DE521544C

DE521544C - Safety valve

Info

Publication number: DE521544C
Application number: DES91274D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Kuers
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-04-21
Filing date: 1929-04-21
Publication date: 1931-03-23

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 23. MÄRZ 1931ISSUED ON MARCH 23, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 521544 KLASSE 13 c GRUPPE M 521544 CLASS 13c GROUP

Sicherheitsventil Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. April 1929 ab Safety valve Patented in the German Reich on April 21, 1929

Es ist bekannt, Sicherheitsventüe stärker zu belasten, als dem einzuhaltenden Normaldruck entspricht. Diese Zusatzbelastung hat die Aufgabe, den für das Dichthalten des Ventils nötigen Dichtungsdruck aufzubringen. Damit trotzdem das Sicherheitsventil seine Aufgabe erfüllen kann, muß in dem Falle die Belastung aufhören, wenn der zulässige Dampfdruck erreicht ist, bei dem das Ventil abblasen soll. Diese Aufgabe hat man bisher so gelöst, daß man die Ventilspindel mit einer überbemessenen Feder belastet hat.- War der zulässige Höchstdruck erreicht so öffnete sich ein kleines Hilfsventil, das den entweichenden Dampf unter eine mit der Ventilspindel verbundene Kolbenfläche gelangen ließ. Die Wirkung des entweichenden Dampfes auf die Kolbenfläche war der Federwirkung entgegengesetzt, so daß die Öffnung des Sicherheitsventils eingeleitet wurde. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die zu lösende Aufgabe für das Hilfsventil offenbleibt; denn die Federbelastung des Hilfsventils muß so bemessen sein, daß es in dem Augenblick öffnet, indem der zulässige Höchstdruck erreicht ist. Auch ist es nicht ausgeschlossen, daß gelinge entweichende Dampfmengen den Dichtungsdruck für das Hauptventil verringern. It is known to load safety valves more than the normal pressure to be maintained is equivalent to. This additional load has the task of applying the sealing pressure necessary to keep the valve tight. So that the safety valve can still do its job, must in the case stop the loading when the permissible vapor pressure is reached at which the valve should blow off. This task has been solved so far that you can use the valve spindle loaded by an oversized spring - if the maximum permissible pressure was reached, it opened a small auxiliary valve, which the escaping steam under one with the valve spindle connected piston surface let go. The effect of the escaping steam on the piston area was the spring effect opposite, so that the opening of the safety valve was initiated. These Arrangement has the disadvantage that the task to be solved remains open for the auxiliary valve; because the spring load of the auxiliary valve must be such that it is in the moment opens when the maximum permissible pressure is reached. It is also not impossible that escaping steam volumes succeed in reducing the sealing pressure for the main valve.

Die Erfindung löst die Verwendung einer Zusatzbelastung auf neuartige Weise. Sie besteht darin, daß die Zusatzbelastung auf elektrischem Wege herbeigeführt wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Elektromagneten geschehen, der bei geschlossenem Sicherheitsventil unter Strom steht und beim Erreichen des zulässigen Dampfdruckes stromlos wird. Als Kern des Elektromagneten kann beispielsweise die Ventilspindel verwendet werden. Die Steuerung des Stromkreises, in dem der Elektromagnet liegt, erfolgt durch ein vom Dampfdruck beeinflußtes Relais. Der Dampfdruck verändert die Höhenlage des Spiegels einer leitenden Flüssigkeit, die beim Erreichen des zulässigen Dampfdruckes einen Steuerstromkreis schließt und dadurch den Stromkreis für den Elektromotor unterbricht oder kurzschließt. Will man ein Relais vermeiden, so kann man den gleichen Zweck 'erreichen, wenn man die Spule des Elektromagneten durch den Dampfdruck unmittelbar kurzschließen läßt. In diesem Falle ist es zweckmäßig, daß sich in dem nach dem Kurzschließen der Spule noch verbleibenden Stromkreis ein Element befindet, dessen Widerstand sich mit dem Wachsen der Spannung erhöht. Hierfür kommen beispielsweise die Kohlen einer elektrischen Bogenlampe oder ein von Wasserstoff umgebener Eisenwiderstand in Frage. Die Steuerung, muß na- gu türlich so ausgebildet sein, daß in dem Augenblick, in dem der Dampfdruck seinenThe invention solves the use of an additional burden in a novel way. she consists in that the additional load is brought about electrically. This can for example done with the help of an electromagnet, which with the safety valve closed is energized and is de-energized when the permissible vapor pressure is reached. As the core of the electromagnet can for example the valve spindle can be used. Control of the circuit in which the electromagnet is located, is done by a relay influenced by the steam pressure. Of the Vapor pressure changes the height of the level of a conductive liquid that is present at When the permissible vapor pressure is reached, a control circuit closes and thereby the Circuit for the electric motor interrupts or shorts. If you want to avoid a relay, so one can achieve the same purpose 'if one uses the coil of the electromagnet can be short-circuited immediately by the vapor pressure. In this case, it is appropriate that after the short-circuiting the coil still remaining circuit is an element, the resistance of which increases with the increase in voltage elevated. For example, the coals of an electric arc lamp are used for this or an iron resistor surrounded by hydrogen. The control must be fine of course be designed so that at the moment when the vapor pressure is

Von dem Patentsitcher ist als der Erfinder angegeben worden:The patentsitcher has given as the inventor:

Dipl.-Ing. Walter Kuers in Berlin-Tegel.Dipl.-Ing. Walter Kuers in Berlin-Tegel.

höchst zulässigen Wert erreicht hat, die Spule des Elektromagneten stromlos wird und damit die Zusatzkraft aufhört. Treten einmal Störungen in dieser elektrischen Anlage auf, so ist damit keinerlei Gefährdung der Kesselanlage verbunden, da ja die normale Gewichts- oder Federbelastung noch vorhanden ist.has reached the highest permissible value, the coil of the electromagnet is de-energized and thus the additional force ceases. Kick once If there are faults in this electrical system, there is no risk to the boiler system connected, since the normal weight or spring load is still present is.

Zwei verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens sind in den Abbildungen dargestellt. In der Abb. ι wird das Sicherheitsventil ι durch die Gewichtsbelastung 2 auf seinen Sitz 3 gedrückt. Die Spindel dieses Ventils ist von einer Spule 4 umgeben. Sie liegt in einem Stromkreis, der an die Stromquelle 5 angeschlossen ist. Dieser Stromkreis kann bei 6 unterbrochen werden. Tritt diese Unterbrechung ein, so wird die Spule 4 stromlos, und damit hört die magnetische Einwirkung auf das Ventil 1 auf. Um zu erreichen, daß die Spule 4 gerade in dem Augenblick stromlos wird, in dem der Dampfdruck seinen Höchstwert erreicht hat, ist folgende Einrichtung getroffen: S5 Der Dampfdruck wirkt über eine Flüssigkeitssäule 7 auf eine Membran 8, die im Gehäuse 9 untergebracht ist. Oberhalb der Membran befindet sich eine leitende Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber. Infolge der Durchbiegung der Membran 8 wird eine Höhenveränderung des Flüssigkeitsspiegels vorgenommen. Da das Gehäuse 9 an seinem oberen Ende mit einem rohrförmigen An- : satz 10 versehen ist, dessen Querschnitt nur einen geringen Bruchteil der Gesamtfläche der Membran 8 bildet, so wird eine sehr feinfühlige Verstellung des Flüssigkeitsspiegels erreicht. In den rohrförmigen Ansatz 10 ragt ein Kontaktstift 11 hinein. Berührt dieser den Spiegel der Flüssigkeit, so ist damit ein Stromkreis hergestellt, der von der Stromquelle 12 über die Spule 13, die Klemme 14 und die leitende Flüssigkeit führt. Wird die Spule 13 vom Strom durchflossen, so unterbricht sie den Stromkreis für die Spule 4 bei 6. Damit wird die Spule 4 stromlos, und die Zusatzbelastung des Ventils 1 hört auf.Two different training options for the inventive concept are shown in the figures shown. In Fig. Ι the safety valve ι by the weight load 2 pressed onto its seat 3. The spindle of this valve is from a coil 4 surround. It lies in a circuit that is connected to the power source 5. This Circuit can be interrupted at 6. If this interruption occurs, then will the coil 4 is de-energized, and thus the magnetic effect on the valve 1 ceases. To achieve that the coil 4 is de-energized just at the moment in which the Steam pressure has reached its maximum value, the following device is in place: S5 The vapor pressure acts via a liquid column 7 on a membrane 8 which is in the housing 9 is housed. Above the membrane there is a conductive liquid, for example mercury. As a result of the deflection of the membrane 8 there is a change in height of the liquid level. Since the housing 9 at his The upper end is provided with a tubular extension 10, the cross-section of which is only forms a small fraction of the total area of the membrane 8, it becomes a very sensitive one Adjustment of the liquid level achieved. In the tubular extension 10 protrudes a contact pin 11 into it. If this touches the Mirror of the liquid, so a circuit is established from the power source 12 leads over the coil 13, the terminal 14 and the conductive liquid. Will the Current flows through coil 13, so interrupts they the circuit for the coil 4 at 6. So that the coil 4 is de-energized, and the additional load on valve 1 ceases.

Eine zweite Ausbildungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens zeigt die Abb. 2. Diegleichen Gegenstände sind mit- den gleichen Ziffern bezeichnet wie in Abb. 1. Der Unterschied dieser Anordnung gegenüber der vorher beschriebenen besteht darin, daß nicht zwei getrennte Stromkreise mit besonderen Stromquellen vorhanden sind, sondern lediglich ein durch die Stromquelle 21 gespeister Stromkreis. Der Weg, den der Strom nimmt, kann dadurch geändert werden, daß der Kontaktstift 11 die Spule 4 kurzschließen kann. Ist der Dampfdruck noch verhältnismäßig niedrig, steht also der Flüssigkeitsspiegel in dem rohrförmigen Ansatz 10 nicht in Berührung mit dem Kontaktstift 11, fließt der Strom von der Stromquelle 21 durch die Spule 4 und die beiden Kohlen einer Bogenlampe 22. Die beiden Bogenlampenkohlen liegen aufeinander und stellen einen verhältnismäßig geringen Widerstand dar. Steigt der Kesseldruck, so steigt ebenfalls der Spiegel der leitenden Flüssigkeit in dem rohrförmigen Ansatz io. Kommt der Kontaktstift 11 mit dem Spiegel der Flüssigkeit in Berührung, so ist die Spule-4 überbrückt, und der Strom fließt von der Stromquelle über die beiden Bogenlampenkohlen, durch die leitende Flüssigkeit und die Klemme 14. Dadurch bekommt jetzt die Bogenlampe die volle Spannung der Stromquelle. Sie leuchtet auf, wodurch sich der Widerstand sofort beträchtlich erhöht. Man ist, wie bereits oben erwähnt, nicht allein auf die Verwendung einer Bogenlampe angewiesen, sondern es genügt, wenn in dem noch verbleibenden Stromkreis ein Element vorhanden ist, dessen Widerstand sich beim Kurzschließen der Spule 4 erhöht.Fig. 2 shows a second embodiment of the concept of the invention. The same Objects are labeled with the same numbers as in Fig. 1. The difference This arrangement compared to the one previously described is that there are no two separate circuits with special Current sources are present, but only one fed by the current source 21 Circuit. The path that the current takes can be changed by changing the contact pin 11 the coil 4 can short-circuit. Is the vapor pressure still proportionate? low, so the liquid level in the tubular extension 10 is not in contact with the contact pin 11, the current flows from the current source 21 through the coil 4 and the two coals of an arc lamp 22. The two arc lamp coals lie on top of one another and represent a relatively low resistance. If the boiler pressure increases, this also increases the level of the conductive liquid in the tubular extension ok If the contact pin 11 comes into contact with the level of the liquid, it is the coil-4 is bridged, and the current flows from the power source via the two arc lamp coals, through the conductive liquid and the clamp 14. This now gets the arc lamp uses the full voltage of the power source. It lights up, which makes itself the resistance immediately increased considerably. As mentioned above, one is not solely rely on the use of an arc lamp, but it is sufficient if in that There is an element in the remaining circuit, the resistance of which changes when Short-circuiting the coil 4 increases.

Claims

Patent claims:

1. Safety valve, especially for steam boiler systems with an additional load, whose effect ceases when the permissible vapor pressure is reached, as a result characterized in that the additional load by electrical means, z. B. by an electromagnet (4) brought about which is energized when the safety valve (r) is closed and is de-energized when the permissible vapor pressure is reached.

2. Safety valve according to claim 1, characterized in that the valve spindle forms the core of the electromagnet (4).

3. Safety valve according to claim 1 and 2, characterized in that the circuit for the electromagnet (4) is controlled by a relay (7-13) influenced by the steam pressure by the Vapor pressure is the height of the level in the pipe (10) of a conductive liquid changes that a control circuit when the permissible vapor pressure is reached closes and thereby interrupts the circuit for the electromagnet (4) or shorts.

4. Safety valve according to claim 3, characterized in that in the Circuit that is maintained after the coil (4) has been short-circuited, an element (22) is located, the resistance of which decreases as the voltage increases elevated.

5 · Safety valve according to claim 3 and 4, characterized in that in the circuit that is still maintained after the coil (4) has been short-circuited remains, the coals (22) of an arc lamp lie.

6. Safety valve according to claim 3 and 4, characterized in that in the circuit that remains on right after the coil (4) has been short-circuited, an iron resistor surrounded by hydrogen is located.

1 sheet of drawings