DEP0052950DA

DEP0052950DA - Steam water trap with a shut-off device operated by a float

Info

Publication number: DEP0052950DA
Authority: DE
Inventors: Kurt Herker; Johann Schulze; Carl-Henning Dipl.-Ing. Schwarz
Original assignee: Gerdts, Gustav Friedrich, Bremen
Publication date: 1950-11-30

Description

Dampfwasserableiter mit Schwimmer sind bekannt. Sie arbeiten meist mit einem einfachen Hebel, an dessen Ende der Schwimmer sitzt, während nahe dem Drehpunkt das Absperrorgan, Schieber oder Ventilkegel, anglenkt ist. Die Übersetzung wird möglichst gross gewählt, damit der Schwimmer die durch den Druck des Dampfwassers gegebene Anpressung des Schiebers bezw. Ventilkegels auf seinen Sitz und die Reibung beim Öffnen überwinden kann. Bei dieser üblichen Ausführungsform der Dampfwasserableiter ist die Grösse des Absperrorganes vom Druck des Dampfwassers abhängig. Je höher der Druck des Dampfwassers ist, desto kleiner muss die Öffnung des Absperrorganes gewählt werden, damit der Auftrieb des Schwimmers ausreicht, während eine grosse Öffnung mit Rücksicht auf die Leistung des Dampfwasserableiters erwünscht wäre.Steam traps with floats are known. They usually work with a simple lever, at the end of which the float sits, while the shut-off device, slide or valve cone is articulated near the pivot point. The translation is chosen as large as possible so that the float BEZW the pressure of the slide given by the pressure of the steam water. Valve cone on its seat and can overcome the friction when opening. In this usual embodiment of the steam trap, the size of the shut-off device depends on the pressure of the steam water. The higher the pressure of the steam water, the smaller the opening of the shut-off element has to be chosen so that the float is buoyant, while a large opening would be desirable with regard to the performance of the steam water drain.

Man kommt zu einer Vielzahl von Absperrorganen für jede Dampfwasserableitergrösse, und jeder Dampfwasserableitergrösse, und jeder Dampfwasserableiter ist ohne Auswechslung des Absperrorganes nur für eine eng begrenzte Druckstufe verwendbar. Ein anderer Weg wäre die Vergrösserung des Schwimmers oder die Verlängerung des Hebels; beide Massnahmen führen zu grossen sperrigen Gehäusen und damit zu grösseren Wärmeverlusten und zu höheren Preisen.A large number of shut-off devices are available for every steam water trap size and every steam water trap size, and each steam water trap can only be used for a narrowly limited pressure level without replacing the shut-off device. Another way would be to enlarge the float or to lengthen the lever; Both measures lead to large, bulky housings and thus to greater heat losses and higher prices.

Es sind deshalb zahlreiche Vorschläge gemacht worden, die alle auf eine Vergrösserung der Leistung der Dampfwasserableiter bei gegebenen Abmessungen abzielen. Bekannt ist beispielsweise, den Schieber mit einem an den Schwimmerhebel angelenkten zweiten Hebel beim Ansteigen des Schwimmers zu kippen, wodurch der Schieber vom Druck des Dampfwassers entlastet wird, und ihn dann erste von der Öffnung des Absperrorgans wegzuziehen.Numerous proposals have therefore been made, all of which are aimed at increasing the performance of the steam water trap for given dimensions. It is known, for example, to tilt the slide with a second lever articulated to the float lever when the float rises, whereby the slide is relieved of the pressure of the steam water, and then first pull it away from the opening of the shut-off element.

Erfindungsgemäss wird dieses Problem dadurch gelöst, dass zwischen einem Festpunkt am Gehäuse und dem Verschlussstück eine zweiteilige, bei geschlossenem Absperrorgan geradlinige oder nahezu geradlinige, näherungsweise in derAccording to the invention, this problem is solved in that between a fixed point on the housing and the closure piece, a two-part, straight or almost straight line, approximately in the closed shut-off element

Bewegungsrichtung des Verschlussstückes liegende Gelenkverbindung besteht, an der die Schwimmerkraft derart angreift, dass die Gelenkverbindung als Kniehebelübersetzung wirkt.There is an articulated connection lying in the direction of movement of the closure piece, on which the float force acts in such a way that the articulated connection acts as a toggle lever transmission.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der hohen Zugspannung. Das bedeutet höhere Leistung des Dampfwasserableiters für jede einzelne Druckstufe oder bei gleicher Leistung kleinere Gehäuse-Abmessungen, geringeres Gewicht und niedrigerer Preis.The advantages of the invention result from the high tensile stress. This means higher performance of the steam trap for each individual pressure level or smaller housing dimensions, lower weight and lower price for the same performance.

Abbildung 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform. Die Lasche 1 ist mit einem Ende an einem Ausleger 3 des Gehäuses 4 angelenkt, während sie am anderen Ende mit einem Stift 5, an dem zugleich der Schwimmer 6 angreift, mit der Lasche 2 verbunden ist. Die Lasche 2 trägt am anderen Ende das Absperrorgan, das als Ventilkegel 7 und Ventilsitz 8 gezeichnet ist. Eine der Laschen wird zweckmässig der Länge nach einstellbar ausgeführt, damit Ungenauigkeiten in der Bearbeitung oder durch Nachschleifen des Absperrorganes verursachte Änderungen der Abmessungen ausgeglichen werden können, beispielsweise durch ein Spannschloss 9. Das Dampfwasser tritt durch einen Stutzen 10 in üblicher Weise ein und durch den Stutzen 11 aus. Eine Kappe 12 umschliesst den Schwimmer und die bewegten Teile.Figure 1 shows a possible embodiment. One end of the bracket 1 is hinged to a bracket 3 of the housing 4, while at the other end it is connected to the bracket 2 by a pin 5 on which the float 6 also engages. The tab 2 carries the shut-off device at the other end, which is shown as a valve cone 7 and valve seat 8. One of the tabs is expediently designed to be adjustable lengthways so that inaccuracies in machining or changes in dimensions caused by regrinding the shut-off device can be compensated for, for example by a turnbuckle 9. The steam water enters through a nozzle 10 in the usual way and through the nozzle 11 off. A cap 12 encloses the float and the moving parts.

Abbildung 2 zeigt eine andere Ausführungsform. Das Gehäuse 13 mit dem Einstrittsstutzen 14 für das Dampfwassergemisch, dem Austrittsstutzen 15 und dem Deckel 16 umschliesst einen Schwimmer 17, das als Schieber 18 gezeichnete Absperrorgan mit dem Sitz 19 und dem nachstehend beschriebenen Mechanismus. Es sind wiederum zwei Laschen 20 und 21 vorgesehen, von denen die Lasche 20 mit dem Stift 22 an dem Gehäuse 13 angelenkt ist, während die Lasche 21 an dem einen ende durch den Stift 23 mit der Lasche 20 verbunden ist und an dem anderen Ende den Schieber 18 trägt. Bei geschlossenem Schieber befinden sich die Laschen 20 und 21 in einer Strecklage. Der Auftrieb A des Schwimmers 17 greift im Gegensatz zu Abbildung nicht direkt an dem die Laschen verbindenden Stift 23 an, sondern über den Schwimmerhebel 24, der mit der Lasche 20 zu einem Stück vereinigt ist. Der Auftrieb A des Schwimmers wird dadurch im umgekehrten Verhältnis der Hebelarme a und b vergrössert, demnach ist die am Stift 23 wirksame Kraft <Formel>.Figure 2 shows another embodiment. The housing 13 with the inlet nozzle 14 for the steam-water mixture, the outlet nozzle 15 and the cover 16 encloses a float 17, the shut-off element shown as a slide 18 with the seat 19 and the mechanism described below. There are again two tabs 20 and 21, of which the tab 20 is hinged to the pin 22 on the housing 13, while the tab 21 is connected at one end by the pin 23 to the tab 20 and the other end Slide 18 carries. When the slide is closed, the tabs 20 and 21 are in an extended position. In contrast to the illustration, the buoyancy A of the float 17 does not act directly on the pin 23 connecting the tabs, but via the float lever 24, which is combined with the tab 20 to form one piece. The buoyancy A of the swimmer is thereby increased in the inverse ratio of the lever arms a and b, accordingly the force acting on the pin 23 is <Formula>.

Die Kraft R ist dann zu zerlegen in eine durch den Drehpunkt 23 gehende Komponente und eine durch den Schieber 18 gehende Komponente P. Der Auftrieb A des Schwimmers wird also mehrfach übersetzt, so dass selbst bei kleinen Abmessungen des Schwimmers und des Gehäuses eine grosse Kraft P zur Öffnung des Schiebers zur Verfügung steht. Die Kraft P ist naturgemäss abhängig von dem Winkel, den die beiden Laschen 20 und 21 miteinander bilden. Bei Strecklage ist P theoretisch unendlich. Bei voller Öffnung geht P theoretisch unendlich. Bei voller Öffnung geht P allmählich auf den Wert zurück, der bei den üblichen mit Schwimmer und einfacher Hebelübersetzung arbeitenden Dampfwasserableitern erreicht wird. Das Absperrorgan ist aber schon bei geringer Öffnung vollkommen entlastet, so dass für den letzten Teil des Schwimmerhubes nur noch eine geringe Kraft P erforderlich ist. Abbildung 3 zeigt den Kraftverlust in Abhängigkeit vom Schwimmerhub.The force R is then to be broken down into a component going through the pivot point 23 and a component P. The buoyancy A of the float is thus translated several times, so that even with small dimensions of the float and the housing a large force P to open the slide is available. The force P is naturally dependent on the angle that the two tabs 20 and 21 form with one another. In the extended position, P is theoretically infinite. At full opening, P is theoretically infinite. When fully opened, P gradually goes back to the value that is reached with the usual steam water drains working with floats and simple leverage. The shut-off element is completely relieved even when it is only slightly opened, so that only a small force P is required for the last part of the float stroke. Figure 3 shows the loss of force as a function of the float stroke.

Die bewegten Teile sind in Abbildung 2 bei tiefster Lage des Schwimmers (Schieber geschlossen) ausgezogen und bei höchster Lage (Schieber voll geöffnet) gestrichelt gezeichnet.The moving parts are drawn out in Figure 2 when the float is in the lowest position (slide closed) and are shown in dashed lines when the float is in the highest position (slide fully open).

Anstelle des geschlossenen Schwimmers 17 können auch beliebige andere bei Dampfwasserableitern an und für sich bekannte Kraftquellen Verwendung finden, z.B. offene Schwimmer, auf den zwischen Dampf und etwas unterkühltem Dampfwasser bestehenden Temperaturunterschied ansprechende Thermostaten, beispielsweise solche mit Faltenbalg u.dergl. Die letztgenannte Kraftquelle gilt besonders für die Ausführungsform nach Abbildung 1, bei der mit einem vergleichsweise geringen Schwimmerhub bereits die Öffnung des Absperrorganes ganz freigegeben wird.Instead of the closed float 17, any other power sources known per se in steam water traps can also be used, e.g. open floats, thermostats that respond to the temperature difference between steam and slightly subcooled steam water, for example those with bellows and the like. The last-mentioned power source applies in particular to the embodiment according to Figure 1, in which the opening of the shut-off element is completely released with a comparatively small float stroke.

Des weiteren soll gemäss dieser Erfindung das Absperrorgan als Dampfsperre ausgebildet werden. Erfahrungsgemäss werden die Absperrorgane aller Dampfwasserableiter durch Verunreinigungen leicht undicht, was zu erheblichen Dampfverlusten führen kann. Die an sich bekannten Dampfsperren haben die Eigenschaft, Wasser ungehindert durchzulassen, während Dampf wegen seines durch Entspannung zunehmenden Volumens nur in geringem Masse durchtreten kann. Die Dampf- sperre kann auch getrennt von dem Absperrorgan hinter diesem an beliebiger Stelle des Dampfwasserstromes angeordnet werden. In Abbildung 1 ist eine solche Dampfsperre gezeigt. Sie besteht in diesem Falle aus Drosselscheiben 25 und einer Düse 26. Der Ventilsitz 8 bildet die erste Drosselscheibe.Furthermore, according to this invention, the shut-off device should be designed as a vapor barrier. Experience has shown that the shut-off elements of all steam water traps are easily leaky due to impurities, which can lead to considerable steam losses. The vapor barriers known per se have the property of allowing water to pass through unhindered, while steam can only pass through to a small extent because of its increasing volume due to relaxation. The steam Lock can also be arranged separately from the shut-off device behind this at any point in the steam water flow. Such a vapor barrier is shown in Figure 1. In this case it consists of throttle disks 25 and a nozzle 26. The valve seat 8 forms the first throttle disk.

Zweckmässig wird das Gehäuse des Dampfwasserableiters so ausgebildet, dass zwischen Eintritts- und Austrittsstutzen ein Umführungskanal gelegt wird, der in bekannter Weise durch ein Ventil absperrbar ist. Das Ventil kann als Mehrwegventil derart ausgebildet werden, dass mit dem gleichen Ventil der Dampfwasserableiter druckseitig absperrbar ist, und dass somit der Deckel 16 während des Betriebes abgenommen und das Absperrorgan gereinigt werden kann. In Abbildung 2 ist ein solches Ventil gezeigt. Das Dampfwassergemisch tritt durch Bohrungen im Ventilkörper 27 ein. Bei höchster Stellung des Doppelkegels 28, der mit der Ventilspindel 29 fest verbunden ist, wird der Zufluss des Dampfwassergemisches abgesperrt. Bei tiefster Stellung sitzt der Doppelpegel 28 auf dem Sitz 30 und sperrt den Umführungskanal 31 ab (Betriebsstellung). Bei mittlerer Stellung des Doppelkegels können grosse Wassermengen durch den Umführungskanal abgeleitet werden.The housing of the steam water discharge tube is expediently designed in such a way that a bypass channel is placed between the inlet and outlet nozzle, which can be shut off in a known manner by a valve. The valve can be designed as a multi-way valve in such a way that the steam water drain can be shut off on the pressure side with the same valve, and that the cover 16 can thus be removed during operation and the shut-off element can be cleaned. Such a valve is shown in Figure 2. The steam-water mixture enters through bores in the valve body 27. When the double cone 28, which is firmly connected to the valve spindle 29, is in the highest position, the inflow of the steam-water mixture is shut off. In the lowest position, the double level 28 sits on the seat 30 and blocks the bypass channel 31 (operating position). With the double cone in the middle position, large amounts of water can be diverted through the bypass channel.

Schliesslich ist die Anbringung von ein oder zwei Schaugläsern 32 möglich, durch die das Arbeiten des Dampfwasserableiters während des Betriebes kontrolliert werden kann.Finally, it is possible to attach one or two sight glasses 32, through which the operation of the steam water drain can be checked during operation.

Claims

1. Steam water trap with a shut-off device operated by a float, characterized in that between a fixed point on the housing and the locking piece there is a two-part, when the shut-off device is closed, straight-line or almost straight-line, approximately in the direction of movement of the locking piece, on which the float force acts in such a way that the articulated connection acts as a toggle lever transmission.

2. Steam water trap according to claim 1), characterized in that the force acts directly at one point of the non-positive connection.

3. Steam water trap according to claim 1), characterized in that the force acts indirectly on the non-positive connection via a lever transmission or the like.

4. Steam water trap according to claim 1), characterized in that the connection between the fixed point and the shut-off element is adjustable in length.

5. Steam water trap according to claim 1), characterized in that the shut-off element forms part of a vapor barrier based on a throttle effect.

6. Steam water trap according to claim 1), characterized in that the shut-off element is followed by a steam barrier based on a throttling effect separately from this in the course of the steam water flow.

7. Steam water trap according to claim 1), characterized in that a bypass that can be shut off by a valve is built into the housing between the inlet and outlet nozzle.

8. Steam water trap according to claim 1), characterized in that one or two sight glasses are attached to the housing, which allow a control of the shut-off device during operation.