HU188396B - Condensating vessel - Google Patents

Description

A találmány kondenzlevezető alacsony nyomás oldalon elrendezett zárórésszel, amely egy szelepünkkel működik együtt és egy a kondenzlevezető nagynyomású terében elrendezett, kettősfém csappanóelemekből álló vezérlőegységgel áll működő kapcsolatban.

Kondenzlevezetőknél a zárórész eróziójának kiküszöbölésére, valamint a szennyeződések lerakódásának megakadályozására igyekeznek olyan kialakításokat létrehozni, hogy az a nyitási folyamat beindulásakor teljesen kinyíljon és a kondenzátum levezetése után viszont teljesen lezárjon. Annak érdekében, hogy viszonylag kevés típust kelljen kialakítani, célszerű, ha a kondenzlevezető működését nagy nyomástartományon belül tudja kifejteni

A 2 948 686 számú német közrebocsátási iratból ismeretes olyan kondenzlevezető, amelynél kettősfém csappánóelem nyer alkalmazást. Ennél a kondenzlevezetőnél a zárórész előre meghatározott hőmérséklet elérése után záró helyzetbe ugrik, majc bizonyos lehűlés után záróhelyzetéből kiugrik A kettősfém csappanóelemek úgy vannak elrendez ve, hogy kihajlásaik összeadódnak és mindegyikben azonos erőfolyamat játszódik le. Alacsony hő mérsékletnél és nyomásnál a gyengébbre méretezeti elemek veszik át a csappantást, míg nagyobb nyo másnál az erősebbre méretezettek. Ez a megoldás viszont azzal jár, hogy nagy hőmérsékletnél és nyomásnál a gyengébb kettősfém csappanóelemek igen nagy feszültségnek vannak kitéve és így a nyomástartomány, ahol ez az elv felhasználható, igen korlátozott.

A találmány feladata a bevezetőben említett típusú olyan kondenzlevezető létesítése, amely nagy nyomástartományban alkalmazható anélkül, hogy a kettősfém csappanóelemek meg nem engedhető magas feszültségnek lennének kitéve.

A találmány szerint a kitűzött célt azáltal érjük el, hogy a kettősfém csappanóelemek egyik végükkel rögzített helyzetű támasszal és másik végükkel egy száron elrendezett támaszokkal közvetlenül vagy talp révén állnak kapcsolatban, míg a kettősfém csappanóelemek szárhoz hozzárendelt végei hőmérséklet-növekedésnél zárási irányban mozognak és a támaszok úgy vannak elrendezve, hogy a zárórész az egyes kettősfém csappanóelemek bilié nési löketén belül a szelepülékre felütközik.

Az egyes kettősfém csappanóelemek ereje a zárórészre összeadódóan hatnak, mihelyt azok csappanóhőmérsékletét a kondenzátum hőmérséklete túllépi. Mivel azonban a kettősfém csappanóelemek erőjátékát tekintve egymástól függetlenül támaszkodnak támaszaikra, a gyengébb kettősfém csappanóelemek nem állnak az erősebbre méretezett kettősfém csappanóelemek hatása alatt, így a kondenzlevezető széles nyomástartományban alkalmazható anélkül, hogy meg nem engedhető magas feszültségek keletkeznének az egyes kettősfém csappanóelemekben.

A találmány szerint előnyösen a kettősfém csappanóelemek rugóerő izotermáinak maximuma és minimuma a zárórész zárási helyzetének vonatkozásában azonoslöketen van.

A rugóerő izotermák maximumának helyzete a zárórész zárási helyzetének felel meg. A rugóerő izotermák maximumai a zárórész zárási helyzetével ellentétes oldalon fekszenek. Ily módon zárás után nemcsak jelentős tömítőerők hatnak a zárórészre, hanem hőmérséklet-csökkenéskor ugrásszerű nyitás következik be.

A kettősfém csappanóelemeknek különböző csappanóhőmérsékletük van.

A kettősfém csappanóelemek különböző fajlagos hőkihajlású kettősfémből vannak. így a különböző kettősfém csappanóelemek alakját és geometriáját sikerült legalább közel azonosan megválasztani. A találmány szerint célszerűen mind a rögzített helyzetű támaszok, mind több, a száron lévő támasz van a kettősfém csappanóelemekhez hozzárendelve és a száron lévő támaszok állíthatóan vannak kialakítva. Ily módon lehetséges a kettősfém csappanóelemeket külön-külön a támaszaik közé beszerelni és megengedhető a csappanóelemek nagyobb tűréssel történő előállítása.

A találmányt részletesen kiviteli példák kapcsán, rajzok alapján ismertetjük.

Az 1. ábra a találmány szerinti kondenzlevezető vezérlőegységének kiviteli példája nyitott helyzetben,

A 2. ábra az 1. ábra szerinti vezérlőegység zárt helyzetben, alacsonyabb üzemi nyomásnál,

A 3. ábra az 1. ábra szerinti vezérlőegység zárt helyzetben, magasabb üzemi nyomásnál,

A 4. ábra a kettősfém rugóerő izoterma diagramja a zárási löket alatt,

Az 5. ábra a telített gőz görbéinek diagramja mind zárási, mind nyitási hőmérsékleteknél,

A 6. ábra a kondenzlevezető vezérlőegységének további kiviteli példája nyitott helyzetben,

A 7. ábra a 6. ábra szerinti vezérlőegység zárási helyzetben, alacsony üzemi nyomásnál.

A kondenzlevezető házának elő- és alacsony nyomású oldala közötti 1 válaszfal a levezető kondenzátum számára 2 átömlő furattal rendelkezik és egy vezérlőegységet hordoz. A vezérlőegység 3 üléktesttel, három, előnyomás oldalon elrendezétt, tárcsa alakú, központilag kilyukasztott 4, 5, 6 kettősfém csappanóelemmel, valamint egy alacsony nyomás oldalon elrendezett és 8 szárral ellátott 7 zárórésszel rendelkezik. A 3 üléktest központi 9 átömléssel és 10 szelepünkkel rendelkezik, amellyel a 7 zárórész együttműködik.

Az 1-3. ábrákon a 3. üléktest rögzített helyzetű 11 támasszal rendelkezik, amelyre a 4, 5, 6 kettősfém csappanóelemek külső szélükkel felfekszenek, míg belső szélükkel a 8 szár 12 támaszába kapaszkodnak.

Hideg állapotban mind a három 4, 5, 6 kettős csappanóelem a szelepülék felé konvex módon hajlik ki (1. ábra). A 7 zárórész a 9 átömlést szabadon hagyja és a kondenzátum le tud folyni. Növekvő hőmérsékletnél a 4, 5,6 kettősfém csappanóelemek először lassan haladnak zárási irányba, míg csappanóhőmérsékletüket el nem érik, amikor átugranak.

Amennyiben a 4, 5,6 kettősfém csappanóelemek különböző csappanási hőmérsékletekkel rendelkeznek, a zárási és nyitási folyamatok a 4. ábra szerinti diagramnak megfelelően játszódnak le. A diagram abcisszáján a 4, 5, 6 kettősfém csappa-21

188 396 nóelemek H lökete, valamint a 7 zárórész lökete van felvive. A koordináta-rendszerben a 0 pont zárási helyzetnek felel meg. Az ordinátára az erők vannak felvive, ahol K₄-gyel a példakénti t^től t₃ hőmérsékletek közötti hőmérsékletnél a 4 kettősfém csappanóelem által a 7 zárórészre kifejthető rugóerő van feltüntetve. K₅-tel az 5 kettősfém csappanóelem ereje van jelölve. A diagramban K₄ és K₅-tel jelölt görbék rugóerő izotermákat képeznek. A K₄, K₅ rugóerők annyi ideig hatnak zárási irányban, ameddig a rugóerő izotermák a pozitív ordinátán vannak. Teoretikusan nyitási irányban hatnak, amennyiben negatív értékűek. Mivel a 4, 5, 6 kettősfém csappanóelemek csak egy oldalt fekszenek fel a 11, 12 támaszokra, ezek a negatív erők nem adódhatnak át a 7 záró részre.

K_a-vel a 7 zárórészben bekövetkező nyomás esése által meghatározott és az utóbbira nyitási irányban ható erő van jelölve. Ez az erő lényegében lökettől függő.

A 7 zárórész helyzete, illetve lökete a K₈ nyitóerő és a K₄, K₅, K₆ rugóerők egyensúlyától, illetve azok összegétől függ és csupán az uralkodó hőmérséklet és nyomásokhoz tartozó erővonalak metszéspontjában fekhet.

Amennyiben K_Ö1 erőnél a hőmérséklet t,-röl t₂re nő, a 4 kettősfém csappanóelem a 7 zárórészt lassan nyitási helyzetből az A lökethelyzetig mozgatja lassan, majd ezután az ebből a helyzetből ugrásszerűen a zárási helyzetbe kerül. Az 5, 6 kettősfém csappanóelemek ez alatt a 10 szelepülék felé konvex görbületben maradnak (2. ábra). A különböző záró csappanóhőmérsékletekhez tartozó K₄ erők a rugóerő izoterma minimumán átmenő A merőlegesen képződnek. Ez az elrendezés az 5. ábra szerinti diagramban 13 egyenest adja.

Á t₂ hőmérsékletnél nagyobb, például t₃ hőmérsékletnél az 5 kettősfém csappanóelem is abban a helyzetben van, hogy az egész lökettartományban pozitív, azaz zárási irányban ható erőt fejtsen ki. A 4, 5 kettősfém csappanóelemek rugóerő izotermái összeadódnak „K₄ + 5, t₃”. Amennyiben a K_Ö1 nyitóerőnél nagyobb erő, például K_ö2 erő esetén a hőmérséklet t₃-ig növekszik, akkor a 4, 5 kettősfém csappanóelemek a 7 zárórészt együttesen nyitási helyzetből lassan A helyzetbe mozgatják, majd onnan csappanásszerű zárási helyzetbe hozzák. Eközben a 6 kettősfém csappanóelem a 10 szelepülék felé konvex helyzetében marad.

Az A ponton átvetett függőlegesen összeadódnak a 4, 5 kettősfém csappanóelem erői úgy, hogy azonos t hőmérsékletnél az erőkülönbség nő. Az 5. ábra szerinti diagramban egy második 14 egyenes jön létre. Értelemszerűen ugyanez ismétlődik meg, ha a 6 kettősfém csappanóelem hatásossá válik (3. ábra), amikor is egy harmadik még meredekebb 15 egyenes képződik az 5. ábra szerinti diagramban.

A 4. ábra szerinti diagramból kitűnik, hogy a nyitási folyamat a zárási folyamat megfordítottja. Amennyiben a rugóerő izotermák maximuma a zárási helyzetnek felel meg, vagy a B függőlegesen fekszenek, kondenzlevezető, például K_ö] erő esetén zárási helyzetéből a C pontig ugrásszerűen kinyit, mihelyt a 4 kettősfém csappanóelem hőmérséklete t₂ hőmérsékletről ti hőmérsékletre esik vissza. Az 5. ábra szerinti diagramban így egy másik 13, 14, ' 5 egyenesekkel alkotott poligon alakul ki, amelynek hőmérsékletértékei valamivel alacsonyabbak az előző poligonénál. Az 5. ábrán jelölt SB görbe különböző nyomásokhoz tartozó telített gőz hőmérsékletet adja meg, amelynél kondenzlevezetőnek legkésőbb zárva kell lennie.

Az 5. ábra szerinti diagram megmutatja, hogy a tervezett hatást nagy nyomástartományban lehet elérni. Ez azért lehetséges, mert az egyes 4, 5, 6 kettősfém csappanóelemek a 11 támasz és a 12 lámasz között egymástól függetlenek, így például a gyengébb 4, 5 kettősfém csappanóelemek nem allnak az erősebb 5, 6 kettősfém csappanóelemek hatása alatt és nincsenek meg nem engedhető nagy feszültségnek kitéve.

A 6. és 7. ábrák szerinti kiviteli példáknál a 3 üléktest két központi, helyhez rögzített 16, 17 támaszt hordoz. Ézen támaszok mindegyikére egyegy 4 és 5 kettősfém csappanóelem támaszkodik belső szélével. A két 4, 5 kettősfém csappanóelem külső szélébe fazék alakú 18, 19 talpak kapaszkodjak, amelyek belső széleikkel két, a zárórész 8 száán elrendezett 20, 21 támaszokra hatnak. Ezek a kondenzlevezető beállithatósága céljából tengely rányban elmozdíthatóan vannak kialakítva.

Növekvő hőmérséklet, mint ahogy azt már az 1.,

2. és 3. ábrákkal kapcsolatban ismertettük, a 4 és 5 kettősfém csappanóelemek nyitott helyzetből kezdetben lassan zárási irányba mozognak. Amikor elérik a hozzájuk tartozó csappanási hőmérsék’etet, a 4 kettősfém csappanóelem átbillen és a 19 lalp és 21 támasz révén a 7 zárórészt 8 szára útján zárási helyzetbe emeli. Az 5 kettősfém csappanóe'em ezalatt a 10 szelepülék felé konkáv helyzetében marad úgy, hogy a 7 zárórész zárási lökete alatt a 20 támasz a 18 talpról felemelkedik (7. ábra). A 7 zárórész nagyobb nyitási ereje esetén, azaz nagyobb nyomásnál és megfelelően magasabb hőmérsékletnél mindkét 4 és 5 kettősfém csappanóelem átbillen és a 18, 19 talpakat a 20, 21 támaszokkal kapcsolatba hozzák, és így mindkét záróerő összeadódva hat a 7 zárórészre. Ily módon itt is érvényes az 5. ábra szerinti diagram 13, 14 egyeneseinek az SD görbéhez igazodásával kapcsolatban elmondottal.

Claims (8)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Kondenzlevezető alacsony nyomás oldalon elrendezett zárórésszel, amely egy szelepülékkel működik együtt és egy a kondenzlevezető nagynyomású terében elrendezett, kettősfém csappanóelemből álló vezérlőegységgel áll működő kapcsolatban azzal jellemezve, hogy a kettősfémfém csappanóelemek (4, 5, 6) egyik végükkel rögzített helyzetű támasszal (11, 16, 16) és másik végükkel egy száron (8) elrendezett támaszokkal (12,20, 21) közvetlenül vagy talp (18, 19) révén állnak kapcsolatban, míg a kettősfémfém csappanóelemek (4, 5, 6) szárhoz (8) hozzárendelt végei hőmérséklet-növekedésnél zárási irányban mozognak és a támaszok (11, 12, 16, 17, 20, 21) úgy vannak elrendezve, hogy a záró3

   -3188 396 rész (7) az egyes kettősfémfém csappanóelemek (4, 5, 6) billenési löketén belül a szelepülékre (10) felütközik.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kondenzlevezető kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az egyes kettősfémfém csappanóelemek (4, 5,6) rugóerő izotermáinak maximumai és minimumai a zárórész (7) zárási helyzetének vonatkozásában azonos löketen A, B vannak.
3. 3. Az 1. és 2. igénypontok bármelyike szerinti kondenzlevezető kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a rugóerő izotermák maximumának helyzete a zárórész (7) zárási helyzetének felel meg.
4. 4. Az 1. és 2. igénypontok bármelyike azzal jellemezve, hogy a rugóerő izotermák maximumai B a zárórész (7) zárási helyzetével ellentétes oldalon fekszenek.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kondenzlevezető kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kettősfémfém csappanóelemeknek (4, 5, 6) különböző csappanóhőmérsékletük van.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti kondenzlevezető kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kettősfém csappanóelemek (4, 5, 6) különböző fajlagos hőkihajlású kettősfémfémből vannak.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti kondenzlevezető kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy mind a rögzített helyzetű támaszok (16, 17), mind több a száron (8) lévő támasz (20, 21) van a kettősfém csappanóelemekhez (4, 5, 6) hozzárendelve és a száron (8) lévő támaszok (20, 21) állíthatóan vannak kialakítva.
8. 8. Az 1-7, igénypontok bármelyike szerinti kondenzlevezető kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vezérlőegység mindegyik kettősfém csappanóeleme (4, 5, 6) egyik végén rögzítetten van ágyazva és másik végével közvetlenül vagy nyomásmerev köztagok révén a működtető száron (8) lévő támaszok'ra (12, 20, 21) hat oly módon, hogy a kondenzlevezető egész munkatartományának első résztartományában legalább az egyik kettősfém csappanóelem (4), amelynek kis csappanóhőmérséklete van, a zárórészre (7) záróerőt fejt ki, míg a másik résztartományokban az alacsony csappanóhőmérsékletű kettősfém csappanóelemhez még járulékosan legalább egy magasabb csappanóhőmérsékletü kettősfém csappanóelem (5, 6) járulékos záróerőt fejt ki