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Dampfwasserahleiter Die Erfindung bezieht sich auf Dampfwasserableiter
mit einem durch den Druck in einer Ausdehnungskammer gesteuerten Ventil und einem
ständigen Abfluß durch diese Ausdehnungskammer. Solche Ableiter sind an sich in
verschiedenen Ausführungen bekannt, und es ist das Ziel der Erfindung, einen Ableiter
zu schaffen, der im Bau verhältnismäßig einfach ist, trotzdem aber bei großem Fassungsvermögen
und weitem Arbeitsbereich sicher arbeitet.
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Dies soll dadurch erreicht werden, daß die Ausdehnungskammer nach
der Einlaßkammer des Ableiters zu von einer mit dem Ventil fest verbundenen Scheibe
begrenzt wird, wobei das Spiel zwischen der Scheibe und der Wand der Ausdehnungskammer
und der durch das Ventil geführte, ständig offene Abflußkanal aus der Ausdehnungskammer
so eng gehalten sind sowie das Verhältnis der dem Druck in der Ausdehnungskammer
ausgesetzten Fläche des Ventils zu der dem Druck in der Einlaßkammer ausgesetzten
Fläche des Ventils derart festgelegt ist, daß die Einlaßkammer stets etwas Wasser
enthält und das Ventil durch das verschiedene Verdampfen des Wassers in der Ausdehnungskammer
geöffnet und geschlossen wird.
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Auf diese Weise wird angestrebt, daß der Ableiter in jedem Fall sicher
arbeiten und vor allem nicht von Dampf erreicht werden kann, da er ja stets etwas
Wasser enthält. Die Steuerung erfolgt lediglich durch die Schwankungen der Temperatur
des anfallenden Wassers, welches durch die Druckverminderung in der Ausdehnungskammer
verdampft und hierdurch den erforderlichen Druck erzeugt. Selbst wenn aus irgendeinem
Grunde einmal der Dampf bis zum Ventil vordringen sollte, etwa weil dieses hängen
geblieben ist, kann durch eine an dem Auslaßende des Ventils vorzusehende Scheibe
dafür gesorgt werden, daß der dann entstehende Druck das Ventil sofort schließt.
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In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Die Fig. i, 5, 11, 13, 14, 15, 17 und 18 sind senkrechte Längsschnitte
durch Ableiter verschiedener Ausführungsformen gemäß der Erfindung. Die Fig. 2,
6 und 16 sind Schnitte nach Linie 2-2 der Fig. i, 6-6 der Fig. 5 und 16-i6 der Fig.
15.
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Die. Fig. 3, 4, 8 und 12 sind Ansichten verschiedener Kolbenventile,
die in anderen Darstellungen vorkommen, wobei das Ventil in Fig. 8 im Schnitt gezeichnet
ist. Die Fig. 7 und 9 sind Schnittansichten von in Fig. 5 und 6 vorkommenden Teilen.
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Fig. 1o ist eine Draufsicht auf Fig. 9.
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In jeder der Darstellungen umfaßt der Ableiter einen Hohlkörper 15,
dessen Inneres in einen Einlaßabschnitt 16 und einen Auslaßabschnitt 17 geteilt
ist und der eine Ausdehnungskammer 18 enthält. Eine mit einem Durchlaß versehene
Wänd 1g trennt die Einlaß- und Auslaßabschnitte und eine bewegliche Scheibe 34 begrenzt
die Ausdehnungskammer, trägt an
einem Kolben 33 ein Ventil 21 und
steuert den Auslaß durch den an den Ventilsitz 31 anschließenden Kanal 22. Die Ausdehnungskammer
i8 hat durch das Spiel 23 einen ge..7. drosselten Einlaß vom Einlaßabschnitt her
und .einen gedrosselten Auslaß durch den Abflußkanal24 zu dem Auslaßabschnitt.
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Der Ableiter ist mit Gewinde 25 und 26 versehen und hierdurch mit
den Leitungen 27 und 28 verbunden.
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Die seither beschriebenen Teile besitzen verschiedene Ausführungsformen.
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hach den Fig. i bis 4 wird die Ausdehnungskammer 18 von der zylindrischen
Innenwand einer abnehmbaren Kappe 29 gebildet, die mit dem Gehäuse 15 bei
30 verschraubt ist.
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Der Kanal :2 schließt an den Ventilsitz 31 an, der in die Wand i9
bei 32 eingeschraubt ist. Die Scheibe 34 paßt in die Bohrung 35 der Kappe 29, ohne
daß jedoch, etwa durch Einschleifen, eine dichte Anlage herbeigeführt ist. Es sollen
vielmehr durch die an sich geringen Unebenheiten kleine Öffnungen verbleiben. Das
Kegelventil 2i ist mit einem sich durch den Kanal 22 erstreckenden Schaft 36 und
bei einigen Ausführungsformen mit einer Impulsscheibe 37 versehen, die in einem
kleinen Abstand jenseits des Kanals 22 liegt. Die Drosseleinlaßverbindung zu der
Ausdehnungskammer besteht hier rings um die Scheibe 34 in dem Spiel 23. Bei den
Ausführungsformen nach den Fig. ii und 15 bis Z8 kann nach dem Einbau das Spiel
von außen eingeregelt werden.
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Der gedrosselte und ständig offene Abflußkanal24 der Ausdehnungskammer
besteht aus einer kleinen Öffnung 38, die in den inneren Durchlaß 39 des Ventils
21 mündet. Das obere Ende 4o des Ventils kann sich bei 41 gegen die Kappe 29 legen
und den Auslaß drosseln, wenn sich das Ventil zu weit öffnet.
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Die Fig. 1, 5 und 15 zeigen Ableiter, die gebaut und erfolgreich ausprobiert
worden sind. Die Ausführungsform nach Fig. i arbeitet mit einem Druck bis zu 42
kg/cm2. Die Anordnung war in jeder Lage betriebsfähig (rechte Seite nach oben, obere
Seite nach unten usw.) mit einem Spiel zwischen der Scheibe 34 und der Kappe 29
von o,i2 mm und mit einem Auslaßdurchmesser des Kanals 24 von 1,93 mm. Die Ausführungsform
nach Fig. 5 arbeitete mit Drücken bis zu 17,5 kg/cm2 erfolgreich (ebenfalls in jeder
Lage der Anordnung) mit einem Spiel von 0,07 mm und mit einem Auslaßdurchmesser
von i,o6 mm.
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Bei dem Betrieb, wie er hier in Betracht gezogen wird, zieht dauernd
Wasser von der Anlage in die Leitung 27 an der Hochdruckseite des Ableiters, so
daß derselbe auf eine beträchtliche veränderliche Länge voll Wasser gehalten wird,
wobei sich Hochdruckdampf jenseits des Wassers befindet. Irgendwelche sich am Anfang
in der Anlage befindende Luft wird zuerst und schnell durch den Ableiter getrieben,
da sie keinen Wärmeüberschuß hat, um in der Ausdehnungskammer zur Wirkung zu gelangen
und das Ventil zu schließen. Die Temperatur des Wassers @vird gegenüber derjenigen
des Dampfes an dem einen Ende der Säule abnehmen. Der Dampf wird jedoch nie den
Ableiter erreichen. Das Ventil öffnet oder schließt sich zufolge der verhältnismäßig
niedrigen und hohen Wassertemperaturen. Wenn sich eine beträchtliche Menge von Wasser
angesammelt hat, die eine verhältnismäßig niedrige Temperatur wegen des Abkühlens
beim Ansammeln aufweist, wird sein Druck gegen die Scheibe 34 das Ventil öffnen,
und Wasser wird abgegeben. Wenn sich die Temperatur erhöht, wird das in die Ausdehnungskammer
gelangende Wasser, obwohl es beim Druck der Dampfanlage nicht verdampfte, heiß genug
sein, um beim Druck der Ausdehnungskammer zu verdampfen, und wird ein größeres Volumen
an Dampf und Schaum geben, so daß sich ein Druck bildet, der das Ventil schließt.
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Da nun das Wasser in Form von Schaum vorhanden ist, kann es nicht
mehr aus dem Auslaß 38 mit der gleichen Wassergeschwindigkeit wie vorher austreten.
Der Verdampfungspunkt wird durch Auswahl des Verhältnisses zwischen den Druckflächen
oberhalb und unterhalb der Scheibe 34 und zwischen den Einlaßflächen und kleineren
Durchlaßflächen des Auslasses bestimmt.
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Unter gewissen Umständen schließt und öffnet sich das Ventil, meistenteils
flattert es aber, je nach der Temperatur des den Kolben umgebenden Wassers.
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Da der Wasserfluß durch das offene Ventil bestrebt ist, das Ventil
offenzuhalten, wird der Stoß der Flüssigkeit gegen die Scheibe 37 benutzt, der bestrebt
ist, das Ventil zu schließen. Wenn das Ventil hängen bleiben sollte, so daß dann
Dampf bis zum Auslaß vordringt, dann erfolgt ein Stoß, der das Ventil sicher schließt.
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Während das Ventil offen ist, liegt ein größerer Teil des Ventils
frei, so daß die Öffnungskraft erhöht wird. Die Verwendung der Impulsscheibe 37
gleicht mindestens einen Teil davon wiedei aus. Die Schaftlänge verhindert die Scheibe
daran, die Ventilöffnung zu schließen, jedoch kann die Scheibe den Auslaß drosseln.
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Gewöhnlich ist es nicht notwendig, das untere Ende des Ventils zu
führen, um es am Wackeln innerhalb des Durchlasses 22 zu hindern, wenn das Ventil
offen ist. Das Wackeln hat hinsichtlich des Freihaltens von Kesselstein und hinsichtlich
des Reinigens gewisse Vorteile. Die Führung hat ebenfalls Vorteile, vorausgesetzt,
daß sie den Durchlaß 22 nicht verstopft oder das Ventil hängen läßt.
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In den anderen Figuren sind die früher beschriebenen ähnlichen Teile
bei gleichen Bezugszeichen mit Index angegeben, und soweit die
Wirkungsweise
die gleiche wie bei den früheren Figuren ist, sind diese Teile nicht besonders beschrieben.
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Gemäß den Fig. 5 bis io muß das in den Ableiter gelangende Wasser
zuerst durch ein Kesselsteinsieb gehen, das Schlitze 43 in einem Sieb
44 mit Ringrippen 45 zeigt, die durch Stege 46 mit der Kappe 291- verbunden
sind. Das Ventil zii hat eine große Kolbenbohrung 47, eine kleinere Verbindungsbohrung
48 nahe dem Schaft und einen Auslaß 2q.1. Die Impulsscheibe 371 ist abnehmbar auf
den Schaft 36 bei 49 aufgeschraubt. Die Ausdehnungskammer ist hier getrennt von
der Kappe 291 und ist vollständig von Wasser umgeben. Sie wird von einem mit dem
Ventilsitz 311 verbundenen Einsatzkörper 50 gebildet, der in dem Gehäuse
15 bei 32 eingeschraubt ist. Dieser zylindrische Einsatzkörper 5o ist bei
51 unterhalb der Ausdehnungskammer gelocht und bei 52 auf eine Kappe 53 aufgeschraubt.
Der Ableiter nach den Fig. 5 bis io arbeitet im übrigen in derselben Weise wie derjenige
nach den Fig. i bis 4. Die Impulsscheibe ist bei dieser Ausführung einstellbar.
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Der Ableiter nach Fig. ii ist umgekehrt, was deswegen möglich ist,
weil der Topf nicht durch 'das Gewicht des Ventils wirkt. Der Einlaß und Auslaß
der Ausdehnungskammer erfolgen vollständig durch die feste Wand der Ausdehnungs-'
kammer. Infolgedessen ist ein Durchlaß zwischen der Scheibe 34 und der Bohrung 352
nicht erforderlich. Auf dem Ventilkörper 212 sind Ringe 54 angeordnet, die durch
Nuten 55 getrennt sind. Der Einlaß 232 und der Auslaß 242 sind einstellbar und werden
von Nadelventilen56 und 58 mit Stellschrauben 57 und 59 gesteuert. Die Wirkungsweise
ist die gleiche wie bei der ersten Ausführung.
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Bei Fig. 13 ist die bewegliche Membran 6o bei 61 zwischen Teilen 62
und 63 eines Membrangehäuses 64 festgeklemmt. Das Ventil 213 geht durch die Öffnung
65 und wird von einer Mutter 66 gehalten. Das Ventil 2,3 enthält sowohl den
Einlaß 233 durch den Durchgang 67 sowie den Auslaß 243 durch den Durchgang 68. Die
Wirkungsweise ist im allgemeinen die gleiche wie bei den anderen Ausführungsformen.
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In Fig. 14 ist ein bimetallisches thermostatisches Element 69 bei
70 an der Innenseite der Kappe 294 befestigt und trägt ein Ventil 224, das auf das
obere Ende des Auslasses 244 einwirkt. Wenn die Wassertemperatur hoch ist, schließt
der ausgedehnte Thermostat den Auslaß 244 in höheren Kolbenlagen. Wenn sich das
Wasser unter eine bestimmte Temperatur abkühlt, öffnet sich der Auslaß 244, und
das Ventil tritt in Tätigkeit wie bei den Fig. i bis 3.
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Gemäß der Fig. 15 bis 18 trägt die auf das Gehäuse bei 72 aufgeschraubte
Kappe 71 eine Tasse 73, 731, 732, die in Längsrichtung innerhalb der Kappe mittels
mit Schraubengewinde versehener Bolzen 74 verstellt werden kann. Die Bolzen sind
bei 75 zum Ansetzen eines Schraubenziehers geschlitzt und werden in ihrer eingestellten
Lage durch Schraubenmuttern 76 gesichert und sind weiterhin gegen Lecken durch Kappen
77 geschützt, die ebenfalls auf die Bolzen aufgeschraubt sind und gegen die ersterwähnte
- Kappe abdichten. Das Innere der Tasse bildet den Ausdehnungsraum mit einem aufwärts
und auswärts verjüngt verlaufenden Zylinder 78 in Fig. 15, 16, einen abwärts und
auswärts verlaufenden Zylinder 781 in Fig. 17 und einen mit gleichbleibender Bohrung
versehenen Zylinder 782 in Fig. 18. Die Tasse ist dünnwandig und von dem Wasser
umgeben.
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Die Betriebsweise der Ausführungsformen gemäß den Fig. 15 und 16 ist
die gleiche wie bei den Fig. i bis 4 mit der Ausnahme, daß viel weniger Sorgfalt
aufgewendet werden muß, um das Spiel 23 zu bestimmen, und daß das Spiel sich schnell
vergrößert, wenn der Ventilkörper sich hebt und das Ventil sich mehr öffnet.
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Gemäß den Fig. 17 und 18 sind die Richtungen des Einlaß- und Auslaßflusses
umgekehrt gegenüber denjenigen in den vorhergehenden Figuren mit dem Ergebnis, daß
-der Einlaß durch den Kanal des Ventilkörpers stattfindet und der Auslaß aus der
Ausdehnungskammer an der Scheibe, des Ventilkörpers. Der Durchlaß 38, der jetzt
als Einlaßgang dient, ist größer ausgebildet, um Raum für eine Stange
79 zu bieten, die in den Ventilkörper paßt und an dem Bolzen 74 sitzt. Das
gewährleistet nicht nur eine größere Innenöffnung 381, die jetzt als Ring wirkt,
sondern hält die Öffnung frei. Da der Flüssigkeitsfluß nun umgekehrt verläuft, ist
der Zylinder in umgekehrtem Sinne gegenüber Fig. 15 und 16 verjüngt. ' Gemäß Fig.
18 ist der Zylinder nicht verjüngt, jedoch wird ein Vorteil ähnlich demjenigen gemäß
Fig. 17 bei derselben Richtung des Flüssigkeitsflusses erzielt, indem die Stange
791 verjüngt ausgebildet ist und indem sie mit der Bewegung des den Zylinder tragenden
Bolzens bewegt wird.
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Bei den Fig. 17 und 18 ist die Wirkung ähnlich derjenigen in Fig.
15 und 16, und die fortschreitende Verzögerung der Kolbenventilöffnungsbewegung
wird durch Begrenzung des Auslasses und Erweiterung eines Einlasses durch dasVentilgewonnenanstattdurch
fortschreitende Erweiterung wie bei den Fig. 15 und 16.