DE944228C - Federbelastetes Hochhubsicherheitsventil mit Vorsteuerventil - Google Patents

Description

• Federbelastetes Hochhubsicherheitsventil mit Vorsteuerventil Die Erfindung befaßt sich mit einem Hochhubventil mit einem Hilfs- oder Vorsteuerventil, das den Zutritt des gespannten Mediums zur Hochhubfläche beim gewünschten Ansprechdruck freigibt. Der Hauptventilkegel ist von einer Schließfeder derart belastet, daß er bei steigendem Druck im abzusichernden Behälter etwas oberhalb des Ansprechdruckes abheben würde, das Ventil also auch dann öffnen würde, wenn das Hilfs- oder Vorsteuerventil versagen würde.
• Es ist bekannt, bei einem derartigen Ventil in den Kanal, der den Raum unter der Hochhubfläche mit dem Freien verbindet, eine einstellbare Drossel vorzusehen, um den Hub des Hauptventils der gewünschten Abblaseleistung anzupassen. Diese Vorkehrung kann aber nicht verhindern, daß das Ventil nach dem Ansprechen des Hilfsventils sofort weit aufgerissen wird und der Hub sich nicht stetig der abzuführenden Menge an Gas, Dmnpf oder Flüssigkeiten anpaßt, wie es erwünscht wäre.
• Das Ventil nach der Erfindung schafft hier Abhilfe, und zwar dadurch, daß das Hilfs- oder Vorsteuerventil mit dem Hauptventil derart verbunden ist, daß sich sein Hub bei sich öffnendem Hauptventil im selben Maß vermindert wie der des Hauptventils größer wird. Zweckmäßig ist dazu das Vorsteuerventil gleichachsig zum Hauptventil angeordnet und derart, daß der Hauptventilkegel den Ventilsitz für das Vorsteuerventil trägt.
• In der Zeichnung ist ein Dampfsicherheitsventil nach der Erfindung dargestellt. Der Druck im Zuflußstutzen r ruht auf dem Hauptkegel 2. Schließfeder 3 kann so ausgelegt werden, daß der Dampfdruck bei einem Versagen des Vorsteuerventils 4 das Hauptventil 2 voll öffnet, sobald der zulässige Druck um ein bestimmtes Maß überschritten wird.
• In einem solchen Fall würde der Ventilkegel 2 unmittelbar auf den mit dem Federteller verbundenen Kolben 5 drücken, bis der Federteller an die Anschläge 6 stößt, das Ventil also den vollen Ventilquerschnitt freigegeben hat.
• Ein Schließen des Ventils findet in einem solchen Fall erst nach Unterschreiten des Betriebsdruckes statt, und zwar in der gleichen Weise wie bei einem direkt wirkenden federbelasteten Sicherheitsventil ohne Hochhub@fläche.
• Normalerweise wird es aber nicht zu einem solchen Grenzfall kommen, sondern das durch eine besondere Feder 7 gegen den Dampfdruck geschlossen gehaltene Vorsteuerventil4 wird bereits beim eingestellten Ansprechdruck öffnen. Sobald das Vorsteuerventil anspricht, tritt der Dampf durch die Entnahmedüse 8 und die Bohrungen 9 in den Ringraum To unter dem Kolben 5. Die Kraft der Schließfeder 3 wird dadurch überwunden, weil der Kolben 5 einen größeren. Querschnitt besitzt als der Ventilkegel 2.. Der Kolben 5 wird angehoben und der Weg für ein Öffnen des Hauptventils 2 freigegeben. Sobald der Ventilkegel 2 faber von seinem Sitz gelüftet wird, verringert er den Öffnungshub des Vorsteuerventils 4, wodurch der Dampfdruck im Raum To unter `dem Kolben 5 wieder absinkt, so daß die Bewegung des Kolbens 5 verzögert wird und schließlich ganz zum Stillstand kommt, wenn der Druck im Raum To mit der Federspannung das Gleichgewicht erreicht hat. Sinkt der Dampfdruck im Raum To aber noch weiter, weil sieh auch der Druck im Zuführungsraum i dem eingestellten Ansprechdruck wieder nähert, dann überwiegt die Federspannung und wird den Kolben 5 und den Hauptkegel 2 in Schließrichtung bewegen. Schließlich stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, dergestalt, daß der Hauptventilkegel 2 gerade weit genug öffnet, um den überschüssigen, die Druckerhöhung verursachenden Dampf abzuführen. Mit anderen Worten: Infolge der Rückführeinrichtung, die auch als eine Folgesteuerung angesprochen werden kann, wird das Hauptventil sich gerade so weit öffnen, wie es der augenblicklichen überschüssigen Dampferzeugung entspricht. Der Druck im abzusichernden Kessel wird in einem sehr engen Bereich innerhalb der zulässigen Drucküberschreitung gehalten. Die Reibung des Hauptventilkegels spielt kaum eine Rolle, durch entsprechende Wahl der Hochhubfläche läßt sie sich ohne weiteres beherrschen. Maßgebend für die Empfindlichkeit ist der Ansprechdruck und die Regelcharakteristik des Vorsteuerventils, die ohne weiteres infolge der im Verhältnis zur Federstärke großen Federlänge allen praktisch vorkommenden Verhältnissen angepaßt werden kann.
• Diese Eigenschaft des erfindungsgemäßen Sicherheitsventils ist um so bedeutsamer,. je höher der abzusichernde Druck überhaupt ist. ioo/o zulässige Drucküberschreitung bedeuten bei einem Druck von 2o atü nur 2 at; bei einem Druck von Zoo atü dagegen 2o at. Wenn mit Hilfe des Ventils nach der Erfindung bei Kesseln mit Zoo atü Druck der Spielraum, innerhalb dessen das Sicherheitsventil öffnet und schließt, nur einen Teil der zugelassenen ioo/o beträgt, dann ist das ein sehr beträchtlicher Vorteil.
• Ein Sicherheitsventil ist bekannt, das mit dem Hilfsventil durch eine Rückführeinrichtung verbünden ist, die zusammen mit einer Ölbremse bewirkt, daß das Hauptventil bei allmählich steigendem Druck beim Ansprechen des Ventils nicht unnötig weit aufgerissen wird. Die Rückführeinrichtung nach diesem Ventil verbindet jedoch das Hilfsventil mit dem Hauptventil nicht derart, daß sein Hub zwangläufig im selben Maß geringer wird wie sich das Hauptventil öffnet, sondern beeinflußt das Hilfsventil, wenn das Hauptventil sich öffnet, im Schließsinn mit einer Kraft, die im wesentlichen von der Geschwindigkeit der Bewegung des Hauptventils abhängt und nicht von der Stellung des Hilfsventils. Es wirkt deshalb nicht wie eine Folgesteuerung so wie die Rückführung des Ventils nach der vorliegenden Erfindung.
• Die Rückführwirkung bei dem Ventil nach der Erfindung tritt auch dann ein, wenn der Hauptventilkegel2 mit dem Kalben 5 aus einem Stück besteht. Die Zweiteilung des Verschlußstückes, in den federbelasteten Kolben 5 und den Ventilkegel 2, ist nur aus fertigungstechnischen -Gründen vorgenommen worden.
• Auch das Entnahmerohr 12 wäre für die Regelwirkung nicht unerläßlich. Aber da im Bereich des Ventilsitzes ein starker Druckabfall stattfindet, der sich auf die Beaufschlagung des Vorsteuerventils sehr ungünstig auswirken würde, ist ' es zweckmäßig, wenn der Einfluß dieses Druckabfalles auf das Vorsteuerventil in an sich bekannter Weise durch das Entnahmerohr z2 vermieden wird, das in den Zuflußstutzen hineinragt.
• Die Spannung der Hauptfeder wie auch die Feder für das' Vorsteuerventil können unabhängig voneinander. eingestellt werden. Das Vorsteuerventil kann auf seinem Sitz gedreht, seine Beweglichkeit durch eine Lüftvorrichtung i i jederzeit nachgeprüft werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Federbelastetes, in Abblaserichtung öffnendes Sicherheitsventil mit Hochhubfläche und mit einem Hilfsventil, das den Zutritt des Mediums zur Hochhübfläche freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfs- oder Vorsten-#rventi.l mit dem Hauptventil derart verbunden ist, daß sein Hub bei sich öffnendem Hauptventil im selben Maße vermindert wird, wie der des Hauptventils zunimmt.
2. 2. Sicherheitsventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil gleichnehsig zum Hauptventil angeordnet ist.
3. 3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptventilkegel den Ventilsitz für das Hilfsventil trägt.
4. 4. Sicherheitsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Hochhubfläche tragende, federbelastete Teil des Verschlußstückes vom Ventilkegel getrennt und für sich allein axial verschiebbar ist.
5. 5. Sicherheitsventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzufuhr für das Hilfsventil durch ein in den Zuflußstutzen hineinragendes Entnahmerohr erfolgt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 147 395, 270 024, 471 541) 607 917, 711 053; französische Patentschrift Nr. 686 588; deutsche Patentanmeldung B 14 317 XII / 479 (Patent 943 562).