DE972540C - Condensation separator with a bimetal element - Google Patents
Condensation separator with a bimetal elementInfo
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Description
AUSGEGEBEN AM 13. AUGUST 1959ISSUED AUGUST 13, 1959
V 8290 Ia/13 dV 8290 Ia / 13 d
Die Erfindung betrifft die Ausbildung eines Kondenswasserabscheiders mit einem Bimetallelement. Mit Bimetallelementen ausgerüstete Kondenswasserabscheider sind in verschiedenen Ausfüh-S rungsformen bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform bestehen die Bimetallelemente aus einem einzigen, aus einzelnen Platten zusammengesetzten Element. Bekannt ist auch die Verwendung mehrerer Bimetallelemente. Diese arbeiten ίο jedoch alle parallel und ergeben bei gleichen Temperaturen gleiche Ausschläge.The invention relates to the formation of a condensation separator with a bimetal element. Condensation separators equipped with bimetal elements are known in various Ausfüh-S approximately forms. In a known embodiment the bimetal elements consist of a single, composed of individual plates Element. The use of several bimetal elements is also known. These works ίο however all in parallel and result at the same temperatures same rashes.
Bekannt ist ferner ein Kondenswasserabscheider mit drei Bimetallpaketen, die voneinander durch einen Luftspalt getrennt sind und Zwischenlagen aufweisen, so daß die Bimetallpakete sich miteinander bewegen. Die zwischen den Paketen bestehenden Luftspalte sollen lediglich bewirken, daß alle Pakete von Dampf umspült werden, so daß sich die einzelnen Pakete rascher erwärmen und demgemäß schneller zur Wirkung gelangen.Also known is a condensation separator with three bimetallic packages that are separated from one another are separated by an air gap and have intermediate layers, so that the bimetallic stacks fit together move. The existing air gaps between the packages should only have the effect that all packages are bathed in steam, so that the individual packages heat up more quickly and accordingly take effect more quickly.
Bei allen bekannten Kondenswasserabscheidern bestehen Beschränkungen hinsichtlich des Umfanges des Druck- und Temperaturbereiches, in dem die bekannten Vorrichtungen arbeiten können. Nachteilig ist auch, daß die bekannten Bimetallelemente nur auf einen verhältnismäßig großen Temperaturunterschied ansprechen, so daß ein einziges, z. B. auf 20 kg/qcm geeichtes Bimetallelement nur bei einem sehr großen Unterschied zwischen der Wassertemperatur und der Dampftemperatur bei gleichem Druck das Rückschlagventil öffnet.All known condensate separators have limitations in terms of size the pressure and temperature range in which the known devices can work. It is also disadvantageous that the known bimetallic elements only have a relatively large one Respond temperature difference so that a single, z. B. bimetal element calibrated to 20 kg / sq cm only if there is a very large difference between the water temperature and the steam temperature the check valve opens at the same pressure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kondenswasserabscheider zu entwickeln, der fürThe invention is based on the object of developing a condensation separator that is suitable for
909 575/22909 575/22
einen besonders großen Druckbereich bzw. Temperaturbereich entsprechend 'den höheren Anforderungen bei Dampfanlagen anwendbar ist.a particularly large pressure range or temperature range according to 'the higher requirements for steam systems is applicable.
Die Erfindung besteht darin, daß einzelne unabhängig voneinander und nacheinander bei verschiedenen Temperaturen in Tätigkeit tretende Bimetallsegmente angeordnet und derart ausgebildet sind, daß sie ihre Funktion mit sich addierendem, im wesentlichen vorbestimmten Krafteinsatz ausüben. Hierbei soll wenigstens eines der Segmente an der Lagervorrichtung für das Rückschlagventil angebracht sein, auf das die einzelnen Segmente nacheinander einwirken. Die Wahl der Anzahl der Segmente ist freigestellt und richtet sich nach den jeweiligen Betriebsbedingungen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die sich besonders bewährt hat, sind jedoch drei Segmente vorgesehen. The invention consists in that individual independently and successively with different Temperatures entering activity arranged bimetal segments and designed in such a way are that they perform their function with an additive, essentially predetermined use of force. Here, at least one of the segments should be on the bearing device for the check valve be attached, on which the individual segments act one after the other. The choice of number the segments are free and depend on the respective operating conditions. With a preferred However, three segments are provided for the embodiment which has proven particularly successful.
Die Ausbildung der einzelnen Segmente richtet sich ebenfalls nach der Größe des Kondenswasserabscheiders und den Betriebsbedingungen, unter denen der Abscheider arbeiten muß. Jedenfalls können die Bimetallsegmente aus einer gleichen oder auch verschiedenen Zahl gleich oder verschieden starker Platten bestehen, wobei Zahl und Stärke der Einzelplatten jedes Segmentes den Krafteinsatz dieses Segmentes bestimmen.The design of the individual segments also depends on the size of the condensation separator and the operating conditions under which the separator must operate. In any case the bimetal segments can be identical or different from the same or different numbers thick plates, with the number and thickness of the individual plates of each segment Determine the use of force in this segment.
Die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Bimetallsegmente bietet die Möglichkeit, daß die Segmente einer Kurve folgen können, die im wesentlichen der Sattdampfkurve gleicht. Hierbei bietet die Erfindung die Möglichkeit, durch verschiedene Bemessung der einzelnen Segmente und Wahl des Abstandes zwischen diesen Segmenten Kondenswasserableiter für alle Betriebsbedingungen zu entwickeln, wobei es keine Rolle spielt, ob mit normalem oder überhitztem Dampf gearbeitet wird.The arrangement and design of the bimetal segments according to the invention offers the possibility of that the segments can follow a curve which is essentially the same as the saturated steam curve. Here the invention offers the possibility of different dimensions of the individual segments and choice of the distance between these segments condensate drain for all operating conditions to develop, regardless of whether you worked with normal or superheated steam will.
Da, wie bekannt, die Dampfkurve in Abhängigkeit von Dampftemperatur und Dampfdruck ungefähr eine Parabel ist, gibt die Anordnung von einzelnen unabhängig voneinander angeordneten Bimetallsegmenten die Möglichkeit, daß die einzelnen Segmente, die jeweils einem bestimmten Temperaturbereich zugeordnet sind, einzeln, unabhängig voneinander und nacheinanderfolgend ansprechen, so daß bei graphischer Darstellung ein gebrochener Linienzug entsteht, der sich weitgehend der Dampfdruckkurve anschmiegt, während bei einem nicht unabhängig voneinander in Tätigkeit tretende Segmente aufweisenden Bimetallelement der Verlauf der Bimetallkräfte ein geradliniger ist, so daß die Dampfkurve an einem ganz bestimmten Punkt, z. B. bei 20 kg/qcm, geschnitten wird.Since, as is known, the steam curve as a function of steam temperature and steam pressure is approximately is a parabola, gives the arrangement of individual, independently arranged bimetal segments the possibility that the individual segments, each a certain temperature range are assigned, address individually, independently of one another and one after the other, so that a broken line is created in the graphic representation, which largely follows the vapor pressure curve hugs, while one segment does not work independently of one another having bimetal element, the course of the bimetal forces is a straight line, so that the Steam curve at a very specific point, e.g. B. at 20 kg / sq cm, is cut.
Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwarThe drawing shows a preferred embodiment of the invention, namely
Fig. ι einen Längsschnitt durch die Ausführungsform, bei der das Rückschlagventil geöffnet ist,Fig. Ι a longitudinal section through the embodiment, in which the check valve is open,
Fig. 2 ein Detail von Fig. 1, bei dem ein Bimetallsegment in Wirkstellung ist,Fig. 2 shows a detail of Fig. 1, in which a bimetal segment is in the operative position,
Fig. 3 ein Detail von Fig. 1, bei dem zwei Segmente in Wirkstellung sind, und Fig. 4 ein Detail von Fig. 1, bei dem alle drei Segmente in Wirkstellung sind.3 shows a detail of FIG. 1, in which two segments are in the operative position, and 4 shows a detail from FIG. 1, in which all three segments are in the operative position.
Ein äußeres Hauptgehäuse 10 umfaßt einen inneren, eine Flüssigkeitskammer 12 bildenden Hohlraum und weist einander gegenüberliegende, einen Einlaßkanal 14 und einen Auslaßkanal 16 bildende Bohrungen auf. Der Auslaßkanal 16 führt zu einer erweiterten Zwischenkammer 20, die wiederum stromabwärts in eine Bohrung mit Innengewinde 22 mündet, an welche die Rohrleitung einer Heizanlage angeschlossen werden kann. Der Einlaßkanal 14 ist ebenfalls mit einem Anschlußinnengewinde versehen.An outer main housing 10 includes an inner cavity 12 defining a liquid chamber 12 and has opposite one another, an inlet channel 14 and an outlet channel 16 forming Holes. The outlet channel 16 leads to an enlarged intermediate chamber 20, which in turn opens downstream into a bore with an internal thread 22, to which the pipeline of a heating system can be connected. The inlet channel 14 is also with an internal thread Mistake.
In den mit einem Innengewinde versehenen Auslaßkanal 16 ist ein ein Gewinde aufweisender Ventilsitz 24 eingeschraubt, so daß das Ende des Sitzes etwas in die erweiterte Kammer 20 hineinragt. Innerhalb der Kammer 12 ist ein einen Schaft 30 und einen kugelförmigen Schließkopf 32 aufweisendes Ventil frei schwebend gelagert. Ein temperatur- und druckempfindliches Bimetallelement 40 ist im unteren Teil der Kammer 12 mittels Schrauben 42 befestigt, welche in im Gehäuse vorgesehene Gewindebohrungen eingeschraubt sind. Das Bimetallelement 40 besteht im wesentlichen aus einem Sockel oder Halter 44, durch welchen die Schrauben 42 durchgehen, sowie aus einer Reihe mittels Schrauben 48 und Muttern 49 in einem Abstand voneinander am Sockel 44 befestigter Bimetallsegmente 45, 46, 47.In the internally threaded outlet channel 16 is a threaded one Valve seat 24 screwed in so that the end of the seat protrudes somewhat into the enlarged chamber 20. Inside the chamber 12 is a shaft 30 and a spherical closing head 32 exhibiting valve mounted floating freely. A temperature and pressure sensitive bimetal element 40 is fastened in the lower part of the chamber 12 by means of screws 42 which are shown in im Housing provided threaded holes are screwed. The bimetal element 40 consists of essentially of a base or holder 44 through which the screws 42 pass, as well as from a row by means of screws 48 and nuts 49 at a distance from each other on Base 44 of attached bimetal segments 45, 46, 47.
Zum Beispiel am ersten Segment 45 des Elements 40 ist mittels Punktschweißung od. dgl. ein Bügel 50 befestigt, zwischen dessen beiden Flanschen eine keilförmige Wiege 52 drehbar gelagert ist, welche in ihrer Mitte eine Öffnung 53 aufweist. Das hintere Ende des Ventilschaftes 30 ist mit einem verbreiterten Endstück 31 versehen, welches gleitbar in der in der Wiege 52 vorgesehenen öffnung 53 sitzt. Das hintere Ende des Ventilstückes 31 weist ein Gewinde auf, auf dem Gegenmuttern 33 aufgeschraubt sind.For example on the first segment 45 of the element 40 by means of spot welding or the like Fastened bracket 50, between the two flanges of which a wedge-shaped cradle 52 is rotatably mounted which has an opening 53 in its center. The rear end of the valve stem 30 is provided with a widened end piece 31 which is slidable in the provided in the cradle 52 opening 53 is seated. The rear end of the valve piece 31 has a thread on which Lock nuts 33 are screwed on.
Die Innenfläche der das Ventil tragenden Wiege 52 ist im Verhältnis zu den Gegenmuttern 33 in einem Winkel abgeschrägt, wobei ein drehbar gelagerter, gleitbar zwischen der Wiege 52 und den Muttern 33 sitzender Einstellkeil 70 mit einer entsprechenden Schrägfläche ausgebildet ist. Der gabelförmig ausgebildete Keil 70 erstreckt sich beiderseits des Ventilendstückes 31 und ist drehbar am Ende einer Stange 73 gelagert, welche sich durch einen Gewindestopfen 72 zur Außenseite des Gehäuses 10 erstreckt, wo sie mit einer auf das Ende eines Gewindepfropfens 72 aufgesetzten Gewindekappe 71 verbunden ist. Die Gelenkverbindung zwischen dem Ende der Stange 73 und dem Keil 70 besteht aus einem am Ende der Stange drehbar angeordneten U-Bügel 74, wobei zwischen den Armen dieses Bügels 74 eine Welle 76 gelagert ist, die in einer im unteren Teil des Keils 70 vorgesehenen öffnung gleitbar aufgenommen wird.The inner surface of the cradle 52 supporting the valve is relative to the jam nuts 33 in FIG beveled at an angle, with a rotatably mounted, slidable between the cradle 52 and the Nuts 33 seated adjusting wedge 70 is formed with a corresponding inclined surface. Of the fork-shaped wedge 70 extends on both sides of the valve end piece 31 and is rotatable mounted at the end of a rod 73, which extends through a threaded plug 72 to the outside of the Housing 10 extends where it is fitted with a threaded cap placed on the end of a threaded plug 72 71 is connected. The articulation between the end of the rod 73 and the Wedge 70 consists of a U-bracket 74 rotatably arranged at the end of the rod, with between the arms of this bracket 74 a shaft 76 is mounted, which is provided in a in the lower part of the wedge 70 Opening is slidably received.
Im Pfropfen 72 ist vorzugsweise ein Dichtring 80 vorgesehen, um ein mögliches Entweichen von Flüssigkeit zwischen der Stange 73 und der Innen-A sealing ring 80 is preferably provided in the plug 72 to prevent possible escape of Liquid between the rod 73 and the inner
fläche des Pfropfens zu verhindern. Außerdem ist eine Gegenmutter 82 vorgesehen, so daß' die Einstellkappe 71 in jeder gewünschten Stellung festgestellt werden kann.to prevent surface of the plug. A lock nut 82 is also provided so that the adjustment cap 71 can be determined in any desired position.
Bei dieser Anordnung bewirkt eine Drehung der auf der Außenseite des Gehäuses io· befindlichen Einstellkappe 71 ein entsprechendes Anheben oder Senken des gegen die Wiege 52 wirkenden Keils 70, wodurch der Abstand zwischen dem Ventilschließkopf 32 und dem Ventilsitz 24 verändert wird.With this arrangement, the rotation of the one located on the outside of the housing causes a rotation Adjusting cap 71 a corresponding raising or lowering of the wedge acting against the cradle 52 70, whereby the distance between the valve closing head 32 and the valve seat 24 changes will.
Das Bimetallelement 40 ist so ausgebildet, daß seine Durchbiegung einer im wesentlichen der Sattdampf kurve gleichenden Kurve folgt. Da es außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich wäre, ein einzelnes, genau alle Merkmale der Druck- und Temperaturkurve für Sattdampf aufweisendes Bimetallelement zu schaffen, wurde die mehrere Segmente aufweisende Konstruktion gemaß der Erfindung entwickelt, um das temperaturempfindliche Element so zu gestalten, daß es der Sattdampf kurve so genau wie möglich gerecht wird. Demzufolge sind die Bimetallsegmente 45, 46 und 47 in Abständen voneinander am Halter 44 befestigt, so daß von ο bis 3,5 kg/cm2, d. h. von etwa 2o° C bis annähernd 1500 C lediglich das erste Segment 45 in Tätigkeit ist (s. Fig. 2).The bimetal element 40 is designed so that its deflection follows a curve essentially equal to the saturated steam curve. Since it would be extremely difficult, if not impossible, to create a single bimetal element that accurately contained all of the features of the pressure and temperature curve for saturated steam, the multi-segment construction of the invention was developed to make the temperature sensitive element so that it would Saturated steam curve as precisely as possible. Accordingly, the Bimetallsegmente 45, 46 and 47 at intervals from each other are mounted on the holder 44 so that is ο of up to 3.5 kg / cm 2, that is from about 2O ° C to approximately 150 0 C, only the first segment 45 in activity ( see Fig. 2).
Das zweite Segment 46 tritt bei annähernd 1500 C in Tätigkeit und fügt über den Bereich von annähernd 1500 C bis annähernd 2000 C seine Kraft zu derjenigen des Segments 45 hinzu, wodurch ein Druck von 14 kg/cm2 beherrscht werden kann (s. Fig. 3). An diesem Punkt tritt das Segment 47 in Tätigkeit, um seine Kraft derjenigen der Segmente 45, 46 hinzuzufügen, wobei die Gesamtkraft Drücken von annähernd 14 kg/cm2 bis annähernd 30 kg/cm2 entspricht (s. Fig. 4).The second segment 46 comes into operation at approximately 150 ° C. and adds its force to that of the segment 45 over the range from approximately 150 ° C. to approximately 200 ° C., whereby a pressure of 14 kg / cm 2 can be controlled (see Fig . Fig. 3). At this point segment 47 comes into action to add its force to that of segments 45, 46, the total force corresponding to pressures of approximately 14 kg / cm 2 to approximately 30 kg / cm 2 (see FIG. 4).
Es ist zu bemerken, daß, obwohl die Segmente 45, 46, 47 als aus einer einzigen Bimetallplatte bestehend dargestellt sind, die zwei Metalle mit sehr unterschiedlicher Wärmedehnungszahl umfaßt und daher bestrebt ist, ihre Krümmung zu ändern, wenn sie einer Temperaturänderung ausgesetzt ist, dies lediglich als Beispiel zu verstehen ist und daß in der Praxis jedes Segment aus einer Vielzahl von Bimetallplatten besteht. Die Anzahl der Bimetallplatten in jedem Segment erhöht sich proportional vom Segment 45 zum Segment 47, wobei die genaue Anzahl der Platten in jedem Segment von der Größe und Dicke der einzelnen Platten und von der durch die Wärme bewirkten Zugkraft abhängt, die erforderlich ist, um das Ventil gegen den Dampfdruck geschlossen zu halten. Dieser Faktor wird selbstverständlich von der Fläche des Auslaßkanals 16 und von der dem Druck ausgesetzten Oberfläche des Ventilschließkopfes 32 bestimmt. It should be noted that although the segments 45, 46, 47 are considered to be composed of a single bimetal plate are shown, which includes two metals with very different coefficients of thermal expansion and therefore strives to change its curvature when exposed to a change in temperature, this is only to be understood as an example and that in practice each segment is selected from a plurality consists of bimetal plates. The number of bimetal plates in each segment increases proportionally from segment 45 to segment 47, with the exact number of panels in each segment depends on the size and thickness of the individual plates and on the tensile force caused by the heat, which is necessary to keep the valve closed against the steam pressure. This The factor is, of course, the area of the outlet channel 16 and that exposed to the pressure Surface of the valve closing head 32 is determined.
Bei der Ausführung, in welcher die Segmente 45, 46, 47 nacheinander in Tätigkeit gesetzt werden, ist in der Nähe des Halters 44 zwischen den unteren Enden der Platten jeweils ein aus Metall bestehendes Abstandsstück 90 angeordnet. Die oberen Enden der Segmente sind hierbei frei, so daß also jedes Segment vom anderen getrennt ist. Die Dicke der Abstandsstücke 90 wird von der zwischen den Temperaturbereichen, z. B. zwischen 95 und 1500 C oder 150 und 2000 C angewandten freien Durchbiegung des Bimetalls bestimmt.In the embodiment in which the segments 45, 46, 47 are set into operation one after the other, a spacer 90 made of metal is arranged in the vicinity of the holder 44 between the lower ends of the plates. The upper ends of the segments are free, so that each segment is separated from the other. The thickness of the spacers 90 is determined by the temperature between the temperature ranges, e.g. B. between 95 and 150 0 C or 150 and 200 0 C applied free deflection of the bimetal is determined.
Das Gehäuse 10 umfaßt ferner eine oben in der Mitte angeordnete, zur Kammer 12 führende Öffnung 100, in welcher zwischen Asbestdichtungen 114, 116 eine gegen Chemikalien widerstandsfähige Glasscheibe 102 angeordnet ist. Die Scheibe 102 wird von einem in die Gehäuseöffnung 100 eingeschraubten, ringförmigen Deckel 104 in ihrer Lage festgehalten. Das auf diese Art gebildete Schauglas ermöglicht eine visuelle Überprüfung der in der Kammer 12 befindlichen Flüssigkeit.The housing 10 further comprises an opening which is arranged at the top and in the center and leads to the chamber 12 100, in which between asbestos seals 114, 116 a chemical resistant Glass plate 102 is arranged. The disk 102 is screwed into the housing opening 100 by a annular cover 104 held in place. That formed in this way Sight glass enables the liquid in the chamber 12 to be checked visually.
Das nahe des Einlaßkanals 14 gelegene Ende der Kammer 12 ist zu einem im wesentlichen zylindrisehen Raum 13 verengt, in welchem unter Verwendung an sich bekannter Mittel ein Sieb 124 angeordnet ist. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist der Abstand zwischen dem Sieb und den benachbarten Wänden der Ventilkammer auf keinen Fall größer als der Durchmesser der Löcher des Siebes. Unterhalb des Teiles 13 der Kammer ist im Gehäuse 10 eine Gewindebohrung 105 vorgesehen, in welche ein Ablaßstopfen 106 eingeschraubt ist, wobei sich zwischen den auf einanderliegenden Flächen des Stopfens 106 und des Gehäuses 10 eine Kupferdichtung 108 befindet.The end of the chamber 12 located near the inlet channel 14 is substantially cylindrical Narrowed space 13 in which a sieve 124 is arranged using means known per se is. As shown in the drawing, is the distance between the sieve and the neighboring ones The walls of the valve chamber should never be larger than the diameter of the holes in the sieve. Below the part 13 of the chamber, a threaded hole 105 is provided in the housing 10, in which a drain plug 106 is screwed, with between the superposed surfaces of the plug 106 and the housing 10 a copper gasket 108 is located.
Ferner ist im Gehäuse 10 über der Erweiterung 22 des Auslaßkanals 16 eine mit einem Innengewinde versehene öffnung 110 vorgesehen, in welche ein schnell ansprechendes Thermometer 112, vorzugsweise aus Bimetall, so eingeschraubt ist, daß sein temperaturempfindlicher Teil 113 im Strömungsweg der aus der Kammer 12 austretenden Flüssigkeit liegt.Furthermore, in the housing 10 above the extension 22 of the outlet channel 16 is one with an internal thread provided opening 110 is provided into which a quick response thermometer 112, preferably made of bimetal, is screwed in so that its temperature-sensitive part 113 in the flow path of the exiting chamber 12 Liquid lies.
Es ist zu bemerken, daß der Kondenswasserabscheider gemäß der Erfindung in jeder beliebigen Lage eingebaut werden kann. Der Abscheider kann senkrecht, waagerecht und mit dem Schauglas nach oben oder unten eingebaut werden, wobei diese Einbaulage keinerlei Einfluß auf das Betriebsverhalten des Abscheiders hat.It should be noted that the condensation separator according to the invention in any Location can be installed. The separator can be vertical, horizontal and with the sight glass be installed at the top or at the bottom, this installation position having no effect on the operating behavior of the separator.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEV8290A DE972540C (en) | 1953-02-15 | 1953-02-15 | Condensation separator with a bimetal element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEV8290A DE972540C (en) | 1953-02-15 | 1953-02-15 | Condensation separator with a bimetal element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE972540C true DE972540C (en) | 1959-08-13 |
Family
ID=7572225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEV8290A Expired DE972540C (en) | 1953-02-15 | 1953-02-15 | Condensation separator with a bimetal element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE972540C (en) |
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