NO158828B - Reduksjonsventil utstyrt med damp/vaeskeseparator. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en reduksjonsventil med damp/væskeseparator omfattende et sumpkammer under en ventilboring som er dannet ved å forlenge nedover det parti av reduksjonsventilhuset som omslutter ventilboringen, en ringformet skillevegg ved den øvre del av sumpkammeret for å danne et ringrom mellom skilleveggen og ventilhusets vegg, hvilket ringrom oventil står i forbindelse med ventilens innløp og nedentil med sumpkammeret, idet den ringformete skilleveggs sentrale gjennomløp setter sumpkammeret i forbindelse med rommet under ventilboringen, en roterende avleder anordnet i ring rommet, samt en dreneringsventil for uttømming av vann som har samlet seg i sumpkammeret.

Damp eller gass under trykk fra kjeler eller kompres-sorer reduseres vanligvis til ønsket trykk ved hjelp av en reduksjonsventil før de kommer frem til det utstyr som utnytter damp eller trykkluft. Damp eller luft inneholder vanligvis kondensert vann og faste stoffer. Etter som disse vannpartikler og fremmedstoffer forårsaker slitasje eller korrosjon på ventil, ventilsete og andre glidekomponenter, hender det ofte at reduksjonsventilene svikter, og det kan bygge seg opp trykk i nedstrømssystemet på grunn av lekkasje av damp eller luft som eventuelt overskrider den forhåndsinnstilte verdi. Slike vannpartikler og fremmedstoffer som kan ha passert reduksjonsventilen, kan også forårsake skade eller nedsatt virkningsgrad ved det utstyr som utnytter dampen eller luften.

For å eliminere kondensat og fremmedstoffer er det kjent å anbringe en damp/væskeseparator med filter oppstrøms av reduksjonsventilen idet hvert element har flenser for å monteres til rørledningen. Damp/væskeseparatoren er konstruert slik at vannpartikler og fremmedstoff fraskilles ved å la damp eller luft støte mot en sperreplate anbrakt i separeringskammeret. En dreneringsventil og en sikt eller et filter er montert til separatoren.

Sikten eller filteret mellom separatoren og reduksjonsventilen er utstyrt med en utblåsingsventil.

Den ovennevnte kjente teknikk resulterer i lange rørledning-er og krever stor plass for installasjon. Etter som damp/væskesep-aratoren har dårlig separeringseffekt, må det dessuten installeres et finere og følgelig større filter eller sil nedstrøms. Det kre-ves ytterligere ekstraventiler og -komponenter, hvilket medfører komplisert kanal- eller rørnett og høyere installasjonskostnader. I US-patentskrift 1.173.83 5 er det omtalt en anordning hvor elementene for en damp/væskeseparator er bygget inn i en trykk-reduksjonsventil og som omfatter ledeplater og et sumpkammer. Denne type separator er imidlertid mindre effektiv ved separering av fuktighet i tåkeform enn ved separering av kondensert vann. En lignende separatortype er omtalt i US-patentskrift 2.988.102, samt i GB-patentskrift 1.502.917.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en reduksjonsventil hvor de ovennevnte ulemper er eliminert.

Reduksjonsventilen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den er utstyrt med en ledeplate plassert på tvers av retningen for en roterende strøm av roterende vann ved sumpkammerets bunn.

Reduksjonsventilen fungerer på følgende måte:

Dersom trykket nedstrøms av reduksjonsventilen er lavere enn den forhåndsinnstilte verdi, påviser membranen det og aktiverer ventillegemet til å åpne munningen. Dette medfører at damp eller trykkluft strømmer fra innløpet til utløpet gjennom ventilmunningen. Damp eller luft settes i roterende bevegelse ved hjelp av av-lederen under passasje gjennom det ringformete mellomrom. Roterende stoff utsettes for sentrifugalkrefter. Kondensat og fast stoff blir, på grunn av at de har større masse enn gass, drevet ut av den roterende gass-strøm, og kommer frem til den omsluttende vegg av sumpen, for så å strømme ned langs veggen. Den midtre del av den roterende gass strømmer oppover til ventilmunningen og derfra til utløpet. Rotasjonsavlederen er en liten ringformet komponent, som kan settes inn i det smale ringformete mellomrom eller kanal. Den roterende deflektor eller avleder har overlegen separeringseffekt og reduserer muligheten for tilstopping. Dette trekk elimi-nerer behovet for et stort filter, hvilket gir en kompakt konstruksjon.

I reduksjonsventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan det om nødvendig innbygges en sil eller sikt, men det er ikke behov for noe stort filter. Reduksjonsventilen er bare litt større enn ordinære enkle reduksjonsventiler på grunn av anordningen av en sump. Sammenliknet med en tidligere kjent kombinasjon av damp/- væskeseparator, filter og reduksjonsventil, opptar reduksjonsventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse en rørlengde som er like kort som den tidligere kjente enkle reduksjonsventiler opptar, og den kan derfor installeres ved hjelp av en enkel rørtang og til meget rimelig pris.

Etter som fuktighet ved reduksjonsventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse fraskilles like før ventilboringen, blir det til damp-forbrukende utstyr tilført damp som nesten ikke inneholder noe fuktighet, hvilket bedrer dets termiske virkningsgrad.

Dessuten går det ikke noe damp til spille som følge av stråling ved damp/væskeseparatoren og sikten slik det er tilfelle med det tidligere kjente arrangement.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et snittriss av en reduksjonsventil ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et perspektivriss av det i fig. 1 viste flottør-deksel. Fig. 3 viser et planriss ovenfra av den i fig. 1 viste vernehette. Fig. 4 viser et snittriss av anordningen av en som dreneringsventil tjenende felle av flottørtype og utstyrt med hevarm-mekanisme.

I det følgende vil det bli beskrevet utførelsesformer utformet i overensstemmelse med den i det foregående angitte tekniske lære (se fig. 1-3).

Reduksjonsventilen er satt sammen av et fjærhus 103, som inneholder en trykkfjær 101, et hus 107 hvori er anordnet en styreventil 105, et ventilhus 111 utstyrt med en hovedventil 109, et hus 115 som danner et sumpkammer 113, som avgrenses nedentil av et bunnlokk 117.

En membran 119 fremstilt av tynn metallplate er anordnet mellom fjærhuset 103 og huset 107. Membranens 119 øvre flate ligger an mot den nedre ende av trykkfjæren 101 og dens nedre flate ligger an mot den øvre ende av en styreventilspindel 121. Rommet over membranen 119 står i forbindelse med atmosfæren gjennom en kanal 122, mens rommet under membranen står i forbindelse med et utløp 137 gjennom en kanal 124.

En reguleringsskrue 123 er anordnet ved fjærhusets 103 øvre vegg. Den nedre ende av reguleringsskruen ligger an mot den øvre ende av den trykkinnstilte fjær 101. Det fremskytende parti av reguleringsskruen 123 er dekket av en beskyttelseshette 125, som er montert fritt avtakbar.

En sekskantet åpning 127 er utformet i den øvre ende av beskyttelseshetten 125, idet sekskantåpningen benyttes til å dreie reguleringsskruen 123 ved å holde beskyttelseshetten opp-ned og anbringe hetten på reguleringsskruens 123 hode 129. Beskyttelseshetten har radiale fremspring 130, som hver har en kantutsparing 131 ved enden for å muliggjøre dreining av låsemuttere 133.

Ventilhuset 111 er utformet med et innløp 135 og et utløp 137, hvilke er atskilt ved hjelp av en horisontal bruvegg 139 og kommuniserer med hverandre gjennom en ventilåpning eller -boring 141 utformet i bruveggen 139. Et ventillegeme 143 er plassert nedenfor ventilboringen 141 og er forbundet med et stempel 145 ved hjelp av en ventilspindel som passerer gjennomventilåpningen 141.

Styreventilen 105 er plassert mellom en kanal 142, som står i forbindelse med kammeret under ventilboringen 141, og en kanal 144 som står i forbindelse med kammeret over stemplet 145. Rommet over stemplet 145 står i forbindelse med rommet under membranen 119 gjennom en labyrint utformet på styreventilspindelen 121.

I rommet under ventilboringen 141 er det anordnet et konisk veggelement 147, en ringformet skillevegg 149 og et skjørt eller en ringformet skillevegg 151 som divergerer i retning nedover. Utenfor det koniske veggelement 147 er det anordnet en perforert sylindrisk sikt 153.

Utenfor sikten 153 er det dannet et ekspansjonskammer (swelling out chamber) som står i forbindelse med innløpet 135.

Det koniske veggelement 14 7 og sikten 153 ligger an mot den horisontale bruvegg 139 ved deres øvre ende og mot skilleveggen 149 ved deres nedre ende. Skilleveggen 149 ligger an mot den øvre ende av huset 115 ved sin nedre omkrets og er fastspent i stil-ling. Skilleveggen 151 er skrudd inn i den ringformede skillevegg 149. Skilleveggen 149 er forsynt med kanaler eller gjennomløp 155 og 157 ved henholdsvis midten og den ytre periferi. På denne måte er rommet under ventilboringen 141 atskilt ved hjelp av et skille-organ satt sammen av det koniske veggelement 147, og skilleveggene 149 og 151, slik at det dannes et ringformet mellomrom 159 utenfor skilleveggene 147, 149 og 151.

En roterende avleder 161 er anordnet i ringrommet 159 og er anbrakt mellom skilleveggene 149 og 151.

Den roterende avleder eller -deflektor 161 er en tynn ring med en rekke radiale fremspring som skråner i samme retning og er anordnet i en sirkel.

Sumphuset 115 har større diameter ved bunnen enn ved toppen, idet diameteren er gradvis utvidet ved det midtre parti. I sumpkammeret er det anbrakt en flottør 163 og et flottør-deksel 165. Flottøren 163 er utformet som en hul kule fremstilt av tynt plate-materiale.

Flottør-dekslet 165 er utformet som en omvendt skål med et plant parti 16 7 (fig. 2) som er vendt mot papiret i fig. 1, for å styre flottøren 163 for å forflytte samme parallelt med papiret i fig. 1.

Ben 169 er forlenget nedover fra det plane parti 167 og ved den motsatte side nedover. Flottør-dekslet 165 fastholdes ved å anbringe endene av. benene mellom sumphuslegemet 115 og bunnlokket 117. På dette tidspunkt blir en strimmel 171, tildannet ved benet 169, stukket inn i et hull boret i bunnlokket 117 for å fastlegge flottør-dekslets vinkelstilling.

Flottør-dekslets 165 ben 169 er forsynt med en forlenget ledeplate 173 for begrensning av den roterende bevegelse av vann samlet opp i sumpen 113. Ledeplatene 173 for begrensning av vann-ets rotasjon anbefales å anordne slik at de ikke volder forstyr-rende inngrep i den roterende bevegelse av damp eller gass ved det øvre parti av sumpen. Flottør-dekslet 165 er forsynt med et lufte-hull 175 ved det øvre parti.

Formålet med luftehullet er å utventilere gass når det kommer vann inn i flottør-dekslet 165, etter som vanninnløpet er anbrakt nedenfor for å hindre at flottøren 163 forstyrres av dam-pens eller gassens turbulente bevegelse. Bunnlokket er forsynt med en dreneringsventilåpning 177 som åpnes av flottøren 163 for auto-matisk utmating av vann samlet opp i sumpen 113 til et avløp 179.

I det følgende beskrives hvordan den foran angitte utførel-sesform virker. Trykkreduksjonsfunksjonen vil bli utelatt etter som den er den samme som ved ordinære reduksjonsventiler.

Dersom trykket ved utløpet 137 er lavere enn den forhåndsinnstilte verdi, åpnes ventilboringen 141. Damp eller gass ved innløpet 135 kommer inn i det ringformete rom 159 gjennom sikte 153. Fast stoff vil, dersom det ikke er lite nok til å passere gjennom dreneringsventilåpningen 177, bli holdt tilbake av sikten 153. Damp eller gass som kommer inn i det ringformete rom blir satt i en roterende bevegelse ved hjelp av rotasjonsdeflektoren 161. Vann og fremmedstoff drives utover og treffer innerveggen av sumphuset 115, for å falle ned langs veggen. Damp eller gass passerer gjennom skjørtets 151 bunnåpning og gjennom kanalen 155 i holdeplaten 149, for å komme frem til kammeret under ventilboringen 141.

Vann som har samlet seg opp i sumpkammeret 113, mates auto-matisk ut gjennom dreneringsventilåpningen 177 til avløpet 179 ved hjelp av flottøren 163.

På dette tidspunkt vil flottøren 163 ikke bli forstyrret etter som rotasjonen av gass hindres fra å nå flottøren, nemlig ved hjelp av flottør-dekslet 165, og rotasjonen av vann begrenses av ledeplatene 173. Etter som gass roterer intensivt fordi det nesten ikke finnes noen hindringer, kan dessuten vannpartikler og fremmedstoffer skilles effektivt fra.

Fraskilte vannpartikler og fremmedstoffer strømmer hurtig ned. Vannpartikler kan derfor ikke bli brakt mot utløpet selv om det strømmer inn en stor vannmengde.

Dreneringsventilen (medregnet flottøren 163 og flottør-deks-let 165) kan innordnes i ventilen uten å svekke rotasjonsbevegel-sen av gass, dette fordi den er plassert ved den nedre midte av sumpkammeret 113.

Dersom vannmengden er liten, kan en manuell ventil være tilstrekkelig for formålet.

Flottørventiler egner seg som dreneringsventiler. Mest hen-siktsmessig er særlig en flottørventil hvor en kuleformet flottør direkte åpner og lukker avløpsåpningen såsom vist i fig. 1. En flottørventil med en spak eller vektstang som vist i fig. 4 kan også benyttes, og en slik ventil vil bli forklart nedenfor. Når det gjelder den øvre del av sumphuset 701 er forklaringen sløyfet, fordi den er den samme som ved tilfellet ifølge fig. 1.

Ved den indre ende av dreneringsutløpet 705 er det montert et ventilsete for å danne dreneringsventilåpningen 707. En flottør 711 er anordnet i et sumpkammer 709. Flottøren 711 er festet til en vektstang 713 som kan svinge fritt om en dreietapp anbrakt nær dreneringsventilåpningen 707. Et ventillegeme er montert til hevarmen 713 for å åpne og lukke dreneringsventilåpningen 707. Et flottør-deksel 715 er anordnet for å dekke flottøren 711 som i fig. 1.

Dersom hevarmen i sumpen 709 svinger opp, stiger flottøren og aktiverer ventillegemet for å åpne dreneringsventilåpningen 707. Dersom hevarmen i sumpen 709 svinger ned, synker flottøren for å lukke dreneringsventilåpningen 707.

Claims (3)

1. Reduksjonsventil med damp/væskeseparator omfattende et sumpkammer (113) under en ventilboring (141) som er dannet ved å forlenge nedover det parti av reduksjonsventilhuset (103,107,111) som omslutter ventilboringen (141), en ringformet skillevegg (149) ved den øvre del av sumpkammeret for å danne et ringrom

(159) mellom skilleveggen (14a) og ventilhusets vegg, hvilket ringrom oventil står i forbindelse med ventilens innløp (135) og nedentil med sumpkammeret (113), idet den ringformede skilleveggs sentrale gjennomløp (155) setter sumpkammeret i forbindelse med rommet under ventilboringen (141), en roterende avleder (161) anordnet i ringrommet (159), samt en dreneringsventil (163,165,

177,179) for uttømming av vann som har samlet seg i sumpkammeret, karakterisert ved at den er utstyrt med en ledeplate (173) plassert på tvers av retningen for en roterende strøm av roterende vann ved sumpkammerets (113) bunn.

2. Reduksjonsventil i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den oventil i sumpkammeret (113) er utstyrt med en ringformet skillevegg (151) som i dens nedstrømsende divergerer utover mot ventilhusets vegg.

3. Reduksjonsventil i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at den som dreneringsventil er forsynt med en flottørventil (163,177).