HU189872B

HU189872B - Thermic waste water draining device

Info

Publication number: HU189872B
Application number: HU168684A
Authority: HU
Inventors: Lothar Boehm; Rolf Gruschwitz; Hans-Juergen Dentel
Original assignee: Veb-Magdeburg Armaturenwerke "Karl Marx"-Armaturen Kombinat,Dd
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1984-04-28
Publication date: 1986-08-28
Also published as: CH664206A5; RO90106A; CS253294B1; DE3402399A1; DD216086A1; NL8400285A; FR2545201A1; DE3402399C2; PL139180B1; PL247441A1; FR2545201B1; HUT35361A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen thermischen Kondensatableiter, welcher mit einem flachbauenden, mit Steuerfluessigkeit gefuellten tellerfoermigen Steuerelement, einer Membrankapsel, ausgeruestet ist und der zur Ableitung des anfallenden Kondensates in dampfbetriebenen Anlagen eingesetzt wird. Der erfindungsgemaesse thermische Kondensatableiter soll bei kleiner und einfacher Bauweise eine rationelle Ausnutzung v. Heizenergie des Energietraegers Wasserdampf fuer den Heiz- und technologischen Prozess gewaehrleisten, wobei durch eine spezielle Formgebung der Membrane und des oberen Wandungsteiles im Zentrum eine hoehere Lebensdauer gegenueber bekannten und vergleichbaren Geraeten erzielt wird. Erreicht wird dies dadurch, dass die Membrane und das obere Wandungsteil im Zentrum je eine kreisfoermige Sicke erhaelt, die eine ebene Membranflaeche bzw. Flaeche des oberen Wandungsteiles einschliesst, wobei die so im Zentrum stabilisierte Membrane gleichzeitig als Abschlussorgan wirkt und die korrespondierende Ausbildung des oberen Wandungsteiles im Zentrum als obere Gegenlage fuer die Membrane dient und diese gegen Ueberlastungen schuetzt.The invention relates to a thermal steam trap, which is equipped with a flat, filled with control fluid plate-shaped control, a membrane capsule, and which is used for the derivation of the resulting condensate in steam-powered systems. The thermal steam trap according to the invention is intended to be used rationally in a small and simple construction. Heating energy of the energy carrier to ensure water vapor for the heating and technological process, which is achieved by a special shape of the membrane and the upper wall part in the center of a higher life compared to known and comparable devices. This is achieved in that the membrane and the upper wall part in the center ever receives a circular bead, which encloses a flat Membranflaeche or surface of the upper wall part, wherein the stabilized in the center membrane simultaneously acts as a closure member and the corresponding formation of the upper wall part in the center serves as an upper abutment for the membrane and this protects against overloads.

Description

A találmány tárgya termikus kondenzvízlevezető, rmelynek lapos építésű, szabályozófolyadékkal töltött termikus vezérlőeleme van, amely működtető szervként membránnal rendelkezik, és a membrán membránkamra alsó és felső része közé van szorítva és a membránkamra felső részével szabályzófolyadék tömörített felvevőterét alkotja. A hőmérséklet és az üzemi nyomás függvényében a vezérlőelem a membrán mozgása révén szabályozza az átfolyó kondenzvizet, illetve lezárja az utánáramló gőz útját.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a thermal condensate drain, which comprises a flat-design, thermal fluid filled control fluid, which has a diaphragm actuator and is clamped between the lower and upper portions of the diaphragm chamber and forms a sealed receiving fluid space with the upper portion of the membrane chamber. Depending on temperature and operating pressure, the actuator controls the flow of condensate through the movement of the diaphragm and closes the path of the downstream steam.

Ismert termikus kondenzvíz-levezetőknél az átfolyó kondenzvíz szabályozására az átfolyó közeg hőmérsékletét, valamint a levezető előtti és mögötti üzemi nyomást használják fel.Known thermal condensate drains use the temperature of the flow medium as well as the operating pressure before and after the drain to control the flow condensate.

Gyakorlatból ismert olyan termikus kondenzvízlevezető, amely lapos építésű, szabályzófolyadékkal töltött vezérlőelemet tartalmaz, amely működtető szervként membránkamra két része között szilárdan rögzített, kifeszített membránnal rendelkezik, és amelynél az áramló közeg energiája a szabályzófolyadékot részben elpárologtatja és ezáltal túlnyomást hoz létre a membrán és a membránkamra felső része közötti tömített felvevő térben. Ha szabályozófolyadék gőzének nyomása meghatározott mértékben meghaladja az áramló közeg üzemi nyomását, úgy a membrán axiálisan záróirányban elmozdul és az azon központosán elhelyezett záróelem elzár egy szelepfuratot. A membrán és a záróelem gáztömör összekötését ismert módon az említett részek merevítésével érik el, ahol a membrán és a záróelem között megfelelő tömítőelemként helyeznek el vagy a záróelemet egyszerűen a membránhoz hegesztik.It is known in the art to have a thermal condensate drain having a flat-design control fluid-filled actuator having an actuated diaphragm rigidly fixed between two parts of the diaphragm chamber in which the flow fluid energy partially vaporizes the control fluid and thereby overpresses the diaphragm. part of a sealed recording space. When the vapor pressure of the control fluid exceeds the operating pressure of the fluid by a certain amount, the diaphragm moves axially in the closing direction and a valve bore is blocked centrally by the closure. The gas-tight connection of the membrane and the closure is achieved in a known manner by stiffening said portions, whereby a suitable sealing member is provided between the membrane and the closure or the closure is simply welded to the membrane.

Az ismert berendezésekben szabályozófolyadékként alacsony forráspontú szénhidrogéneket vagy más vegyszereket alkalmaznak. Feladatuk ellátásához feltétlenül szükséges, hogy az említett folyadékok párolgási hőmérséklete csupán néhány- fokkal legyen alacsonyabb a kívánt üzemi nyomású víz illetve kondenzátum hőmérsékleténél. Ez a feltétel igen rugalmas membránt és merev záróelemet követel. A tapasztalatok azt mutatják, hogy meghatározott üzemidő elteltével a membrán és a záróelem közötti tömör kapcsolat a legtöbb esetben meghibásodik és ilymódon a szabályzófolyadék elpárolog a felvevőtérből. Ebben az esetben a záróelem üzemi állapotban tartósan lezárja a szelepfuratot, amely bizonyos^setekben, így például kísérőfűtéseknél a fűtés megszűnéséhez vezetne és ez népgazdasági károkat okozhat.Low boiling point hydrocarbons or other chemicals are used as the control fluid in the prior art. In order to fulfill their function, it is imperative that the evaporation temperature of these liquids is only a few degrees below the desired working pressure of water or condensate. This condition requires a very flexible membrane and a rigid closure. Experience has shown that, after a definite lifetime, the seal between the membrane and the closure is, in most cases, broken and the control fluid evaporates from the recording space. In this case, the shut-off element permanently closes the valve bore when in operation, which would lead to a loss of heating in certain sets, such as auxiliary heaters, which could cause economic damage.

Az Integrált záróelemmel ellátott membránok sajnálatosan rövid élettartama azzal magyarázható, hogy például a membrán és a záróelem összehegesztése során a nagyon vékony membránlapot igen nagy hőmérsékletre hevítik, amely annak anyagában strukturális, illetve szövetszerkezeti változásokat idéz elő. Merevítéssel, például csavarozással vagy szegecseléssel összeerősített membrán és záróelem esetében is elkerülhetetlen, hogy a váltakozó hőmérsékleti behatások következtében változó feszítőerők jöjjenek létre. Másrészt a membrán merev befogása koilázotza annak flexibilis tulajdonságait és a membrán anyagénak idő előtti kifáradási töréséhez vezet.The unfortunate short life span of membranes with an integral closure can be explained by the fact that, for example, when the membrane and closure are welded, the very thin membrane sheet is heated to very high temperatures, causing structural or tissue changes in its material. In the case of membranes and closures fastened with stiffening, such as screwing or riveting, it is inevitable that alternating tensile forces will be generated as a result of alternating temperature effects. On the other hand, rigid clamping of the membrane collapses its flexible properties and leads to premature fatigue failure of the membrane material.

A leírt módon működő kondenzvízlevezetőket ismertet a 2 -38 344, az 1 526 972, a 2 447 031, valamint a 2 303 275 számú német szabadalmi leírás.Condensation drains operating in the manner described are described in German Patent Nos. 2 -38,344, 1,526,972, 2,447,031 and 2,303,275.

A 2 630 038 számú német szabadalmi leírás olyan kiviteli alakot ismertet, amelyben a membránlamellák központi furattal rendelkeznek, és a záróelemre a csonkakúp alakú gyűrűs perem tövében szorítótárcsával vannak rányomva és szilárdan rögzítve, A membtánUmellák a kúp alakú gyűrűs peremben a szorítótárcsával és a záróelemmek együtt gáztömören vannak összehegesztve.German Patent No. 2,630,038 discloses an embodiment in which the diaphragm lamellae have a central bore and are pressed and firmly secured to the closure member at the base of the truncated annular annular rim. are welded.

Ennél a kiviteli alaknál hiányolható, hogy a szorítótárcsa, a membrúnlamellák és a záróelem szilárd rögzítésével és összehegesztésével a membránlamellák rugalmas tulajdonsága a központi furat környezetében csökken és idő előtti kifáradási törések léphetnek fel.In this embodiment, it is absent that by rigidly securing and welding the clamping disk, the diaphragm lamellae and the closure member, the elastic property of the diaphragm lamellae around the central bore may be reduced and premature fatigue fractures may occur.

A találmánnyal célunk termikus kondenvízlevezető létrehozása, amelynek lapos, szabályozófolyadékkal töltött vezérlőelcme van, amely olyan membránnal rendelkezik, amelynek központi részében sem külső feszítőerők, sem nagy hegesztési hőmérsékletek által előidézett belső szövetszerkezet változások nem befolyásolják annak hosszú élettartamát és megbízható működését.It is an object of the present invention to provide a thermal condensate drain having a flat control fluid-filled control element having a diaphragm in the central portion of which is not affected by external tension forces or internal weld structure changes due to high welding temperatures.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a kitűzött cél megvalósítható, ha a membrán központi részét olymódon alakítjuk ki, hogy az egyrészt membránként, másrészt speciális záróelemként működik.The invention is based on the realization that the object is achieved if the central part of the membrane is formed so that it functions as a membrane on the one hand and as a special barrier on the other hand.

A kitűzött feladatot olyan termikus kondenzvízlevezetővel oldottuk meg, amelynek lapos szabályozófolyadékkal töltött vezérlőszerve és működtetőszervként kialakított membránja van, amely külső kerülete mentén membránszelence alsó és felső részével van tömören összehegesztve, és ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a membránon gyűrű alakú borda van központosán kiképezve, amely sík membráníelületet foglal magában, ahol az említett sík membrán fel ület szelepülékbetét irányában a többi membránfelülethez képest bizonyos mértékig eltérő helyzetű, és a borda átmérője úgy van megválasztva, hogy a membrán zárt helyzetében a sík membránfelület a vele érintkező szelepüléket lefedi.SUMMARY OF THE INVENTION This object is solved by a thermal condensate drain having a control fluid filled with a control fluid and a diaphragm formed as an actuator, which is tightly welded along its outer periphery to the upper and lower portions of the diaphragm gland and according to the invention. comprising a flat diaphragm area, wherein said flat diaphragm is in a slightly different position relative to the other diaphragm surfaces in the direction of the valve seat insert, and the rib diameter is selected such that the flat diaphragm surface in the closed position of the diaphragm

A találmány szerinti tennikus kondenzvízlevezető előnyös kiviteli alakja értelmében a membránszelence felső részén ugyancsak gyűrű alakú borda van központosán kialakítva, amely a membránszelence felső részéhez tartozó sík felületet foglal magában, és amely a membrán alakzáró felfekvő felületeként van kiképezne. A fnembránszelence felső részének ilyen kialakítása megvédi a külső erő hatására hozzátapadó és rajta alakzáróan felfekvő membrán a deformációtól illetve a túlterheléstől, amely a szelepülék lezárásának és tömítettségének javára szolgál, A membránszelence felső része és a membrán közötti távolság a membrán központi tartományában úgy van megválasztva, hogy a gyűrű alakú borda által körülzárt sík membránfelület a membránszelence felső részének hozzátartozó sík felületén szükség esetén célszerszámmal újra kisimítható anélkül, hogy ennek során a membrán túlságosan megnyúlna.According to a preferred embodiment of the tennary condensate drain according to the invention, the upper part of the diaphragm seal also has an annular rib, which includes a flat surface of the upper part of the diaphragm seal and which is designed as a supporting surface of the diaphragm seal. Such a design of the upper diaphragm seal protects the diaphragm that is adhered to and exerted by the external force against deformation or overload, which serves to seal and seal the valve seat. The distance between the diaphragm seal and the diaphragm in the central region of the diaphragm is the flat membrane surface enclosed by the annular rib may be re-smoothed, if necessary, with a special tool on the respective flat surface of the upper portion of the diaphragm seal, without causing the membrane to stretch excessively.

A találmány szerinti kondenzvízlevezető további előnyös kiviteli alakjai szerint a gyűrű alakú borda körkeresztmetszetű, vagy szögletes, azaz hegyesszögű vagy tompaszögű, vagy négyszögletű, vagy trapéz alakú keresztmetszetű bordaként, van kialakítva.In other preferred embodiments of the condensate drain according to the invention, the annular rib is formed as a circular or rectangular rib, that is to say an acute or obtuse or rectangular or trapezoidal rib.

A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a termikus kondenzvízlevezető példaként! kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon azThe invention will now be described in more detail with the help of the drawing, which shows an example of a thermal condensate drain. embodiment. In the drawing it is

í. ábra a találmány szerinti termikus kondenzvizlevezető lehetséges kiviteli alakjának metszete termikusán terhelt állapotban, és af. Fig. 9 is a sectional view of a possible embodiment of a thermal condensate drain according to the invention in a thermally loaded condition;

189.8⁷2189.8 ⁷ 2

2. ábrán az 1. ábra szerinti kiviteli alak látható termikus terhelés nélkül.Figure 2 illustrates the embodiment of Figure 1 without thermal load.

Mint az az 1. ábrán látható, a találmány szerinti termikus kondenzvízlevezető 1 házat, 2 fedelet, 3 síelepülékbetétet, felső 4 részből, 5 membránból és alsó 6 részből álló lapos membránszelencét, rugós 7 biztosftóelemet és 8 szűrőelemet tartalmaz. A membránszelence a rugós 7 bíztosítóelem révén, valamint a membránszelence alsó 6 részének ábrázolt helyzetben lefelé mutató 9 távtartók révén üzemszerűen be van feszítve és helyzetében rögzített. A 9 távtartók a 3 szelepülékbetét 10 élén fekszenek fel és 11 vállán támaszkodnak. A közelítőleg kúp alakú és a nagyobb szennyeződések kiválasztására szolgáló 8 szűrőelem az 1 ház és a 2 fedél között helyezkedik el. A 3 szelepülékbetét hozzáfolyó és elfolyó kamrát elválasztó házfalban van az 1 ház belsejében tömören elrendezve. A 3 szelepülékbetét központi részében I21efciyónyflás van kialakítva. A membiánszelence felső 4 része és az 5 membrán között szabályzófolyadékot tartalmazó gáztömör 13 felvevőtér van kialakítva.As shown in Fig. 1, the thermal condensate drainage housing according to the invention comprises a housing 1, a cover 2, a ski seat insert 3, a flat diaphragm gasket consisting of an upper part 4, a diaphragm 5 and a lower part 6, a safety spring element 7 and a filter element. The diaphragm seal is operatively tensioned and secured in position by the spring securing element 7 and the spacers 9 facing downwardly in the lower part 6 of the diaphragm seal. The spacers 9 lie on the edge 10 of the valve seat 3 and rest on its shoulder 11. The filter element 8, which is of approximately conical shape and is used for selecting larger impurities, is located between the housing 1 and the lid 2. The valve seat 3 is housed in a housing wall separating the inlet and outlet chambers inside the housing. In the central part of the valve seat 3, an opening 211 is provided. Between the upper part 4 of the diaphragm seal and the membrane 5 there is provided a gas-tight receiving space 13 containing a control fluid.

A kondenzvízlevezető termikus terhelése esetén a szabályzófolyadék egy része elpárolog és a 13 felvevőtérben meghatározott belső nyomást hoz létre. Ezáltal az 5 membránt tengelyilányban 14 szelepünkre nyomja és az 5 membrán gyűrű alakú 16 bordája által körbezárt sík 15 membránfelület a 12 lefolyónyílást zárja.When the condensate drain is subjected to a thermal load, a portion of the control fluid evaporates and creates a defined internal pressure in the receiving space 13. Thus, the diaphragm 5 is pressed against our valve 14 in the shaft axis and the flat membrane surface 15 enclosed by the annular rib 16 of the diaphragm 5 closes the outlet 12.

Termikus terhelés nélkül a membránszelence 5 membránja a 2. ábrán láthatóan a membiánszelence felső 4 részéhez szorul külső közegnyomás hatására. Ebben az állapotban a 13 felvevőtérben lévő szabályozófolyadék teljes egészében lecsapódik, így a í3 felvevőtér nyomásmentes és az 5 membrán a megfelelően kiképzett 4 részen fekszik fel alakzáróan, és szükség eseten a sík 15 membránfelület a 4 rész vele érintkező felületén kisimul, Az 5 membrán 2. ábrán feltüntetett helyzetében a 12 lefolyónyflás nyitott.Without thermal load, the diaphragm seal 5 is clamped to the upper portion 4 of the diaphragm seal as shown in Figure 2 by external pressure. In this state, the control fluid in the acquisition space 13 is completely condensed so that the acquisition space 13 is depressurized and the diaphragm 5 lies in a properly formed part 4 and, if necessary, flattens the flat membrane surface 15 on its contacting surface. The drain spout 12 is open in the position shown in FIG.

Claims

A thermal condensate drain having a flat control fluid filled with a control fluid g and a diaphragm formed as an actuator, which is sealed along its outer circumference with the upper and lower portions of the diaphragm seal, characterized in that the diaphragm (5) has an annular rib (16). centered, which is flat

It comprises 10 diaphragm surfaces (15), wherein the flat diaphragm surface (15) is slightly different from the other diaphragm surfaces in the direction of the valve seat (3), and the rib (16) is selected such that the flat membrane (5) the membrane surface (15) covering the valve seat (14) in contact therewith.

The thermal condensate drain according to claim 1, characterized in that the upper part (4) of the diaphragm seal also has an annular rib (16) which is centrally formed.

It comprises a flat surface for the upper part (4) of the diaphragm seal, which is formed as a supporting surface of the diaphragm (5),

The thermal condensate drain according to claim 1 or 2, characterized in that the annular rib (16) is formed as a circular cross-section rib.

The thermal condensate drain according to claim 1 or 2, characterized in that the annular rib (16) is formed as a rectangular rib.

_Λ 5, Thermal condensation water according to claim 4. The θθ conductor is characterized in that the hollow rib (16) is formed as an acute-angled or obtuse or rectangular or trapezoidal rib.