DE941910C - Dampfwasserableiter hoher Leistung - Google Patents

Description

• Dampfwasserableiter hoher Leistung Die Erfindung bezieht sich auf Dampfwasserableiter mit einem in Abhängigkeit von dem Dampfwasserzufluß durch ein Steuermittel, beispielsweise einem Thermostaten, einem Schwimmer od. dgl., betätigten Abflußorgan und einem weiteren Abflußorgan mit gleichbleibendem, zum Ableiten des im Normalbetrieb anfallenden Dampfwassers bemessenen Abflußquerschnitt, wobei der Abfluß des aus den beiden Abflußorganen austretenden Dampfwassers mittels einer gemeinsamen zum Austrittsstutzen führenden Abflußöffnung erfolgt.
• Bekannt zur Ableitung von Dampfwasser sind Dampfwasserableiter mit einem in Abhängigkeit vom Dampfwasserzufluß durch ein Steuermittel, beispielsweise einem Thermostaten, einem Schwimmer od. dgl., betätigtem Abflußorgan. Bei diesen Dampfwasserableitern tritt jedoch infolge der ständigen Bewegung des Regel- und Abschlußkörpers des Abflußorgans ein starker Verschleiß auf, und so hat man dann zur Verminderung des Verschleißes bereits vorgeschlagen, neben dem durch ein Steuermittel selbsttätig betätigten Abflußorgan noch ein weiteres Abflußorgan mit selbsttätig nicht veränderlichem Öffnungsquerschnitt vorzusehen. Das Abflußorgan mit dem selbsttätig nicht veränderlichen Öffnungsquerschnitt dient dazu, das im normalen Dauerbetrieb anfallende Dampfwasser abzuleiten, während das mittels eines Steuermittels betätigte Abflußörgan zur Verringerung des Verschleißes nur bei abnorm großem Wasseranfall, wie beispielsweise bei der Inbetriebsetzung der noch kalten Dämpfanlage, wirksam werden soll.
• Bei den Dampfwasserableitern letzterer Art sind vorwiegend getrennte Abflußöffnungen der beiden Abflußorgane vorgesehen, die vorzugsweise in eine gemeinsame Abflußleitung münden. Bekannt sind jedoch aber auch bereits Dampfwasserableiter, bei denen für den Abfluß des aus beiden Abflußorganen austretenden Dampfwassers eine gemeinsame zum Austrittsstutzen führende Abflußöffnung vorgesehen ist. Die Abflußöffnungen der Abflußorgane mit selbsttätig nicht veränderlichem öffnungsquerschnitt bestehen hierbei aus einfachen Bohrungen kleinen Durchmessers, die beispielsweise bei den Dampfwasserableitern, bei denen für den Abfluß des aus beiden Abflußorganen austretenden Dampfwassers eine gemeinsame zum Austrittsstutzen führende Abflußöffnung vorgesehen ist, in dem Regel- und Abschlußkörper des mittels eines Steuermittels selbsttätig betätigten Abflußorgans angeordnet sind und diesen durchdringen. Da die Bohrungen zweckentsprechend immer nur einen kleinen Durchmesser aufweisen, werden dieselben durch Verunreinigungen des Durchflußmediums leicht verstopft und damit unwirksam. Nachteilig wirkt sich ferner aus, daß der Öffnungsquerschnitt der dem Abfluß des im normalen Dauerbetrieb anfallenden Dampfwassers dienenden Bohrungen nicht den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechend einstellbar ist. Wenn das durch das Steuermittel betätigte - Abflußorgan der ihm gestellten Aufgabe ohne übermäßigen Verschleiß gerecht werden soll, dann ist anzustreben, daß dieses Abflußorgan nur bei tatsächlich abnorm großen Wasseranfall wirksam wird. Da aber der Wasseranfall auch bei normalem Dauerbetrieb von den sehr oder weniger wechselnden jeweiligen Betriebsverhältnissen abhängig ist, sollte demzufolge auch das der Ableitung dieses Dampfwassers dienende Abflußorgan den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechend einstellbar sein, und zwar möglichst derart, daß die Einstellung auch während des Betriebes erfolgen kann.
• Bekanntgeworden ist auch bereits ein Flüssigkeitsabscheider, bei welchem ein Abflußorgan vorgesehen ist, dessen an einem Schwimmer angeordneter Regel- und Abschlußkörper eine Ventilnadel aufweist, die mit einer zylindrischen Bohrung im Ventilsitz zusammenarbeitet, wobei zwischen der Ventilnadel und der zylindrischen Bohrung soviel freies Spiel vorgesehen ist, daß auch in der Schließstellung des Abflußorgans ein feiner Ringspalt verbleibt, der ein Festklemmen der Ventilnadel in der zylindrischen Bohrung verhindert. Dieser feine Ringspalt kleinen Durchmessers ist aber keinesfalls ausreichend für den Abfluß des im normalen Dauerbetrieb anfallenden Dampfwassers bei einem Dampfwasserableiter, und ist derselbe auch nicht dafür vorgesehen. Zudem ist der Regel- und Abschlußkörper des Abflußorgans auch noch mit einer ebenen Sitzfläche versehen, mittels welcher sich derselbe in Schließstellung auf eine entsprechend ausgebildete, am Ventilsitz vorgesehene ebene Sitzfläche abdichtend aufsetzt. Weiterhin ist die Unvollständigkeit der Abdichtung der Ventilnadel in der zylindrischen Bohrung des Ventilsitzes bewußt auch noch durch eine zylindrische Ausgestaltung des oberen, in der Schließstellung der Ventilnadel wirksam werdenden Teiles derselben sowie durch eine am Regel- und Abschlußkörper angeordnete, bis auf ihre untere Öffnung allseitig geschlossene längere und somit über den Ventilsitz weit hinweggreifende Hülse praktisch aufgehoben. Das im normalen Dauerbetrieb anfallende Dampfwasser kann somit bei diesem Flüssigkeitsabscheider auch nur dann abfließen, wenn das Abflußorgan sich öffnet, was, wie bereits eingangs geschildert, durch' die damit verbundene ständige Bewegung des Regel-und Abschlußkörpers einen erhöhten Verschleiß zur Folge hat. Eine Verstellung des feinen Spaltes bei der Schließstellung, d. h. eine Erweiterung oder Verengung desselben, ist während des Betriebes nicht möglich.
• Die den bisher bekannten Dampfwasserableitern anhaftenden, vorstehend aufgeführten Mängel zu beseitigen, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt. -Die Lösung .der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß für eine Regelung des Abflusses ausschließlich in der einen gemeinsamen Abflußöffnung ein von dem Steuermittel betätigter und in der gemeinsamen Abflußöffnung angeordneter Regelkörper derart ausgebildet ist, daß derselbe auch in der Schließstellung von der Abflußöffnung einen von außen während des Betriebes von Hand einstellbaren Querschnitt entsprechend der im normalen Dauerbetrieb anfallenden Dampfwassermenge freigibt. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß sich die dem Abfluß der im normalen Dauerbetrieb anfallenden Dampfwassermenge dienende Abflußöffnung nicht verstopfen kann, da etwaige Verunreinigungen beim Wirksamwerden des mittels des Steuermittels betätigten Regelkörpers ausgeblasen werden. Die Einstellbarkeit von Hand des auch in der Schließstellung des Regelkörpers freibleibenden Öffnungsquerschnittes gestattet zudem ein Einstellen dieses Öffnungsquerschnittes entsprechend den jeweiligen Betriebsverhältnissen, und zwar auch während des Betriebes.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele zweckentsprechender Ausgestaltung mit weiteren Verbesserungen dargestellt. Es zeigt Fig. T einen Querschnitt durch einen Dampfwasserableiter mit einer Düsennadel als Regelkörper, Fig.2 einen Schnitt durch die als mehrstufige Regeldüse ausgebildete Abflußöffnung der Fig. i, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Abflußöffnung mit darin angeordnetem Kolben.
• Der in der Fig. i dargestellte Dampfwasserableiter weist einen EI intfittsstutzen A und einen Austrittsstutzen B für die Ableitung des Dampfwassers auf. Das Gehäuse -des Dampfwasserableiters ist mit C bezeichnet. Als Steuermittel ist ein Thermostat D vorgesehen, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Bimetallstreifen besteht. An Stelle des dargestellten einzelnen Bimetallstreifens D kann zur Erzielung einer größeren Verstellkraft in an sich bekannter Weise auch ein Paket mehrerer Bimetallstreifen Verwendung finden. Die Austrittsöffnung des Austrittsstutzens B ist mit dem Innern des Gehäuses C durch eine Abflußöffnung E verbunden. Die Abflußöffnung Eist mit einer sich in Richtung zum Austrittsstutzen B düsenartig erweiternden Sitzbüchse H versehen, in welcher als Regelkörper eine durch den Thermostaten D axial verschiebbare und mit einer Verdickung J versehene Düsennadel Q derart angeordnet ist, daß eine Ringdüse H, Q entsteht. Die Verdickung J der Düsennadel Q ist hierbei derart ausgebildet, daß die Ringdüse H, Q auch in der Schließstellung des Regelkörpers Q, J (in der Zeichnung ausgezogen gezeichnet) noch einen derartig freien Öffnungsquerschnitt aufweist, daß durch diese ringförmige Öffnung das im normalen Dauerbetrieb anfallende Darripfwasser abfließen kann. Bei stärker anfallendem Dampfwasser, wie dies insbesondere bei der Inbetriebnahme der kalten Anlage der Fall ist, drückt der Thermostat D die Düsennadel Q so weit in Richtung auf den Austrittsstutzen B zu, daß die Verdickung J der Düsennadel Q bei voller Öffnungsstellung des Regelkörpers Q, H (in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt) sich außerhalb der Sitzbüchse H befindet und somit der volle Öffnungsquerschnitt der Ringdüse H, Q wirksam wird. Zwecks Anpassung des Öffnungsquerschnittes der Ringdüse H, Q in der Schließstellung des Regelkörpers Q, J an die jeweiligen Betriebsverhältnisse ist ein von außen von Hand einstellbarer Anschlag K vorgesehen, der den Hub der Düsennadel Q in Schließrichtung begrenzt. Der Thermostat D wirkt auf die Düsennadel Q über ein federndes Verbindungsglied L -im Ausführungsbeispiel eine gebogene Blattfeder - ein, dessen Federkraft so bemessen ist, daß sich die Düsennadel Q bei jedem beliebigen Betriebsdruck erst etwa bei Erreichen der entsprechenden Siedetemperatur gegen den einstellbaren Anschlag K legt. Durch diese Maßnahme wird eine Überbeanspruchung des Bimetallkörpers D vermieden.
• Die Wirkungsweise des in der Fig. i dargestellten Dampfwasserableiters ist folgende: Bei der Inbetriebnahme der kalten Anlage oder bei Anfallen großer Mengen abgekühlten Dampfwassers befindet sich der steuernde Bimetallkörper D und damit die Düsennadel Q in der strichpunktiert gezeichneten Lage. Der volle Öffnungsquerschnitt der Ringdüse H, Q wird somit wirksam und bewirkt ein schnelles Ableiten großer Wassermengen. Bei durchwärmter Anlage und Anfall von heißem Dampfwasser oder Dampf bewegt sich der Bimetallkörper D und damit die Düsennadel Q in die ausgezogen gezeichnete Lage, die durch den Anschlag K begrenzt ist. Der AnschlagK ist hierbei so eingestellt, daß zwischen der Verdickung J und dem engsten Öffnungsquerschnitt der Sitzbüchse H ein offener Ringspalt solcher Größe verbleibt, daß die im Normalbetrieb anfallende Dampfwassermenge durch diesen Ringspalt abfließt. Die mittels des Thermostaten D selbsttätig bewegten Teile des Dampfwasserableiters bleiben somit während des normalen Dauerbetriebes in Ruhe, womit die Forderung nach geringstem Verschleiß erfüllt ist. In dem Ringspalt etwa hängenbleibende Schmutzteilchen werden zudem bei jeder Bewegung der Düsennadel Q in Öffnungsrichtung selbsttätig ausgeblasen, so daß ein Verstopfen des dem Abfluß des bei normalem Dauerbetrieb anfallenden Dampfwassers dienenden Ringspaltes nicht stattfindet.
• Statt einer einstufigen Ringdüse H, Q, wie eine solche die Fig. i zeigt, kann zur Verringerung des Strahlverschleißes auch eine an sich bekannte mehrstufige Ringdüse Verwendung finden, beispielsweise eine solche, bei welcher jede folgende Stufe einen größeren engsten Querschnitt aufweist als die vorhergehende Stufe. Fig. 2 zeigt als Beispiel eine dreistufige Ringdüse. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß einer jeden düsenförmig erweiterten Sitzbüchse Hl, H2, H3 eine Ringkammer Ml, M2, M3 nachgeschaltet ist, wobei jede Ringkammer in Durchmesser und Länge so bemessen ist, daß durch die Verdickungen 11, J2, J3 der Düsennadel Q bei voller Öffnungsstellung derselben (in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt) keine Verengungen der Durchflußquerschnitte gegenüber den freien Öffnungsquerschnitten der Sitzbüchsen Hl, H2, H3 entstehen und somit keine Drosselwirkung eintritt.
• Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die das Gehäuseinnere C mit dem Austrittsstutzen B verbindende Abflußöffnung aus einer zylindrischen Bohrung F besteht. In der Bohrung F ist ein in axialer Richtung verschiebbarer, mit Labyrinthrillen P versehener Kolben N angeordnet, der einen derart großen äußeren Durchmesser aufweist, daß zwischen dem Kolben N und der Wandung der zylindrischen Bohrung F in der Schließstellung des Kolbens N ringförmige Düsen entstehen, deren Öffnungsquerschnitt groß genug ist, um das im normalen Dauerbetrieb anfallende Dampfwasser abzuleiten. Bei stärker anfallendem Dampfwasser wird der Kolben N so weit aus der Bohrung F herausbewegt, daß in der vollen Öffnungsstellung der volle Öffnungsquerschnitt der Bohrung F wirksam ist. Die Bewegung des Kolbens 1V wird durch ein in der Fig. 3 nicht mit dargestelltes Steuermittel, beispielsweise einen Schwimmer, bewirkt, der über den Winkelhebel 0 auf den Kolben N einwirkt. Es ist leicht ersichtlich, daß die grundsätzliche Arbeitsweise bei diesem Ausführungsbeispiel die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. i ist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dampfwasserableiter mit einem in Abhängigkeit von dem Dampfwasserzufluß durch ein Steuermittel - beispielsweise einem Thermostaten, Schwimmer od. dgl. - betätigten Abflußorgan und mit einem weiteren Abflußorgan mit gleichbleibendem, zum Ableiten des im Normalbetrieb anfallenden Dampfwassers bemessenen Abflußquerschnitt sowie mit Abfluß des aus beiden Abflußorganen austretenden Dampfwassers durch eine gemeinsame, zum Austrittsstutzen führende öffnuilg, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Regelung des Abflusses ausschließlich in der einen gemeinsamen Abflußöffnung (E bzw. F) ein von dem Steuermittel (D) betätigter und in der gemeinsamen Abflußöffnung (E bzw. F) angeordneter Regelkörper (Q, I bzw. N) derart ausgebildet-ist, daß derselbe auch in der Schließstellung von der Abflußöffnung (E bzw. F) einen von außen während des Betriebes von Hand einstellbaren Querschnitt entsprechend der im Normalbetrieb anfallenden Dampfwassermenge freigibt. .
2. 2. Dämpfwasserableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß in der gemeinsamen Abflußöffnung (E) eine in Richtung zum Austrittsstutzen (B) sich düsenartig erweiternde Sitzbüchse (H) vorgesehen ist, in der als Regelkörper eine durch das Steuermittel (D) axial verschiebbare und mit einer Verdickung (I) versehene Düsennadel (Q) derart angeordnet ist, daß eine Ringdüse (H, Q) entsteht, und daß die Verdickung (I) der Düsennadel (Q) derart ausgebildet ist, daß der Öffnungsquerschnitt der Ringdüse (H, Q) in der Schließstellung des Regelkörpers (Q, I) dem Öffnungsquerschnitt des selbsttätig nicht veränderlichen Abflußorgans entspricht, während bei voller Öffnungsstellung des Regelkörpers (Q, I) die Verdickung (I) so weit aus der Sitzbüchse (H) herausbewegt ist, daß der volle Öffnungsquerschnitt der Ringdüse (H, Q) wirksam ist, der dem größten Öffnungsquerschnitt beider Abflußorgane entspricht.
3. 3. Dampfwasserableiter nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch ein zwischen das Steuermittel (D) und die Düsennadel (Q) in an sich bekannter Weise zwischengeschaltetes und derart bemessenes federndes Verbindungsglied (L), daß sich die Düsennadel (Q) bei jedem beliebigen Betriebsdruck erst etwa bei Erreichen der entsprechenden Siedetemperatur gegen den einstellbaren Anschlag (K) legt.
4. 4. Dampfwasserableiter nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch eine mehrstufige Ringdüse (H, Q), bei welcher jeder düsenförmig erweiterten Sitzbüchse (H1, H2, I13) eine Ringkammer (l111, M2, R23) nachgeschaltet ist, die in Durchmesser und Länge derart bemessen ist, daß durch die Verdickungen (I1, I2, I3) der Düsennadel (Q) bei voller Öffnungsstellung derselben keine Verengungen der Durchflußquerschnitte gegenüber den freien Öffnungsquerschnitten der Sitzbüchsen (H1, H2, H3) entstehen.
5. 5. Dampfwasserableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Abflußöffnung aus einer zylindrischen Bohrung (F) besteht, deren Durchmesser dem größten Öffnungsquerschnitt beider Abflußorgane entspricht und in welcher ein durch das Steuermittel (D) axial verschiebbarer, mit Labyrinthrillen (F) versehener und einen derart größten äußeren Durchmesser aufweisender Kolben (N) angeordnet ist, daß zwischen dem Kolben (N) und der Wandung der zylindrischen Bohrung (F) bei Schließstellung des Kolbens (N) ringförmige Düsen entstehen, deren kleinster Öffnungsquerschnitt dem Öffnungsquerschnitt des selbsttätig nicht veränderlichen Abflußorgans entspricht, während bei voller öffnungsstellung des Kolbens (N) derselbe so weit aus der Bohrung (F) herausbewegt ist, daß deren voller Öffnungsquerschnitt wirksam ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 841919, 335 198, 41412, 390 045, 377 355, 419:286, 841 9i9, 6oo 46, 739 870; französische Patentschrift Nr. 935 656; USA.-Patentschrift Nr. 1 384 7i5.