DE571258C - Sicherheitsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfkessel-Sicherheitsventil, und zwar besteht der unausgeglichene Absperrkörper erfindungsgemäß aus zwei durch eine Feder auseinanderbewegten Scheiben, deren eine unter Überwindung der Federkraft von ihrem Sitz durch den Druck des Störungsmittels abgehoben wird, welches die Innenkammer des Absperrkörpers ausfüllt. Wird dieser Steuerkörper in der für Überströmventile bekannten Weise über ein Hilfsventil mittels eines Kolbens durch Druckunterschied gesteuert, so übt das Strömungsmittel auf den Absperrkörper eine auf Öffnen gerichtete Kraft entgegen derjenigen des Steuerkolbens aus, dessen Schließdruck durch einen vom Drucküberschuß des Strömungsmittels in Tätigkeit gesetzten Teil beeinflußt wird. Dieser Teil, ein Ventil o. dgl., verringert zweckmäßig durch sein Eröffnen den auf den Kolben wirkenden Druck so weit, daß sich der Hauptabsperrkörper des Sicherheitsventils öffnet.

Das neue Sicherheitsventil bringt in erster Linie den Vorteil, daß es durch Ausbildung seines Absperrkörpers als zwei durch Federn auseinanderbewegte Scheiben mit parallelen Sitzflächen im Gegensatz zu den bisher gebräuchlichen Ausführungen der Absperrkörper auf sehr lange Zeit gut dichtet. Dies hat in erster Linie ihren Grund darin, daß der Dampfstrom beim Schieber nicht mehrfach aus seiner Richtung abgelenkt zu werden braucht, und daß die Durchströmquerschnitte in der ganzen Vorrichtung nahezu gleich groß sind, so daß sich keine Wirbel und sonstige Druckunterschiede einstellen können, wie dies beim üblichen Sicherheitsventilder Fall ist. Auch bei geringer Eröffnung des Schiebers hat der Dampf freien Durchtritt durch die geöffneten Querschnitte. Die Strömung erfolgt also gleichmäßig über den ganzen Querschnitt verteilt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Schieberkörper beim öffnen und Schließen die Sitzflächen stets sauber wischen. Sie beseitigen also jeden Niederschlag, anstatt ihn, wie bei Absperrkörpern mit Kegelsitz, in die Sitzfläche hineinzudrücken bzw. dadurch Riefen in der Sitzfläche zu erzeugen. ■ Die beiden parallelen Schieberkörper können sich, im Gegensatz zu Kegelsitzventilen und anderen Formen von Absperrkörpern, ungehindert ausdehnen. Für eine bestimmte durchströmende Dampfmenge kann ein Schieber mit unmittelbarem Durchstrom wesentlich kleinere Abmessungen erhalten als ein Ventil o. dgl.; denn der Druckverlust, den ein Dampfstrom beim Durchgang durch einen vollkommen offenen Schieber erfährt, ist bedeutend kleiner als derjenige in einem Ventil o. dgl. Dementsprechend läßt ein Schieber von gegebenem Öffnungsquerschnitt auch bei einem gegebenen Druckunterschied mehr Dampf durch als ein Ventil o. dgl. mit gleichem Durchgangsquerschnitt.

Die Zeichnung stellt als Beispiel schematisch im Axialschnitt eine Ausführungsform eines Sicherheitsventils gemäß der Erfindung dar. In der veranschaulichten Ausführung besteht der Absperrkörper selbst aus zwei Scheiben a und b, die durch eine Feder c auseinanderbewegt werden und sich dadurch gegen ihre Sitzfläche ä drücken. Das Strömungsmittel, insbesondere Kesseldampf, tritt durch einen Rohrstutzen e zu, während der Rohrstutzen f mit der Außenluft in Verbindung steht. Infolgedessen wirkt der Kesseldampf gegen die Scheibe a, wobei er die Feder c zusammendrückt; dadurch füllt sich der Innenraum g des Schiebers mit Dampf. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird das öffnen des Schiebers durch die Wirkung des Kesseldrucks selbst hervorgerufen. DerDampf, welcher die Kammer g ausfüllt, sucht den Absperrkörper in die Öffnungsstellung zu »ο bringen, wobei die Öffnungskraft gleich dem effektiven Kesseldruck, multipliziert mit dem Querschnitt der die Absperrscheiben tragenden Stange h ist. Der Kraftwiderstand hiergegen besteht in dem Kesseldruck, multipliziert mit der Sitzfläche der Scheibe b und der Reibungsziffer zwischen den beiden den Sitz bildenden Metallteilen zuzüglich des Gewichts des Absperrkörpers. Man muß nun den Durchmesser der Stange h in der Weise festlegen, daß die auf ein Eröffnen hinzielende Kraft einen ganz bestimmten Betrag erhält.

Der auf diese Weise durchgebildete Schieber mit unmittelbarem Durchlaß hat das Bestreben, sich unter dem Dampfdruck des Kessels genau so zu öffnen wie ein Ventilkörper. Der Ausgleich wird wie bei einem solchen Ventil entweder durch ein Gegengewicht oder durch eine Feder erzielt. Bei Kesseln für sehr großen Hochdruck und große Dampfmenge würden jedoch eine solche Feder oder ein Gegengewicht praktisch undurchführbare Abmessungen erhalten. In solchem Falle kann man entweder die Zahl der für einen Kessel verwendeten Sicherheitsventile vervielfachen oder man benutzt ein Relais. Ein solches sich ganz besonders für die Benutzung bei dem Schieber gemäß der Erfindung eignendes Relais besteht aus folgenden Teilen:

Das Relais besitzt einen Zylinder i, in dem sich ein Kolben j bewegen kann, der mit der Stange h des' Sicherheitsventils verbunden ist. Der Zylinder i steht für gewöhnlich durch ein Rohr k und eine Öffnung I mit dem Kessel in Verbindung.

Da der Kolbendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Stange h, so wird das Sicherheitsventil so lange geschlossen gehalten, wie der Kesseldruck in dem Zylinder i zur Wirkung kommt.

Nun kann aber eine Ventilnadel m beim Anheben den Zylinder i durch einen Rohrstutzen η mit der Außenluft in Verbindung setzen, wobei die von der Ventilnadel m gesteuerte Öffnung 0 größer ist als die Öffnung I.

Die Nadel m wird für gewöhnlich durch eine Feder p geschlossen gehalten; sie ist mit einem Kolben g verbunden, der sich in einem Zylinder r bewegen kann.

Durch einen Steuerkörper s, der durch eine dem zulässigen Kesselhöchstdruck entsprechend tarierte Feder t geschlossen gehalten wird, kann der Kesseldampf durch Öffnungen U und ν in den Zylinder r eingelassen werden.

Wenn der Druck in dem Kessel den zulässigen Höchstdruck überschreitet, öffnet sich der Steuerkörper s, und der in den Zylinder r eintretende Dampf drückt entgegen der Wirkung der Feder p auf den Kolben q.

Die Ventilnadel m hebt sich und läßt den im Zylinder i befindlichen Dampf in die Außenluft entweichen.

Der aus den Scheiben α und δ bestehende Hauptabsperrkörper öffnet sich nun gleichfalls unter der unmittelbaren Wirkung des Kesseldampfes voll.

Es ist ersichtlich, daß die Betätigung des Relais genau so wie die des Hauptabsperrkörpers unter der unmittelbaren Einwirkung des Kesseldampfdruckes erfolgt.

Der aus der Ventilnadel m bestehende Hauptsteuerkörper des Relais wird nicht, wie dies in vielen ähnlichen Einrichtungen der Fall ist, durch einen veränderlichen Dampfdruck geöffnet, wie er in dem Raum η vorhanden ist.

Somit betätigt der Dampf, welcher unmittelbar durch die Leitung k aus dem Kessel kommt, den Kolben q; hierdurch ist Gewähr dafür gegeben, daß die Kraft zum Öffnen der Ventilnadel, zur Vermeidung von Schlägen, Stößen u. dgl. stets ausreicht.

Die verschiedenen Einzelteile der Durchbildung des Sicherheitsventils gemäß der Erfindung und des zu seiner Betätigung dienenden Relais können natürlich auch von den im vorstehenden ausführlicher beschriebenen Änordnungen und Ausbildungen abweichen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Dampfkessel-Sicherheitsventil, das über ein Hilfsventil mittels eines Kolbens durch Druckunterschied gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkraft für den Steuerkolben durch einen unausgeglichenen Absperr körper entsteht, z. B. durch einen Schieber, der aus zwei durch eine Feder auseinanderbewegten Scheiben besteht, deren eine unter Überwindung der Federkraft von ihrem Sitz durch den Druck des Strömungsmittels abgehoben wird, welches die Innenkammer des Absperrkörpers ausfüllt und auf diesen eine auf Öffnen gerichtete Kraft entgegen derjenigen des

   Steuerkolbens ausübt, dessen Schließdruck durch einen vom Drucküberschuß des Strömungsmittels in Tätigkeit gesetzten Teil beeinflußt wird.
2. 2. Dampfkessel-Sicherheitsventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den Steuerkolben beeinflussende, durch den Drucküberschuß betätigte Teil, ein Ventil o. dgl., durch sein Eröffnen den auf den Kolben wirkenden Druck so weit verringert, daß sich der Hauptabsperrkörper des Sicherheitsventils öffnet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen