf den Kolben, und zwar als Gegenbelastung des Ventildrucks. Bei steigendem Druck in der Speiseleitung wird der Kolben d mitsamt dem Ventil angehoben bis zu dem Augenblick, in welchem der auf dem Ventil lastende Druck nicht mehr ausreicht, um dieses in Anlage an dem Kolben zu halten, d. h. bis zu dem Augenblick, in welchem der auf die Kolbenringfläche wirkende Druck die Gegenbelastung durch den Betriebsdruck ausgleicht. ,Es trennt sich dann das Ventil von seinem Sitz, und die Druckflüssigkeit kann durch den hohlen Kolben hindurch in die Ableitung c entweichen.
  • Außer der Feder e, die außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, kann eine Zusatzfeder vorgesehen sein, die in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. i unmittelbar auf den Kolben d einwirkt. Für die Regelung des Öffnungsdrucks genügt es natürlich, wenn eine der beiden Federn zugänglich angeordnet ist; der anderen fällt dabei die Aufgabe zu, eine ständige federnde Belastung für den Kolben zu bilden.
  • Das Überströmorgan h kann auch ganz von dem Kolben d getrennt sein; in diesem Falle wird die Bewegung des Kolbens auf das Organ durch ein Zwischenglied iibertragen.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kommt hauptsächlich für den Schutz der Speiseleitung samt Zubehör bei Kraftwerken in Betracht; sie kann aber auch überall da angewendet werden, wo eine unzusammendrückbare Flüssigkeit in einen Raum hineingedrückt werden muß, der unter Gas- oder unter Dampfdruck steht.

Claims (3)

  1. PATENT-AN5p12ÜCHt:: - i. Vorrichtung zur Verhinderung von Stößen in Flüssigkeitsspeiseleitungen mit an die Speiseleitung angeschaltetem Raum veränderlichen Inhalts, dessen bewegliche Begrenzung bei Drucksteigerungen in der Speiseleitung im Sinne einer Raumvergrößerung sich verstellt und erst bei Überschreitung einer bestimmten Lage eine Überströmleitung für die Druckflüssigkeit freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die bewegliche Begrenzung wirkende, mit zunehmender Raumvergrößerung wachsende Gegenkraft vorgesehen ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, bei der als bewegliche Begrenzung ein Kolben dient, der bis zur Erreichung eines bestimmten Druckes einen Überströmkanal verschlossen hält, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben auf seiner Gegenseite durch den Betriebsdruck des zu speisenden Raumes und durch die Kraft einer Feder (e) belastet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben hohl ist und als Überströmorgan ein durch den Speiseleitungsdruck entgegen der Wirkung einer Feder an den Kolben angepreßtcs Ventil (h) enthält. , q.. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß die den Betriebsdruck unterstützende Feder (e) ganz oder teilweise außerhalb des den veränderlichen Raum einschließenden Gehäuses angeordnet und durch eine Übertragung mit dem Kolben oder dem in diesen eingesetzten Ventil verbunden ist (Fig. 2).
DE1919341154D 1919-10-17 1919-10-17 Vorrichtung zur Verhinderung von Stoessen in Fluessigkeitsspeiseleitungen Expired DE341154C (de)

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