DE71058C - Druckminderventil mit zwei Belastungskolben - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE -47: Maschinenelemente.

Die in der Zeichnung dargestellte Construction dient dem bekannten Zwecke, den Druck des von einem Dampfkessel u. s. w. kommenden hochgespannten Dampfes so zu reguliren, dafs ein Theil des letzteren mit geringerer Spannung der beabsichtigten Verwendungsstelle zugeführt wird. Während die bekannten Constructionen dieser Art an dem gemeinsamen Uebelstande leiden, dafs das Ventil als . Drosselventil ausgeführt wird, wodurch Spannungsverluste als nothwendige Folgeerscheinung unvermeidlich sind, so wirkt die hier in Rede stehende Vorrichtung selbstthätig ganz in der Art eines gewöhnlichen Durchgangventils. Im oberen Theile entspricht die Construction genau der eines gewöhnlichen Durchgangventils bezw. Speiseventils, und nur der untere Theil weicht insofern davon ab, als sich an demselben zwei als Wassersäcke dienende Rohransätze α und b vorfinden, in welchen zwei Kolben d D angeordnet sind. Die beiden letzteren sind mit Kolbenstangen c h versehen, welche beide gemeinschaftlich auf den um den Bolzen 0 schwingenden Hebel ^ einwirken. Die letztgenannten Theile befinden sich in einem glockenartigen Gehäuse H, welches durch übliche Flantschenverbindung mit dem oberen Theil dampfdicht verbunden ist und in seinem tiefsten Theil ein mit einem Gegengewicht G ausgestattetes Sicherheitsventil 5 trägt.

Ein kleiner sogenannter Umgehungskanal k, welcher auf einfachste Art durch die Schraube r weit und eng gestellt werden kann, verbindet den inneren Raum des Gehäuses H mit dem Wassersack a.

Das Ventil V ist an seiner Flügelführung bekannter Construction durch eine einem Ventilteller ähnliche Platte P abgeschlossen; dieselbe soll den Durchgang des hochgespannten Dampfes von E nach A zwar nicht verhindern, weil sie nicht dicht schliefst, aber denselben doch erschweren, wenn das Ventil V ganz geöffnet ist. Der Kolben d ist auf irgend eine geeignete Art mit dem Ventilkegel V zu verbinden. In der in der Zeichnung wiedergegebenen Construction geschieht dies durch Anordnung eines . scharnierartigen Gelenkes x.

Die Einfügung der Spindel s in den Ventilkörper V ist derart beschaffen, dafs erstere den letzteren nur niederdrücken, ihn aber nicht emporziehen kann.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende:

Der Flantsch E ist an die hochgespannte Druckleitung, der Flantsch A an die Leitung für den reducirten Dampf angeschlossen. Wird nun die Spindel s mit Hülfe des Handrädchens R hochgeschraubt, so wird das Ventil sich ohne Weiteres öffnen müssen. Denn obwohl der Dampf den Kolben d niederdrückt, so ist doch der Druck unter dem Ventilteller V ein gröfserer. Da ein vollständiges dampfdichtes Einpassen der Kolben D und d in der hier angedeuteten einfachen Construction weder praktisch möglich ist, noch auch durch die eigenartige Construction verlangt wird, und weil

ferner durch entsprechendes Oerfnen des Umgehungskanales k eine Verbindung zwischen den Räumen α und H stattfindet, so wird sich sehr bald in dem Raum H ein gewisser Ueberdruck einstellen, welcher selbstverständlich nur bis zu einer Höhe anwachsen kann, die durch Verschieben des Stellgewichtes G auf dem Hebel des Sicherheitsventils vorher beliebig geregelt werden kann.

Diese Fortpflanzung des Druckes wird indessen — was praktisch vortheilhaft erscheint — dadurch etwas verzögert, dafs sich naturgemäfs in den beiden Räumen α b Condenswasser ansammelt, welches auch den Raum des Gehäuses H anfüllt und bei weiterem Anwachsen des Druckes über die durch das Sicherheitsventil bestimmte Grenze hinaus durch das Röhrchen e ins Freie gelangt. Ist nun der Druck im Raum H bis zu einer gewissen Höhe gestiegen, welche durch vorherige sorgfältige Einstellung des Sicherheitsventils S genau geregelt werden kann, und welcher übrigens, wie an Hand der nachstehend gegebenen Formel durch Rechnung sich ergiebt, um ein Gewisses geringer sein mufs, als der beabsichtigte reducirte Druck im Raum b A, so -wird aus diesem letzteren Grunde der Kolben D niedergedrückt, und weil der Druck im Räume H, wie bereits bemerkt, ebenfalls geringer ist als der Druck im Räume a, so wird wiederum auch der Kolben d abwärts geführt. Beide Kolben unterstützen sich daher durch Vermittelung des Hebels \ gegenseitig in ihrer den Ventilteller V hinabziehenden und daher schliefsenden Wirkung, an welcher selbstverständlich die nur von Hand zu bewegende Schraubenspindel s keinen Antheil hat.

Die angedeutete Formel, deren Richtigkeit sich übrigens durch eine vergleichende Betrachtung mit der Zeichnung sehr leicht constatiren läfst, ist folgende:

Zum Oeffnen des Ventils mufs sein:

AiD₁₇.

VJ + R+ G

d+ D

Zum Schliefsen des Ventils mufs sein:

d+D^-

Hierin bedeutet c die im Räume H herrschende Atmosphärenspannung, A die reducirte Spannung in A, E die Volldruckspannung in E, D und d die Flächeninhalte der Kolben D und d, beide ausgedrückt in Quadratcentimetern, V die Gröfse des Ventiltellers V in Quadratcentimetern, der Bruch -y- das Hebelverhältnifs

o h zu ο %, R die zur Ueberwindung des inneren Reibungswiderstandes beim Bewegen des Ventils V nebst Kolben D, d und Hebel ^ nothwendige Kraft, bezogen auf die Mittelachse des Ventils V, und endlich G die zur Ueberwindung der Schwere der genannten Theile nothwendige Kraft beim Heben des Ventils, ebenfalls bezogen auf die genannte Mittellinie.

Beispielsweise ergiebt die Formel für A = 5 Atm., E = 6 Atm., D = 5 qcm, d — 4 qcm,

F=io qcm, -γ- = —> R = 0,5 kg und G

J-J 2

= 5 kg Folgendes:

Zum Oeffnen des Ventils mufs im Raum H eine Spannung bestehen von

5 (2,5 + 10) + 6 (4— 10) + 0,5+5

2)5

gewöhnlichen

oder c >. 4,9 Atm., und zum Schliefsen des Ventils ergiebt sich demzufolge, wenn man c = 5 setzt:

₌ A (2,5 + ι o) + 6 (4 —ι o) — 0,5 + 5

^5< ' 4+2,5

oder A = 5,1 Atm.

Diese Rechnung weist zugleich die Grenzen (von Α=$ bis ^4 = 5,1) nach, zwischen denen die reducirte Atmosphärenspannung bei diesem Apparate schwankt.

Ein besonderer Vortheil dieses Ventils beruht in dem Umstände, dafs, wenn plötzlich bei E oder A Druckverminderung, ζ. B. veranlafst durch Rohrbruch oder Kesselexplosion, eintritt, sofort und augenblicklich das Ventil V oder der Teller P wie bei einem
Rückschlagventil sich schliefst.

Es ist auch klar, dafs man die Höhe der Reducirung des Druckes von E auf A dadurch beliebig in der Hand hat, dafs man einfach das Sicherheitsventil S¹ entsprechend einstellt, wozu selbstverständlich nicht die Anwendung einer Formel nothwendig ist, um den Atmosphä'rendruck im Räume H vorher zu berechnen, sondern man wird einfach bei m ein Manometer anschrauben und das Gegengewicht G des Sicherheitsventils so lange verschieben, bis das Manometer die gewünschte Dampfspannung anzeigt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Druckminderventil, gekennzeichnet durch zwei auf einen gemeinsamen Hebel einwirkende, verschieden grofse Kolben (D dj, welche in mit einander verbundenen Wassersäcken (a b) be

   weglich und einerseits mit der Admissions- und reducirten Spannung, andererseits mit einer durch das Regelventil S bis zur Höhe der Admissionsspannung beliebig einzustellenden Spannung belastet werden, so dafs durch diesen Einflufs aus der Differenz der Drucke mit Zu-

   hülfenahme der Hebelübersetzung ο h und ο c durch den Absperrventilteller V stets nur so viel Dampf oder Flüssigkeit von E nach A strömen kann, als in A zur Erhaltung der gewünschten geminderten Spannung nothwendig ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.