DE3428694A1

DE3428694A1 - Safety shut-off device

Info

Publication number: DE3428694A1
Application number: DE19843428694
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 6950 Mosbach Vollmer
Original assignee: Honeywell Braukmann GmbH
Current assignee: Honeywell Braukmann GmbH
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1985-02-21
Also published as: DE3428694C2

Abstract

A safety shut-off device in the feedline of a heating system heated by distant heating comprises a safety valve (26) and a shut-off valve (13). The closing body (18) of the shut-off valve (13) is connected to a piston (21) via a piston rod (20) which projects through the valve seat (19) of the shut-off valve (13). The piston (21) has a restriction hole (23) passing through it. On one side, the piston (21) is acted upon by the pressure of the medium in the conduit (10) and, on the other side, is acted upon by the pressure of the medium ahead of the closing body (27) of the safety valve (26), so that when the safety valve responds the piston (21) brings the closing body (18) of the shut-off valve (13) into the closed position. A hole (24) passing through the piston rod (20) makes possible a minimum flow through the heating system with the shut-off valve (13) closed. <IMAGE>

Description

Sicherheits-Absperreinrichtung Safety shut-off device

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheits-Absperreinrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a safety shut-off device according to the generic term of claim 1.

Heizungsanlagen, die direkt an eine Fernheizungsleitung angeschlossen sind, benötigen unter anderem im Fernheizungsvor lauf in der sogenannten Ubergabestation einen Druckminderer, um den hohen Druck im Fernheizungsnetz auf den zulässigen Druck der nachgeschalteten Heizungsanlage zu reduzieren. Mitgeführte Schmutzpartikel im Heizwasser oder Schäden an der Regelmembrane des Druckminderers können dazu führen, daß der Druckminderer den Zulauf des Heizungsmediums zu einer Heizungsanlage in einem Haus nicht mehr vollständig absperren kann und im schlimmsten Fall diesen Zulauf voll frei gibt. Diese Störung am Druckminderer kann dazu führen, daß durch die im Rücklauf eingebauten Regelarmaturen in Form von Widerständen der Druckanstieg in der Hausanlage so groß wird, daß Heizkörper undicht werden oder gar bersten.Heating systems that are directly connected to a district heating pipe need, among other things, in the district heating supply in the so-called transfer station a pressure reducer to reduce the high pressure in the district heating network to the permissible pressure the downstream heating system. Entrained dirt particles in the Heating water or damage to the regulating diaphragm of the pressure reducer can lead to that the pressure reducer is the supply of the heating medium to a heating system in can no longer completely shut off a house and in the worst case this Entrance fully free. This malfunction on the pressure reducer can lead to the control valves built into the return in the form of resistances to the pressure increase in the house system becomes so large that radiators become leaky or even burst.

Da die Temperatur des zugeführten Mediums über 100ob liegen kann, besteht in diesem Fall größte Gefahr für Personen und Sachen.Since the temperature of the supplied medium can be over 100ob, In this case, there is a greatest danger to people and property.

Um diese Gefahr zu vermindern, kann man ein Uberströmventil zwischen Fernheizungsvorlauf- und Fernheizungsrücklaufleitung einbauen, welches beim Uberschreiten eines voreinge- stellten Druckes das Heizungsmedium gefahrlos in die Ru..cklaufleitung abführt. Aus technischen Gründen ist jedoch zwischen Fernheizungsrücklauf und überstrdmventil ein Absperrventil vorzusehen, so daß bei einer Fehlbedienung die gesamte Sicherheitsfunktion des überströmventiles unwirksam wird. Auch ist die exakte Einstellung des Ansprechdruckes bezüglich des Uberströmventiles schwierig vorzunehmen und kaum zu kontrollieren. Somit können Fehleinstellungen oder schlechtes Schließverhalten des überströmventiles zu ständigem unkontrolliertem Energieverbrauch führen, weil heißes Vorlaufwasser unbemerkt in den kälteren Rücklauf geleitet wird. Auch bestehen große Schwierigkeiten, dieses Sicherheitsventil größenmäßig zu bestimmen.To reduce this risk, an overflow valve can be installed between Install district heating flow and return lines, which when exceeded one pre- put the heating medium in safe pressure the return line discharges. For technical reasons, however, is between the district heating return and overflow valve to provide a shut-off valve so that in the event of incorrect operation the entire safety function of the overflow valve becomes ineffective. Also is that exact setting of the response pressure with respect to the overflow valve difficult and can hardly be controlled. Thus, incorrect settings or bad Closing behavior of the overflow valve to constant uncontrolled energy consumption because hot feed water is led unnoticed into the colder return. There are also great difficulties in determining the size of this safety valve.

Es wird daher versucht, das Sicherheitsbedürfnis durch den Einbau frei abblasender Sicherheitsventile zu befriedigen.An attempt is therefore made to reduce the need for security through the installation to satisfy free blow-off safety valves.

Bei einem solchen Sicherheitsventil ist zwar eine einfache überprüfung und Einstellung möglich, jedoch besteht hier die Schwierigkeit, die großen Wassermengen und die durch das Ausdampfen entstehenden Dampfmengen bei Temperaturen über 1000C gefahrlos abzuleiten. Das Sicherheitsventil soll sowohl bei kleinen Undichtigkeiten ansprechen und einen Druckanstieg sicher vermeiden, als auch bei einem totalen Ausfall des Druckminderers wirksam werden, d. h. bei extrem großen Wassermengen. Diese Forderung macht die Auslegung des Sicherheitsventiles sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich.Such a safety valve is a simple check and setting possible, but there is a difficulty here, the large amounts of water and the amount of steam resulting from evaporation at temperatures above 1000C safe to derive. The safety valve should be used for small leaks respond and safely avoid a pressure increase, as well as in the event of a total failure the pressure reducer take effect, d. H. with extremely large amounts of water. This requirement makes the design of the safety valve very difficult, if not impossible.

Zur Lösung der vorstehend erwähnten Probleme ist es bekannt, ein Sicherheitsabsperrventil durch einen Temperaturfühler zu betätigen, der in der Abblaseleitung eines Sicherheitsventils angeordnet ist. Ein derartiges Sicherheitsabsperrventil ist beispielsweise in der DE-OS 24 22 485 dargestellt und beschrieben. Bei dieser Lösung kann jedoch ebenfalls nicht auf eine reichliche Dimensionierung des Sicherheitsventiles verzichtet werden, da die Absperrung durch das Sicherheitsabsperrventil auf Grund der Zeitkonstante des Temperaturfühlers zeitlich verzögert erfolgt. Eine völlige Absperrung des Heizkreislaufes ist ebenfalls nicht in jedem Fall erwünscht, da beispielsweise bei längerer Abwesenheit eines Wohnungsinhabers im Winter die gesamte Heizungsanlage einfrieren kann, was zu erheblichen Wasserschäden führt.To solve the above-mentioned problems, it is known to use a safety shut-off valve to be actuated by a temperature sensor in the blow-off line of a safety valve is arranged. Such a safety shut-off valve is for example in the DE-OS 24 22 485 shown and described. However, this solution can also the safety valve does not need to be adequately dimensioned, because the cordon by the Safety shut-off valve due to the Time constant of the temperature sensor takes place with a time delay. A complete cordon the heating circuit is also not desirable in every case, for example the entire heating system if an apartment owner is absent for a longer period in winter can freeze, causing significant water damage.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherheits-Absperreinrichtung der eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß sie sehr schnell auf einen Druckanstieg anspricht, so daß nur geringe Mengen des Heizungsmediums abgeblasen werden. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar. Insbesondere wird durch das im Anspruch 5 beanspruchte Merkmal sichergestellt, daß auch bei einem Ansprechen des Absperrventi les ein geringer Durchfluß durch das Heizungssystem aufrechterhalten wird, so daß Frostschäden vermieden werden.It is therefore the object of the present invention to provide a safety shut-off device improve the type mentioned in such a way that they very quickly responds to a pressure increase, so that only small amounts of the heating medium are blown off will. This object is achieved according to the one characterized in claim 1 Invention. Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims removable. In particular, the feature claimed in claim 5 ensures that that even with a response of the Absperrventi les a low flow through the heating system is maintained so that frost damage is avoided.

Anhand der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung sei im folgenden Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheits-Absperreinrichtung beschrieben, wobei eine derartige Einrichtung beispielsweise der Absicherung von Fernheiz-übergabestationen bei direkt angeschlossenen Hausanlagen dient.The following is based on the single figure of the accompanying drawing An exemplary embodiment of the safety shut-off device according to the invention is described, such a device, for example, the protection of district heating transfer stations is used for directly connected house systems.

Zwischen einer ankommenden Leitung 10 und einer abgehenden Leitung 11 ist ein Sicherheitsabsperrventil 13 angeordnet.Between an incoming line 10 and an outgoing line 11 a safety shut-off valve 13 is arranged.

Dieses umfaßt ein doppel-T-förmiges Gehäuse 14, das mittels überwurfmuttern 15, 16 an die ankommende und abgehende Leitung 10 bzw. 11 angeschlossen ist. Der eine T-förmige Anschluß 28 ist durch einen Stopfen 17 abgeschlossen, wobei ein Schließkörper 18 des Absperrventiles in diesem Stopfen geführt ist. Der Schließkörper 18 wirkt in bekannter Weise mit einem Ventilsitz 19 in dem Gehäuse 14 des Absperrventiles 13 zusammen. Eine Kolbenstange 20 verbindet den Schließkörper 18 mit einem Kolben 21, der-in dem anderen T-förmigen Anschluß 22 geführt ist und eine Drosselbohrung 23 aufweist. Die Kolbenstange 20 greift hierbei durch den Ventilsitz 19. über eine Bohrung 24 in der Kolbenstange 20 ist der Raum vor dem Schließkörper 18 mit dem Raum hinter dem Kolben 21 verbunden. Eine Druckfeder 25 stützt sich an dem Kolben 21 ab und spannt über die Kolbenstange 20 den Schließkörper 18 des Absperrventiles 13 in bffnungsrichtung vor.This comprises a double-T-shaped housing 14, which by means of union nuts 15, 16 is connected to the incoming and outgoing line 10 and 11, respectively. Of the a T-shaped connection 28 is closed by a plug 17, with a closing body 18 of the shut-off valve is guided in this plug. The closing body 18 acts in familiar Way with a valve seat 19 in the housing 14 of the Shut-off valve 13 together. A piston rod 20 connects the closing body 18 with a piston 21 which is guided in the other T-shaped connection 22 and a Has throttle bore 23. The piston rod 20 engages through the valve seat 19. The space in front of the closing body is via a bore 24 in the piston rod 20 18 connected to the space behind the piston 21. A compression spring 25 is supported the piston 21 and clamps the closing body 18 of the shut-off valve via the piston rod 20 13 in the opening direction.

Mit dem T-förmigen Anschluß 22 ist ein Membran-Sicherheitsventil 26 herkömmlicher Bauart verschraubt, das mit seinem Schließkörper 27 den hinter dem Kolben 21 liegenden Raum abschließt und anspricht, wenn der Druck des Mediums in der ankommenden Leitung 10 einen vorbestimmten Wert überschreitet.A diaphragm safety valve 26 is connected to the T-shaped connection 22 conventional design screwed, with its closing body 27 behind the Piston 21 closes the space lying and responds when the pressure of the medium in of the incoming line 10 exceeds a predetermined value.

Aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau ergibt sich folgende Wirkungsweise: Steigt der Druck des Heizungsmediums in der ankommenden Leitung 10 beispielsweise auf Grund der Fehlfunktion eines vorgeschalteten und nicht dargestellten Druckminderers über einen durch das Sicherheitsventil 26 eingestellten vorbestimmten Druck an, so wird dieser Druck über die Drosselbohrung 23 auch in dem zwischen dem Kolben 21 und dem Schließkörper 27 des Sicherheitsventils 26 befindlichen Raum wirksam. Daraufhin spricht das Sicherheitsventil 26 an, so daß der Raum hinter dem Kolben 21 plötzlich auf Atmosphärendruck gelangt. Der Kolben 21 wird jedoch auf seiner Eintrittsseite weiterhin von dem erhöhten Druck beaufschlagt, so daß er sich sehr schnell gegen die Kraft der Druckfeder 25 nach oben verschiebt.The structure described above results in the following mode of operation: If the pressure of the heating medium rises in the incoming line 10, for example due to the malfunction of an upstream pressure reducer, not shown above a predetermined pressure set by the safety valve 26, so this pressure via the throttle bore 23 is also in the one between the piston 21 and the closing body 27 of the safety valve 26 located space effective. Thereupon responds to the safety valve 26, so that the space behind the piston 21 suddenly reached atmospheric pressure. The piston 21 is, however, on his The inlet side continues to be acted upon by the increased pressure, so that it is very quickly moves against the force of the compression spring 25 upwards.

Hierbei gelangt der Schließkörper 18 des Absperrventiles 13 an dem Ventilsitz 19 zur Anlage, wodurch der Durchgang des Heizungsmediums im wesentlichen abgesperrt wird. Durch das Schließen des Absperrventiles 13 fällt der Druck des Heizungsmediums vor und hinter dem Kolben 21 ab, so daß der Schließkörper 27 des Sicherheitsventils wieder in die Schließstellung gelangt und kein weiteres Heizungsmedium mehr abgeblasen wird. Der Schließkörper 18 wird jedoch durch den erhöhten Druck in der Leitung 10 an dem Ventilsitz 19 anliegend gehalten, so daß auch der Kolben 21 weiterhin seine gegen die Feder 25 verschobene Position einnimmt.Here, the closing body 18 of the shut-off valve 13 arrives at the Valve seat 19 to the plant, whereby the passage of the heating medium essentially is locked. By closing the shut-off valve 13, the pressure of the falls Heating medium in front of and behind the piston 21, so that the closing body 27 of the Safety valve returns to the closed position and no further heating medium more is blown off. The closing body 18 is, however, due to the increased pressure held in the line 10 against the valve seat 19 so that the piston 21 continues to assume its position displaced against the spring 25.

Bei einer Absperrung des Mediumsdurchganges durch das Absperrventil 13 fließt jedoch über die Bohrung 24 in der Kolbenstange 20 und die Drosselbohrung 23 in dem Kolben 21 eine geringe Menge des Heizungsmediums durch den Heizkreislauf, wodurch sichergestellt ist, daß auch im Winter die nachgeschaltete Heizungsanlage nicht einfriert.When the medium passage is blocked by the shut-off valve However, 13 flows through the bore 24 in the piston rod 20 and the throttle bore 23 in the piston 21 a small amount of the heating medium through the heating circuit, This ensures that the downstream heating system is also used in winter does not freeze.

Die Funktion der Drosselbohrung 23 kann selbstverständlich auch durch einen Ringspalt zwischen dem Kolben 21 und der Bohrung in dem Anschlußstutzen 22 vorgegeben werden. Auch ist der Schließkörper 18 in dem Gehäuse 14 des Absperrventiles 13 bzw. in dem Stopfen 17 mit soviel Spiel zu führen, daß ein Durchgang zu der Bohrung 24 hergestellt wird.The function of the throttle bore 23 can of course also through an annular gap between the piston 21 and the bore in the connecting piece 22 can be specified. The closing body 18 is also in the housing 14 of the shut-off valve 13 or to lead in the plug 17 with enough play that a passage to the bore 24 is made.

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Claims

Claims: 1. Safety shut-off device, consisting of one in the supply line of a medium to a system, in particular one remote-heated system, arranged safety valve and a shut-off valve, whereby a closing body of the safety valve with one of the line to the outside leading valve seat and a closing body of the shut-off valve with a valve seat cooperates in the line, d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that the The closing body (18) of the shut-off valve (13) is connected to a piston (21), on the one hand from the medium pressure in the line (10) and on the other Side acted upon by the medium pressure in front of the closing body of the safety valve (26) is, and that the piston (21) has a throttle opening (23) connecting both sides having.

2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the throttle opening consists of a bore (23) through the piston (21).

3. Device according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that one of the closing body (18) of the shut-off valve (13) in the opening direction biasing spring (25) is arranged.

4. Device according to one of claims 1 to 3, d a -d u r c h g It is not noted that the piston (21) on one side and the closing body (18) of the shut-off valve (13) on the other side of the valve seat of the shut-off valve is arranged, and that the valve seat protruding piston rod (20) the piston (21) connects to the closing body (18).

5. Device according to claim 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the piston rod (20) has a central bore (24) passing through it having.

6. Device according to one of claims 1 to 5, d a -d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the piston (21) in a tubular extension (22) is guided on the housing (14) of the shut-off valve (13) and that the safety valve (26) is connected to the tubular extension (22).