DK162949B - Reduktionsventil - Google Patents

Description

DK 162949B

Den foreliggende opfindelse angår reduktionsventi1 er til damp og trykluft eller komprimerede gasser og angår især konstruktion af reduktionsventiler, som er udstyret med en damp-væske-separator.

5 Damp eller gas befindende sig under tryk fremstillet ved hjælp af kedler eller kompressorer sættes under et lavere tryk ved passage via en reduktionsventil« førend dampen eller gassen nør frem til det damp- eller trykluftforbrugende udstyr.Vanddamp eller luft indeholder sædvanlig-10 vis kondenseret vand og fast materiale. Da disse vandparti kl er og det fremmede materiale medfører slid eller kor— rosion på ventil, på ventilsæde samt på andre forskydelige dele, udviser reduktionsventiler ofte en fejl fungeren, og der kan indtræde opbygning af tryk i passagevejs—systemet 15 som følge af, at opståede lækager over for vanddamp eller for luft efterhånden overskrider en forud tilladt stør relse. Vandpartikler og det fremmede materiale, der er passeret igennem reduktionsventilen, kan endog fremkalde skader eller medføre en formindsket virkningsgrad for det 20 tilsluttede damp— eller trykluftforbrugsnde udstyr.

Det er kendt at opnå en eliminering af kondensat og af det fremmede materiale ved anbringelse af en damp—væske-separator og et filter strømningsmæssigt foran reduktionsventilen ved anvendelser roed det ovenfor beskrevne formål.

25 Hver af disse er indrettet med flanger til monteringsmæs— sig sammenføjning med rørledningerne. Damp-væske—separatoren er således udformet, at der sker fraseparering af vand-partiklerne og af det fremmede materiale, ved at dampen eller luften bringes til at slå an mod en barriere, der er 30 anbragt i et separeringskammer.

En drænventil og et filter for den befinder sig monteret ved separatoren.

Filteret, der er anordnet mellem separatoren og reduktionsventilen, er indrettet med en slam-udblæsningsven-35 til.

DK 162949 B

Π

Den i det foregående beskrevne kendte teknik resulterer i lange rørledninger cg der kraves megen plads til installationen. Som følge af at damp-vaske-separatoren udviser en lav separeringseffekt, kræves der endvidere et fi— 5 nere og derfor større filter installeret strømningsmæssigt efter separatoren. Endvidere fordres der yderligere ventiler og komponenter, hvad der resulterer i en kompleks rørføring og i højere installationsomkostninger.

De i det foregående angivne ulemper afhjælpes ifølge 10 den foreliggende opfindelse ved anvendelse af følgende tekniske foranstaltninger: a) At forlange den del af ventilhuset, der omgiver mundingen, til dannelse af et veskeopsamiingskam-mer under åbningen, 15 b) at anordne en ringformet skillevæg ved væskeopsam— iingskammerets øvre del til dannelse af et ringformet rum mellem skillevæggen og ventilhuset, c) at udforme det ringformede rum således, at det ved den øvre del af det står i forbindelse med ventil— 20 indgangen,og at det ved den nedre del af det står i forbindelse med vssksoosamiingskammeret, og endvidere udforme det ringformede rum således, at det under ventiimundingen står i forbindelse med ve— skeopsamlingskammeret gennem det ringformede rums 25 bundåbning, d) at anordne en deflektor i det ringformede rum ti lat bibringe gassen en roterende bevægelse, og e) at anbringe en ventil til at lede væske ud, der er blevet opsamlet i vaskeepsamiingskammeret.

30 De ovenfor angivne tekniske foranstaltningers funk tioner er som følger:

Hvis strømningsmæssigt efter reduktionsventilen trykket er lavere end en forudindstiliet størrelse, detekteres dette af reduktionsventilens membran, og ventil keglen ak— 35 tiveres til åbning af ventilmundingen. Der strømmer derfor DK 162949 Β β damp eller trykluft fra venti1 indgangen til venti 1 udgangen gennem ventiIsætieåbninoen. Dampen eller luften bibringes en roterende bevægelse af deflektoren under passagen igennem det ringformede rum- De roterende partikler udsættes 5 for en centrifugalkraft—påvirkning. Kondensat og fremmed-materiale drives på grund af deres større masse i forhold til gassen ud fra den roterende gasstrøm og når ud til væskeopsamlingskammerets omgivende væg og strømmer ned langs væggen. Den centrale del af den roterende gas strømmer op-10 ad til ventilmundingen og derfra til ventiludgangen. Rota-tionsdeflektoren udgøres af en lille ringformet del, der er indsættelig i den snævre ringformede kanal. Ydermere er rotationsdeflektoren fordelagtig for separatorens virkningsgrad, og den medfører en mindre risiko for opståen af 15 blokeringer. Denne omstændighed eliminerer behovet for et stort filter, og der åbnes mulighed for en konstruktions-mæssig kompakt udførel sesform.

Ved brug af den foreliggende opfindelse opnåes der følgende særlige virkninger ved hjælp af opfindelsens 20 Reduktionsventilen ifølge den foreliggende opfindelse indbefatter en damp—væske-separator. En si kurv kan om nødvendigt lade sig indsætte; men der foreligger ikke behov for et stort filter. Reduktionsventilen er kun lidt større end de sædvanlige, enkle reduktionsventi ler, det skyldes 25 anordningen af et væskeopsamlingskammer. Ved sammenligning med den tidligere kendte kombination af en damp—væske—separator, et filter og en reduktionsventil, optager reduktionsventilen ifølge den foreliggende opfindelse kun en rørledningsløngde, der er lige så kort som den, de hidtil 30 kendte enkle reduktionsventiler alene optager, og den kan derfor installeres med et beskedent rørarbejde og med meget lave omkostninger.

Ved hjælp af reduktionsventilen ifølge den foreliggende opfindelse kan vanddamp, der næsten ikke indeholder nc-35 gen fugt, tilføres det dampforbrugende udstyr og herved 4

DK 162949 B

medføre forbedring af dettes termiske virkningsgrad, idet fugten frasepareres forudfor passage af ventilmundingen.

Desuden gør der ikke damp til spilde som følge af varmestréiing ved damp—væske-separatoren og sien, således 5 som det ellers var tilfaldet ved de kendte anordninger.

Udførelsesformer ifølge opfindelsen beskrives i nærmere enkeltheder i det følgende under henvisning til tegningen. hvor:

Fig. 1 viser snit igennem en reduktionsventil ifølge 10 den foreliggende opfindelse.

fig. 2 perspektivisk viser det i fig. 1 viste flyder— dække, fig. 3 set fraoven viser beskytte!seshætten ifølge fig. 1, 15 fig. 4 viser snit igennem en dampudskil ier af klokke typen tjenende som drænventil, fig. 5 viser snit igennem en bimettalisk vandudskii-ler tjenende som drænventil, fig. 6 viser snit igennem en vandudskiller af tailer-20 kentypen tjenende som drænventil, og fig. 7 viser snit igennem en vandudskiller af flyder-typen med en vægtarm tjenende som drænventil.

Idet der henvises til tegningens fig. 1—3, omfatter en ifølge opfindelsen udformet reduktionsventil et hus, 25 der er sammensat af et fjederhus 103, der indeholder en trykindstillingsfjeder 101, et ventilhus 107, i hvilket der er anbragt en pilotventil 105, et hovedventiihus 111, der er udstyret med en hovedventi! 109, et væskeopsam— lingshus 115, der danner et væskeopsam!ingskammer 113, og 30 et bunddæksel 117.

En membran 119, der er fremstillet af en tynd metallisk plade, befinder sig anbragt mellem fjederhuset 103 og venti 1huset 107.

Membranen 119 's øvre overflade ligger an mod den 35 nedre ende af trykindsti1lingsfjederen 101, og membranens 5

DK 162949 B

nedre overilde ligger an mod en pilotventiIspindel 12i 's øvre ende. Rummet over membranen 119 står i -forbindelse med atmosfæren via en kanal 122, og rummet under membranen står i forbindelse med en venti ludgang 137 via en kanal 5 124.

Ved fjederhuset 103 's øvre vag er der anbragt en indstillingsskrue 1Ξ3. Indstillingsskruens nedre ende ligger an mod trykindstillingsfjederen 101 's øvre ende. Indstillingsskruen 123 's udragende del er dækket af en 10 beskyttelseshætte 125, der er anbragt let aftagelig.

Beskyttelseshætten 125 's øvre ende er udformet som en seks-kantet muffedel 127, der lader sig anvende til drejning af indstillingsskruen 123, idet beskyttelseshæt-tsn holdes pé hovedet og herved lader sig påstikke på ind-15 stillingsskruen 123 's top. Beskytte!seshættsn har radiale fremspring 130, hvor hver har en reces 131 ved den ydre ende bestemt til indgreb med og drejning af en vist kon-tramøttrik 133.

Hovedventilhuset 111 er indrettet med en ventilind-20 gang 135 Dg med en ventiludgang 137, hvilke er adskilt af en horisontal skillevæg 139 og står i forbindelse med hinanden via en ventil- eller ventilsædeåbning 141, der befinder sig i skillevæggen 139. En ventilkegle 143 befinder sig anbragt under ventilåbningen 141 og er via en venti 1-25 spindel, der er ført igennem ventilåbningen 141, forbundet med et stempel 145.

Pilotventilen 105 befinder sig anordnet mellem en kanal 142, som står i forbindelse med kammeret under ventil-åbningen 141, og en kanal 144, som står i forbindelse med 30 kammeret over stemplet 145. Rummet over stemplet 145 står i forbindelse med et rum under membranen 119 via en labyrint, der befinder sig anordnet på pilotventilspindslen 121.

I rummet under ventilåbningen 141 er der anordnet et 35 konisk udformet vægeiement 147, en cirkulær holdeplade 149

DK 162949 B

& og et cylindrisk bøsningselement 151, der er udformet nedadtil udvidende -forløbende- Uden for det koniske yægele— ment 147 er der anordnet en perforeret cylindrisk skærm 153. Uden for skærmen 153 er der udformet et ekspansions— 5 kammer, som står i forbindelse med ventii indgangen 135.

Det koniske vægeiement 147 og skærmen 153 ligger ved deres øvre ende an mod den horisontale skillevæg 139 og ved deres nedre ende an mod holdspladen 149. Holdepladsn 149 ligger ved sin nedre omkreds an mod den øvre ende af 10 væskeopsamlingsnuset 115 og befinder sig befæstiget i denne stilling. Bøsningselementet 151 befinder sig påskruet på holdepladen 149. Holdepladen 149 er ved dens midte og ved dens ydre omkreds indrettet med respektive passager 155 og 157. På denne måde er rummet under ventilåbningen 15 141 opdelt ved hjælp af en skillevæg, der er sammensat af det koniske vægelement 147, af holdepladen 149 og af bøsning sei ementet 151 til udformning af et ringformet rum 159 uden for skillevæggen (147, 149 og 151).

En rotationsdeflektor 161 befinder sig anbragt i det 20 ringformede rum 159 og befinder sig pladseret mellem hol— depladen 149 og bøsningselsmentet 151.

Rotationsdeflektoren 161 er udformet som en tynd ring, der er forsynet med et antal udskæringer, der befinder sig skrétstillet i samme retning og er anordnet i en 25 kreds.

Væskeopsamlingskammeret 113 's hus 115 er udformet med en større diameter forneden end foroven, således at diameteren forløber gradvis øgende i nedadretning ved husets centrale del. I væskeopsamlingskammeret 113 er der 30 anbragt en flyder 163 og et flyderdække 165. Flyderen 163 er udformet som en hul kugie bestående af tynd plade.

Fiyderdækket 165 er udformet som en omvendt skål med en plan del 167, fig. 2, ved den side, som vander ind mod papirets plan ifølge fig. i, og hvilken plane del Ιέ7 tje— 35 ner til at styre flyderen 163 ved forskydning i en retning forløbende parallelt med papirets plan ifølge fig. 1.

i

DK 162949 B

Ben 169 strækker sig nedad -fra den plane del 167 samt •fra den modsatte side i forhold dertil- Flyderdækket 165 lader sig fastgøre ved at anbringe benenes ender mellem væskeopsamlingshuset 115 og bunddækslet 117. Herved føres 5 en flig 171, der befinder sig anordnet på benet 169, ned i et i bunddækslet 117 boret hul med henblik på fastlæggelse af flyderdækket 165 's vinkelstilling.

Flyderdækket 165 's ben 169 er forsynet med en udragende afskærmningsplade 173 til begrænsning af det i ksm-10 meret 113 ansamlede vands rotationsbevægelse. Afskærmningspladerne 173 til begrænsning af vandets rotationsbevægelse anbefales anbragt til at forhindring af forstyr— relse af rotationsbevægelsen for damp eller gas i kamrets øvre del. Flyderdækket 165 er ved den øvre del forsynet 15 med et udluftningsnul 175.

Hensigten med udluftningshullet er, at der kan finde udluftning af gas igennem hullet sted, når vand kommer ind i flyderdækket 165, fordi vandtilførselsadgangen til flyderen er indrettet nederst for at forhindre, at flyderen 20 163 bliver forstyrret af vanddampens eller gassens turbulente bevægelser. Bunddæksiet 117 er forsynet med en dræn— ventilåbning 177, der åbnes af flyderen 163 til automatisk udladning til et drænafløb 179 af vand, som har ansamlet sig i kammeret 113.

25 Funktionsmåden for denne beskrevne udføre!sesform vil blive beskrevet nærmere i det efterfølgende. En forklaring af trykreduktionens fungeren vil dog blive udeladt, fordi den er den samme som ved de konventionelle reduktionsventiler.

30 Såfremt trykket ved venti ludgangen 137 er lavere end den indstillede værdi, åbnes ventil— eller ventiisædeåb— ningen 141. Via venti 1 indgangen 135 strømmer der damp eller gas ind i det ringformede rum 159 via skærmen 153. Såfremt faste partikler er for store til at passere drænven— 35 tilabningen 177, vil de tilbageholdes ved skærmen 153.

DK 162949 g g

Damp eller gas, der strømmer ind i det ring-f ormede rum, bibringes en roterende bevægelse a-f rotationsdeflektoren 161. Vand og fremmed-materiaie drives radialt udad og rammer vaskeopsamiingshuset 115 's indre vag og faidsr 5 ned langs denne. Damp eller gas passerer igennem bøsningselementet 151 's bundåbning og igennem holdeorganet 149 's passage 155 og når -frem til kammeret under ventil åbningen 141.

Vand opsamlet i kammeret 113 udlades automatisk igen— 1Q nem dr anvent il åbningen 177 til dræna-f løbet 179 ved hjalp af flyderen 163.

På dette tidspunkt indtræder der ingen forstyrrelse af flyderen 163, da den roterende gas af fiyderdækket 165 hindres i at nå flyderen, cg idet vandets rotation begran— 15 ses af afskarmningspladerne 173. Eftersom gassen roterer intensivt på grund af, at der næsten ingen forhindring findes, kan endvidere vand og fremmed—materiale effektivt -frasepareres.

Fraseparerede vandparti kler samt fremmed-materiale 20 strømmer hurtigt ned. Derfor kan vandpartiklerne ikke ledes mod ventiludgangen 137, selvom der strømmer en stor mængde vand ind i reduktionsventilen.

Drænventilen inklusive flyderen 163 og flydedækket 165 kan integreres uden at dæmpe gassens roterende beva— 25 gelse, fordi drænventiien er anbragt nederst i midten af kammeret 113.

Drænventiien kan integreres, ikke blot i kammeret som vist i fig. 1, men også uden for hovedventi 1huset 111 som vist i fio. 4. Såfremt vandmængden er lille, kan en manuel 30 ventil være tilstrækkelig til formålet.

Flyderventiler er velegnet anvendelige som drænven— til. Navnlig er en fi yderventi 1, hvor en rund flyder direkte åbner og lukker afløbsåbningen som vist i fig. 1, mest egnet. En flyderventi I med en vægtarm som vist i fig.

35 7 lader sig også anvende, hvilket forklares i det efter— 9

DK 162949 B

-følgende. Vedrørende den øvre del af væskeopsamiingshuset 701 er forklaringen dog udeladt, idet denne vil være den samme soro forklaringen i forbindelse med udføre!sesformen vist i fig. 1.

5 Ved den indre ende af et drænafiøb 705 er der monte ret et venti 1 sædeeleroent til dannelse af en drænventilaf — løbsåbning 707. En flyder 711 findes anbragt i et væskeop— samlingskammer 709. Flyderen 711 er fæstnet til en vægtarm 713, som er tilladt fri svingning omkring et ophængnings-10 sted nær drænventilafiøbsåbningen 707. Til at tilvejebringe åbning og lukning af drænventilafløbsåbningen 707 er der på vægtarmen 713 anbragt en ventiikegle. Der findes anordnet et flyderdække 715 til at dække flyderen ligesom ved udførel sesformen ifølge fig. 1.

15 Såfremt niveauet i kammeret 709 stiger, vil også fly deren 711 stige og påvirke ventil keglen til åbning af drænventi1 afløbsåbningen 707.

Ved installation af en reduktionsventil ifølge den foreliggende opfindelse i et damprørsledning lader der sig 20 ikke blot anvende en flyderventil som vist i fig. is men også enhver anden type vandudlader lader sig anvende. Flere eksempelvise udformninger beskrives i det følgende.

I tegningens fig. 4 er vist en eksempelvis udformning med anvendelse af en vandudiader af klokketypen. Et afløb 25 403 findes anordnet ved væskeopsamlingshuset 401 's nedre periferi og er forbundet med vandudladeren 407 's indgang 409 via et rør 405, hvor dog her den øvre del af reduktionsventilen er udeladt, da den er den samme som vist i fig. 1. Ved denne vandudlader befinder der sig en klokke 30 413 i det vand, der er opsamlet i et ventilkammer 411, og damp eller kondensat, der befinder sig ved indgangen 409, bliver ført ind i klokken 413.

Klokken 413 bliver løftet, såfremt der strømmer damp ind, medens klokken 413 bliver sænket, såfremt der strøm— 35 mer kondensat ind.

i o

DK 162949 B

Denne klokke aktiverer ventilkeglen via vagtarmen 414 til åbning eller lukning af dr an ven ti 1 af1øbsåbni ngen 415, og der udlades automatisk kondensat -fra dranventiikammsret 411 til afløbet 417.

5 I tegningens fig- 5 er der vist en anden eksempelvis udformning, hvor der anvendes en bimetali isk vandudiader.

Den øvre del af væskeopsamlingshuset 501 er den samme som vist i fig. 1, og denne del er derfor udeladt her. Ved et bunddæksei 503 's midte er der anordnet et drænventii afløb 10 505, cg ved den inderste ende af dranventiiafløbet er der anbragt et ventiisadeelement til dannelse af en drænven— tilsæde- eller en drænventiiåbning 507. Igennem ventilåb-ningen 507 fører der en venti ispindel 511, der ved den nedre ende er forsynet med en drænventilkegle 509. En bi— 15 metalindretning 513 er anbragt således, at den omgiver ventiIspinde!en 511 mellem ventiisædeelementet cg en se— gerring 515, der befinder sig anbragt på ventilspindelen 511 's øvre del.

Bimetalindretningen 513 vil bøje sig i afhængighed af 20 det omgivende mediums temperatur og vil ekspandere i retning mod ventiispindelen ved temperaturstigning og omvendt kontraheres ved formindskelse af temperaturen. Som følge heraf lukkes drænventilåbning 507 for damp, men åbnes for kondensat.

25 Ikke blot bimetal iiske vandudladere, men egså andre termostatiske vandudladere med termoekspansion af fluida eller voks, er egnede til udladning af kondensat ved opstart.

I tegningens fig. 6 er der vist en anden eksempelvis 30 udformning, hvor der anvendes en vandudlader af tallerken-typen. Den øvre del af vsskeopsamiingshuset 601 er den samme som vist i fig. i, og denne del er derfor udeladt her. Ved et bunddæksel 603 's midte er der anordnet et drænventi1 afiøb 605, og ved den inderste ende af drænven— 35 tiiafløbet er der anbragt et venti isædeelement 607. Den 1ί

DK 162949 B

øvre del af ventilsædeelementet 607 er udformet som to koncentriske fremspring, der tjener som ventilsæder.

Et venti 11egerne 609 af ferm som en tallerken er anbragt på ventilsædet og er dækket med et dæksel 611. Et 5 vertikalt hul 613 i midten af ventilsædeelementet 607 står i forbindelse med et væskeopsamlingskammer 617 via et horisontalt hul 615, der er boret i venti 1 sædeelementet 607.

Et ringformet spor, der er fremstillet mellem de to fremspring ved den øvre del af ventiIsædeeiementet 607, står i 10 forbindelse med drænventilafløbet 605 via huller 619.

Mod undersiden af venti 1legemet 609 indvirker trykket i væskeopsamlingskammeret på den centrale del, og trykket i drænventi lafløbet indvirker på den perifere del af ven— .tillegemet 609 's underside. På venti 11 egernet 609 's over-15 side indvirker der trykket i et reguleringskammer 621. Trykket i reguleringskammeret 621 hidrører fra trykket af den damp, der er indesluttet i kammeret. Såfremt reguie— ringskammeret er omgivet af damp, vil dempen ikke kondensere i reguleringskammeret, og derfor vil trykket i det 20 ikke mindskes. Såfremt reguleringskammeret er omgivet af kondensat, kondenserer dampen, og trykket mindskes. Som følge heraf vil venti 1legemet 609 blive løftet op fra ven-ti Isædet til automatisk udladning af kondensat- Denne udlader er konstruktionsmæssig kompakt og er også modstands— 25 dygtig overfor vandslag-

Claims (3)

1. Reduktionsventil med en vand—damp—separator omfattende et væskeopsamlingskammer <113) anordnet under ventilåbning en (141), hvor en del (115) af reduktionsventil-5 huset (111), der omgiver ventilåbningen, strækker sig nedad, hvor en ringformet skillevæg (147, 149, 151) er anordnet ved væskeopsamlingskammerets øvre del til dannelse af et ringformet rum (159) mellem skillevæggen og det omgivende ventilhus, hvilket ringformet rums (159) øvre del 10 står i forbindelse med venti1 indgangen (135), hvorved den ringformede skillevægs centrale passage (155) tilvejebringer forbindelse mellem væskeopsamlingskammeret (113) og rummet under ventilåbningen (141), og hvor en rotationsde-flektor (161) er anordnet i det ringformede rum (159), 15 samt hvor der er anordnet en drænventil (163, 165, 177) til bortledning af vand, der er blevet opsamlet i væskeop— samlingskammeret (113), kendetegnet ved , at den ringformede skillevæg (147, 149, 151) nedad forløber udad udvidende, at drænventilen omfatter en flyder 20 (163) og et fiyderdække (165), der er kiokkefDrmet udformet, og hvis nedre kant befinder sig beliggende i afstand fra væskeopsamlingskammerets (113) bund, og at flyderdæk-ket (165) er forsynet med en afskærmningspiade (173), der er anordnet i retning på tværs af vandrotationsstrømningen 25 ved væskeopsamlingskammerets (113) bund.

2. Reduktionsventil ifølge krav 1 kendetegnet ved , at drænventilen (163, 165, 177) er an— ordnet ved væskeopsamlingskammerets (113) bunds midte.

3. Reduktionsventil ifølge krav 1 eller 2 ken— 30 detegnet ved , at drænventilen er en vandud— lader.