DE602254C - Sicherheitseinrichtung fuer Dampfkesselanlagen mit mindestens zwei Sicherheitsventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für Dampfkesselanlagen aus mindestens zwei Dampfventilen und bezweckt, die bei den Sicherheitsventilen infolge der mit der Entwicklung der Dampftechnik erfolgten Steigerung der Betriebsdrucke aufgetretenen Nachteile zu beseitigen.

Bekanntlich sind die Sicherheitsventile am Kessel derartig eingebaut, daß sie bei der Überschreitung des Betriebsdruckes durch Abblasen des Dampfes in die Atmosphäre eine weitere Drucksteigerung verhindern. Es ist offenbar, daß sich mit der Steigerung der Betriebsdrucke auch der Unterschied der Drucke vor und hinter den Dichtungsflächen der Sicherheitsventile beträchtlich vergrößert hat. Diese Vergrößerung des Druckunterschiedes ist natürlich für den Vorgang des Dampfabblasens nicht ohne Einfluß geblieben.

ao Denn sie hat eine Vergrößerung der Geschwindigkeit, mit welcher der Dampf zwischen Ventilsitz und Kegel hindurchstreicht, zur Folge gehabt. Die große Dampfgeschwindigkeit zieht wiederum eine stärkere Abnutzung der Dichtungsflächen nach sich.

Trotz aller Fortschritte in der Betriebsführung muß zeitweise ein Spielen des Dampfdruckes um den höchstzulässigen Dampfdruck herum in Kauf genommen werden. Bei den gesteigerten Dampfdrucken haben sich die Sicherheitsventile nun als außerordentlich wenig widerstandsfähig erwiesen und werden schon nach kurzer Zeit undicht. Eine solche Undichtigkeit ist nur durch Nachschleifen der Ventile zu beseitigen, was aber nur bei ausgebautem Ventil möglich ist. Bei neuzeitlichen Kesselanlagen bedingt das Nachschleifen von Sicherheitsventilen aber eine Stillsetzung des Kessels je nach der Kesselgröße um S, 6 und noch mehr Tage. Man hat sich in vielen Fallen dadurch geholfen, daß man den Dampfverlust durch Abblasen der undichten Sicherheitsventile einfach in Kauf nahm und das Nachschleifen der Ventile auf einen Zeitpunkt verschob, wo sich die Stilllegung des Kessels wegen anderweitig notwendig gewordener Ausbesserungsarbeiten lohnte. Dieser Weg ist natürlich ein außerordentlich, unwirtschaftlicher, zumal die Dampfverluste sich durch das ständige Zunehmen der Undichtigkeiten an den Sicherheitsventilen noch ganz bedeutend steigern.

Man muß also entweder die Verluste durch die Undichtigkeiten der Sicherheitsventile in Kauf nehmen oder aber die Anlage für mehrere Tage außer Betrieb setzen, in jedem Fall aber einen sehr erheblichen wirtschaftlichen Verlust in Kauf nehmen.

Alle Versuche, diese Nachteile zu beiseitigen, haben zu keinem befriedigenden Resultat geführt. Die Wahl eines besonders widerstandsfähigen Baustoffes für den Ventilteller verlängert wohl die Dauer der Dichtigkeit des Ventils etwas, hat aber den Nachteil, daß aufgetretene kleine Undichtigkeiten nicht durch Drehen des Tellers auf dem Ventilsitz

während des Betriebes behoben werden können. Die Möglichkeit aber, durch zweckentsprechende Betriebsführung die Schwankungen um den höchstzulässigen Kesseldruck herum zu vermeiden, ist nur für erfahrungsgemäß voraussehbare· Schwankungen möglich, nicht aber für plötzlich eintretende Drucksteigerungen. Auch bei voraussehbaren Druckschwankungen kommen infolge der Trägheit ίο mancher Kesselarten alle Vorbeugungsmaßnahmen oft zu spät.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen diese Nachteile nun dadurch beseitigt werden, daß mindestens zwei Sicherheitsventile bzw. Ventilgruppen an jedem Dampfkessel angeordnet werden, von denen die um eines verminderte Zahl bereits die vorgeschriebene freie Ausströmfläche hat. Die Sicherheitsventile bzw. Ventilgruppen werden dabei mit gegeneinander derart verblockten Absperrvorrichtungen versehen, daß jeweils nur die Absperrvorrichtung eines Ventils geschlossen werden kann, wenn alle übrigen geöffnet isind. Auf diese Weise ist erreicht, daß bei Uhdichtwerden 'eines Sicherheitsventils bzw. einer Sicherheitsventilgruppe dieses bzw. diese einfach abgeschaltet und in Ordnung gebracht werden kann, ohne daß die freie AussrröinfLäche unter das vorgeschriebene Maß verkleinert wird.

An sich ist die Anordnung von zwei Sicherheitsventilen an Dampfkesseln bekannt; jedoch handelt es sich bei den bekannten Anordnungen um solche, bei denen nicht die Möglichkeit besteht, ohne Gefahr für den Kessel bzw. ohne Verkleinerung der freien Ausströmfläche unter das vorgeschriebene Maß eines der Ventile abzuschalten, so daß stets wieder die Anlage stillgelegt werden no muß, wenn eines der Ventile ausgebaut werden muß.

Die Verblockung der Absperrorgane kann vorteilhaft so erfolgen, daß die Absperrvorrichtungen auf ihren Spindeln Sp err zylinder tragen und als gemeinsames Steuerorgan 'ein Sperrschieber mit dem Durchmesser der Sperrzylinder entsprechenden Öffnungen vorgesehen ist, deren Entfernung voneinander so bemessen ist, daß jeweils nur ein Sperrzylinder durch seme Öffnung treten und die zugehörige Absperrvorrichtung geschlossen werden kann.

Da mit einer solchen Anordnung eine ausreichende Sicherheit für die unbedingte Offenhaltung der vorgeschriebenen freien Ausströmfläche gegeben ist, werden auch keime begründeten Bedenken vorhanden sein, von der Forderung abzugehen, daß Sicherheitsventile grundsätzlich nicht absperrbar sein • 60 dürften; denn diese Forderung dient nur dazu, die Offenhaltung der freien Ausströmfläche

»eft unbedingt zu gewährleisten, und diese Gewährleistung geschieht gemäß der vorliegenden Erfindung eben auf anderem Wege.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigen:

Abb. ι einen Aufriß der Anordnung, Abb. 2 einen Grundriß,

Abb. 3 einen senkrechten Querschnitt;

Abb. 4 das Schema des Sperrschlüssels. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Sicherheitsventile vorhanden, von denen jedes */₄ der erforderlichen freien Ausströmfläehe hat, so daß schon vier Ventile stets die erforderliche freie Ausströmfläche haben. Die Sicherheitsventile selbst bleiben in ihrer bisherigen Bauart völlig erhalten. Die Absperrvorrichtung besteht aus Dampfschiebern O₁ bis b₅, die zwischen den Sicherheitsventilen und den Stutzen der Dampfsammeltromrnel angeordnet sind. Soll nun ein Sicherheitsventil abgenommen werden, so muß zunächst der darüber befindliche Schieber geschlossen werden. Hierbei darf jedoch nie mehr als ein Schieber zur Zeit geschlossen werden können, und dieser eine muß unter den fünf beliebig auswählbar sein.

Dieses Ziel wird auf einfachste Weise durch ein einziges Konstruktionselement erreicht, nämlich durch einen verschiebbaren Riegelt mit einer Noniusteilung. Jeder Dampfschieber O₁ bis ö₅ ist an semer Schließspindel e_x bis e_h mit einem Sperrzylinder /_χ bis /₅ versehen. Der Riegeld enthält für jeden dieser Sp err zylinder Z₁ bis /_ä eine Öffnung ^₁ bis g₅, derart, daß der Sperrzylinder gerade hindurchgehen kann. Die Entfernung der kreisförmigen Öffnungen ^₁ bis g₅ voneinander in dem Riegel d ist aber nicht die gleiche wie diejenige von Schieber zu Schieber. Wenn ein Sperrzylinder in der dazugehörigen Öffnung des Riegels sitzt, dann paßt von den sämtlichen anderen kein einziger in die aeinige, d. h. die dazugehörigen Spindeln können nicht in die Schließstellung gebracht werden; sie sind zwangsläufig verriegelt. Man kann den Riegel stellen wie man will, es ist immer nur ein einziger Schieber schließbar. Sobald nämlich die Spindel des Schiebers die Schließbewegung ausführt, dann wandert der Sperrzylinder mit, und infolge seiner großen Mantelhöhe, welche dem Spindelhub 'entspricht, kann der Riegel selbst so lange nicht bewegt werden, bis der Schieber wieder geöffnet bzw. das dazugehörige Sicherheitsventil wieder in ordnungsgemäßem Betriebe ist. Erst dann wird die Bewegung des Riegels freigegeben. Hieran kann auch keine gewollte und noch bo geschickte Handwerkskunst etwas ändern, weil die Befestigungsschrauben des Riegels selbst plombiert sind.

Wenn die Entfernung der Sicherheitsventile voneinander ungleich, ist, so ist die Gesetzmäßigkeit der Sperrung genau dieselbe.

Um ein übriges zu tun, könnte der Betriebsleiter das zur Verschiebung des Riegels dienende Handrad durch eine Kette anschließen lassen. Er stellt persönlich das zu überholende Sicherheitsventil auf Absperrung 'ein und kann dann das Handrad wieder anschließen. Dieses wäre aber als eine streng genommen unnötige und nur sonst erhöhte Sicherheitsmaßnahme anzusehen; an sich kann man selbst mit Absicht an dem Sperrgesetz des Riegels nichts ändern. In der Zeichnung ist der Riegel so eingestellt, daß nur der Schieber&j^ schließbereit ist; alle anderen bleiben zwangsläufig offen.

Man kann theoretisch auch zwei und noch mehr Ventile absperrbar ausführen, wobei die hier angewandten Gesetze der Mechanik genau dieselben bleiben.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Sicherheitseinrichtung für Dampfkesselanlagen mit mindestens zwei Sicherheitsventilen an einem Dampfkessel, dadurch, gekennzeichnet, daß die um eines verminderte Zahl der Sicherheitsventile bzw. -ventilgruppen bereits die vorgeschriebene freie Ausströmfläche hat und daß die Sicherheitsventile mit gegeneinander derart verblockten Absperrvorrichtungen (^₁ bis b₅) versehen sind, daß jeweils nur die Absperrvorrichtung eines Ventils geschlossen werden kann, wenn alle übrigen geöffnet sind.
2. 2. Verblockungsvorrichtung für die Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperr vorrichtungen (O₁ bis δ₅) auf ihren Spindeln (e_t bis e₅) Sperrzylinder (Z₁ bis /₅) tragen und als gemeinsames Steuerorgan ein Sperrschieber (d) mit dem Durchmesser der Sperrzylinder (Z₁ bis /₅) entsprechenden Öffnungen (^₁ bis g_a) vorgesehen ist, deren Entfernung voneinander so bemessen ist, daß jeweils nur ein Sperrzylinder (/-,_ bis /₅) durch seine Öffnung (^₁ bis g₅) treten und. die zugehörige Absperrvorrichtung (O₁ bis b₅) geschlossen werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen