DE3530937A1

DE3530937A1 - Tellerventil fuer einen thermodynamischen dampfwasserableiter

Info

Publication number: DE3530937A1
Application number: DE19853530937
Authority: DE
Inventors: Alan Frank Cossington Somerset Bennett; Roy John Cheltenham Gloucestershire Gooderham
Original assignee: Spirax Sarco Ltd
Current assignee: Spirax Sarco Ltd
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1986-03-13
Anticipated expiration: 2005-08-30
Also published as: DK381785A; DE3530937C2; DK381785D0; GB2163832B; CA1239848A; US4660760A; FR2569821B1; IT8521983A0; FR2569821A1; IT1200721B; JPH0531040B2; DE3530937C3; GB2163832A; GB8421856D0; JPS6182098A

Description

Tellerventil für einen thermodynamisehen Dampfwasserableiter

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tellerventil für einen thermodynamisehen Dampfwasserableiter.

Die Hauptfunktion eines Dampfwasserabieiters besteht darin, Kondensat aus einer Dampfleitung, in die der Dampfwasserableiter eingefügt ist, abzuziehen. Es ist jedoch wünschenswert, außerdem Luft und andere nichtkondensierbare Gase, die sich in der Dampfleitung ansammeln können, abzuleiten. Wenn beispielsweise Dampf in eine zunächst kalte Anlage eingeleitet wird, ist üblicherweise ein beträchtliches Volumen an Luft vorhanden, das so schnell wie möglich auszustoßen ist, um die Anlage schnellstmöglich auf die Arbeitstemperatur hochzufahren.

In einem thermodynamischen Dampfwasserableiter ist ein freibeweglicher Ventilteller vorgesehen, der als Ventilteller eines Ventils dient, der mit konzentrischen Sitzringen unterhalb des Ventiltellers dichtend zusammenpaßt, um eine Verbindung zwischen einem Einlaß in den Dampfwasserableiter und einem Entladungsausiaß aus dem Dampfwasserableiter freizugeben oder zu verschließen. Wenn anfänglich Dampf eingeleitet wird, wird der Ventilteller durch den auftretenden Druck angehoben, und Luft, die sich in der Leitung befindet, wird ausgestoßen. Anschließend wird entstandenes Kondensat, das zunächst kalt ist, ebenfalls ausgestoßen. Wenn die Kondensat-Temperatur und der Druck ansteigen, wird Überschußdampf unter dem Ventilteller gebildet, und die Geschwindigkeit des Dampfes, der unter dem Ventilteller in Richtung auf den Entladungsauslaß durchströmt, steigt an, was den Druck unterhalb des Ventiltellers herabsetzt, so daß der Ventilteller in Richtung auf die Sitzringe heruntergezogen wird. An dem Umfang der Ventiltellers ist die Geschwindigkeit kleiner, und es ergibt sich ein Druckaufbau in einer Kammer oberhalb des Ventiltellers bis zu einem Punkt,

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an dem die Kondensat-Temperatur diejenige des Dampfes erreicht hat. Der durch Überströmung erzeugte Druck in der Kammer oberhalb des Ventiltellers, welcher auf die große Fläche des Ventiltellers insgesamt einwirkt, überwiegt den Einlaßdruck (welcher auf eine kleinere Fläche des Ventiltellers einwirkt), und der Ventilteller schließt gegen die Sitzringe, um eine weitere Strömung zu verhindern. Infolge weiteren Überschußdampfes fällt der Druck in der Kammer oberhalb des Ventiltellers ab, der Einlaßdruck setzt sich durch, und das Ventil öffnet für einen weiteren derartigen Zyklus. Wenn indessen beträchtliche Mengen von Luft angetroffen werden, kann eine sog. "Luftbindung" auftreten, d. h. der Dampfwasserableiter kann über lange Zeitabschnitte durch Luft verschlossen bleiben, die in der Kammer oberhalb des Ventiltellers eingefangen ist. Dieses Phänomen ist im einzelnen in der Britischen Patentschrift 1,178,160 beschrieben.

In einem thermodynamischen Dampfwasserableiter, wie er in der Britischen Patentschrift 1,178,160 beschrieben und beansprucht ist, ist ein Bimetall-Ring vorgesehen, der sich entweder ausdehnt oder aufgrund einer Abkühlung zusammenzieht und mit einer geneigten Fläche derart zusammenwirkt, daß der Bimetall-Ring verschoben wird, um einen Ventilteller von seiner Sitzanordnung aufgrund des Abkühlens des Bimetall-Rings unter eine bestimmte Temperatur abzuheben, um dadurch die Wirkung der Luft, die in einer Kammer oberhalb ders Ventiltellers gefangen ist, zu überwinden. Es ist ersichtlich, daß der Dampfwasserableiter mit der genannten geneigten Oberfläche versehen sein muß und daß ein ausreichender Raum zur Aufnahme des Bimetall-Rings vorgesehen sein muß. Im Betrieb besteht, da der Bimetall-Ring längs der geneigten Fläche nach oben oder nach unten zu verschieben sein muß, die Gefahr, daß er in der einen oder anderen der extremen Positionen hängen bleibt.

Ein weiterer Versuch zu Lösung des Problems der "Luftbin-

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dung" besteht darin, die dichtende Seite eines Ventiltellers mit radialen Rillen zu versehen, um einen Luftaustritt aus einer Kammer oberhalb des Ventiltellers zu bewirken. Daraus ergibt sich allerdings das Problem, daß auch Steuerdampf ausströmen kann, und es müssen zusätzliche Maßregeln getroffen werden, um dieses Problem zu lösen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tellerventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das die dem Stand der Technik anhaftenden Probleme sicher und mit Hilfe einer einfachen Konstruktion löst, wobei die Konstruktion derart beschaffen sein soll, daß ein erforderlicher neuer Ventilteller durch den erfindungsgemäßen Ventilteller ohne änderung der Konstruktion der übrigen Teile des Dampfwasserableiters ersetzt werden kann.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ein Tellerventil für einen thermodynamisehen Dampfwasserableiter vorgeschlagen, wobei das Tellerventil einen Ventilteller enthält, der eine innere Kammer und mit Löchern versehene Abschnitte aufweist, durch welche ein Flüssigkeitsstrom von einer Seite des Ventiltellers zu dessen anderer Seite stattfinden kann, wobei das Tellerventil erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß innerhalb der inneren Kammer (7) ein formmäßig temperaturabhängiges Teil vorgesehen ist, das einen Verformungszustand annehmen kann, in welchem es mit einem der mit den Löchern versehenen Abschnitte zusammenwirken kann, um den Flüssigkeitsstrom zu verhindern.

Dieser Ventilteller kann die gleichen äußeren Abmessungen wie ein herkömmlicher Ventilteller für einen thermodynamischen Dampfwasserableiter haben, so daß er anstelle eines herkömmlichen Ventiltellers ohne ^xnderung der übrigen Teile des Dampfwasserabieiters eingesetzt werden kann. Ohne Notwendigkeit irgendeiner Modifizierung des Dampfwasserableiters wird eine Anordnung erzielt, in welcher ein Luftaustritt bewirkt wird, wenn dies wie zuvor erläutert erwünscht

ist, wobei der zusätzliche Vorteil besteht, daß ein sicheres Unterbrechen des Austritts ebenfalls möglich ist, was erreicht wird, wenn das temperaturabhängige Teil den Verformungszustand annimmt, in welchem es einen Flüssigkeitsstrom von der einen Seite des Ventiltellers zu dessen anderer Seite verhindert, wobei das Tellernventil in diesem Zustand als ein solches mit nichtdurchlöchertem Ventilteller wirkt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zum Zwecke der Erläuterung derselben wird die Erfindung im einzelnen anhand mehrerer Figuren beschrieben.

'"" Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht eines

thermodynamisehen Dampfwasserabieiters. 15

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht eines Teils des Dampfwasserabieiters gemäß Fig. 1, wobei dieser in einem unterschiedlichen Betriebszustand

'«. gezeigt ist.

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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Tellerventils für den Dampfwasserableiter gemäß Fig. 1 u. Fig. 2.

Der thermodynamische Dampfwasserableiter 1, der in den Figuren gezeigt ist, hat einen Einlaß 2, welcher mit einem Entladungsauslaß 3 über eine konzentrische Sitzringanordnung 4 verbunden ist. Eine freibewegliche Scheibe dient als ein Ventilteller 5, der mit der Sitzringanordnung 4 zusammenwirkt, um die Verbindung zwischen dem Einlaß 2 und dem Entladungsauslaß 3 freizugeben oder zu verschließen. Der Ventilteller 5 bewegt sich innerhalb einer Kammer 6. Abgesehen davon, daß der Ventilteller 5 nicht aus einer einfachen, nichtdurchlöcherten Scheibe besteht (wie im folgenden beschrieben wird), weist der Dampfwasserableiter 1 eine herkömmliche Konstruktion auf und arbeitet in Übereinstimmung mit den zuvor erläuterten Prinzipien.

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Der Ventilteller 5, der in den betrachteten Dampfwasserableiter eingesetzt ist, weist einen mehrlagigen Aufbau auf, der aus drei Lagen 5A, 5B u. 5C besteht, welche am Umfang des Ventiltellers miteinander verschweißt sind. Eine mittlere Lage, nämlich die Lage 5B, weist eine Öffnung auf, so daß eine innere Kammer 7 in dem Ventilteller definiert ist. Löcher 8 u. 9 in den äußeren Lagen 5A u. 5C definieren durchlöcherte Abschnitte des Ventil tellers, durch welche ein Flüssigkeitsstrom von einer Seite des Ventiltellers zu dessen anderer Seite über die innere Kammer 7 des Ventiltellers stattfinden kann.

Innerhalb der inneren Kammer 7 befindet sich ein formmäßig temperaturabhängiges Teil 10, das aus einer Bimetall-Scheibe besteht, die Löcher 11 in der Nähe ihres Umfangs hat und einen nichtduchlöcherten zentralen Abschnitt aufweist.

Wenn der Dampfwasserableiter 1 kalt ist, nimmt das temperaturabhängige Teil 10, nämlich die Bimetall-Scheibe, den in Fig. 1 gezeigten Verformungszustand an. Die Bimetall-Scheibe gibt jedes der Löcher 8, 9 frei, so daß ein Flüssigkeisstrom von der Kammer 6, in welcher sich der Ventilteller bewegt, zu dem Entladungsauslaß 3 stattfinden kann. In diesem Zustand, kann der Dampfwasserableiter in herkömmlicher Weise arbeiten, d. h. wie zuvor beschrieben, jedoch mit der Möglichkeit, daß jedwede Luft, die in der Kammer 6 eingeschlossen ist, über das Loch 8, die Löcher 11 und das Loch entweichen kann, wie dies durch Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist. Insbesondere wird der Ventilteller, wenn dieser auf die Sitzanordnung 4 herabgezogen wird, während die betreffende Anlage hochgefahren wird, automatisch wieder angehoben, und das Enladen des kalten Kondensats und nichtkondensierbarer Bestandteile wird fortgesetzt. Wenn indessen eine Normalbetriebstemperatur erreicht ist, schnappt das temperaturabhängige Teil 10, nämlich die Bimetall-Scheibe, in die in Fig. 2 gezeigte Position über, in welcher der zentrale nichtdurchlöcherte Abschnitt der Bimetall-Scheibe auf dem

Loch 9 in der äußeren Lage 5C des Ventiltellers sitzt, wobei er den Entladungsweg 8/7/9 verschließt. Der Dampfwasserableiter setzt seinen Betrieb fort, als wäre der Ventilteller 5 nicht durchlöchert.
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Es ist ersichtlich, daß der Ventilteller 5 die gleichen äußeren Abmessungen wie ein herkömmlicher, nichtdurchlöcherter Ventilteller haben kann und daß keine '"'nderung der übrigen Teile des Dampfwasserabieiters 1 notwendig ist, um den Ventilteller 5 aufzunehmen. Auf diese Weise kann der Ventilteller 5 als Austausch-Ventilteller in einen bestehenden Dampfwasserableiter eingesetzt werden.

Claims

Ansprüche:

1. Tellerventil für einen thermodynarnlschen Dampfwasserableiter, welches Tellerventil einen Ventilteller enthält, der 5 eine innere Kammer und mit Löchern versehene Abschnitte aufweist, durch welche ein Flüssigkeitsstrom von einer Reite des Ventiltellers zu dessen anderer Seite stattfinden kann, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb der inneren Kammer (7) ein formmäßig temperaturabhängiges Teil 10 (10) vorgesehen ist, das einen Verformungszustand annehmen kann, in welchem es mit einem der mit den Löchern (8, 9) versehenen Abschnitte zusammenwirken kann, um den Flüssigkeitsstrom zu verhindern.

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2. Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilteller einen aus mehreren Lagen (5A, 5B, 5C) gebildeten Aufbau aufweist, wobei eine

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mittlere Lage (5B) eine Öffnung enthält, um mit den benachbarten, äußeren Lagen (5A, 5C) beiderseits der mittleren Lage (5B) die innere Kammer (7) zu bilden.

3. Tellerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagen (5A, 5B, 5C) des Ventiltellers (5) um den Umfang des Ventiltellers herum miteinander verschweißt sind.

4. Tellerventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das temperaturabhängige Teil (10) eine Scheibe ist, die mit Löchern (11) außerhalb eines nichtdurchlöcherten zentralen Abschnitts versehen ist, wobei dieser nichtduchlöcherte zentrale Abschnitt mit einem der mit den Löchern (8, 9) versehenen Abschnitte des Ventiltellers (5) zusammenwirkt, wenn das temperaturabhängige Teil (10) den genannten Verformungszustand annimmt.

5. Tellerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das temperaturabhängige Teil (10) ein Bimetall-Teil ist.

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