NO178645B - Dampfelle - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Foreliggende oppfinnelse vedrører en dampfelle omfattende et fellehus som har en innløpsport og en utløpsport og som er forsynt med et ventilkammer utformet i et indre parti av dette, et ventilseteorgan som er anbragt ved det nedre parti av ventilkammeret og har en gjennomgående ventilåpning som forbinder ventilkammeret med utløpsporten, et fritt bevegelig ventillegeme som kan stige og synke i ventilkammeret avhengig av vannivået i dette for direkte å åpne og lukke ventilåpningen, og en fordelingsinnretning for å fordele og føre kondensatstrømmen nedad som er anordnet i et fluidinnløp gjennom hvilket innløpsporten står i forbindelse med ventilkammeret.

F.eks. er en dampfelle med fri flottør som vist i den ugranskede japanske patent-publikasjon nr. 55-135292 forsynt med en sfærisk flottør som hever seg på grunn av oppdrift og beveger seg fritt i et dampkammer og som også fungerer som ventillegeme. En dampfelle av denne type er forsynt med en eneste bevegelig del, sammenlignet med en konvensjonell dampfelle hvori en flottør, en vektarm og et ventillegeme er individuelt adskilt, og dens konstruksjon er meget enkel, slik at det oppstår få vanskeligheter. Da hele overflaten av dens flottørventil, som befinner seg i fri tilstand, danner en tetningsflate, vil det dessuten lett kunne oppnås en ny ventilflate i forhold til et ventilsete.

Konstruksjonen av den konvensjonelle dampfelle med fritt bevegelig ventillegeme er vist på fig. 7. Et fellehus dannes ved å feste et dekselorgan 93 til et hovedhus 90 forsynt med en innløpsport 91 og en utløpsport 92. Et ventilkammer 94 er dannet i det indre parti av huset. Et ventillegeme 95 er anordnet i fri tilstand i ventilkammeret 94. Et ventilseteorgan 96 er montert i det nedre parti av ventilkammeret 94 og fastholdes av en plugg 97. Ved ventilseteorganet 96 er det utformet en ventilåpning 98 som åpner mot ventilkammeret 94. Ventilåpningen 98 kommuniserer med utløpsporten 92 via en utløpskanal 99. Kondensat som kommer inn fra innløpsporten 91 forblir i ventilkammeret 94. Ventillegemet 95 hever seg eller synker på grunn av oppdrift i forhold til kammerets vannivå, slik at ventilåpningen 98

åpnes eller lukkes. Åpningen av ventilåpningen muliggjør at kondensatet i ventilkammeret 94 kan tømmes ut og strømme til utløpsporten 92 via utløpskanalen 99.

Fig. 8 er et snitt langs linjen A-A på fig. 7 og viser en tilstand hvor kondensatet strømmer inn i ventilkammeret 94 gjennom innløpsporten 91. Som det vil forstås av figuren, blir tverrsnittsformen for kondensatinnløpet og for et parti som forbinder innløpsporten med ventilkammeret konstruert stort sett sirkulær for å lette tilkobling til et rørar-rangement. Når kondensatet strømmer i dette parti vil derfor kondensatstrømmen samle seg i et parti nær et midtparti av innløpsporten, slik det fremgår av figuren og danner en tynn vannstrøm som strømmer ned i ventilkammeret.

I dampfellen med fritt bevegelig ventillegeme nevnt ovenfor befinner ventillegemet seg i fri tilstand i ventilkammeret, slik at man tidligere hadde den defekt at ventillegemet kunne vibrere. Når kondensatstrømmen faller inn på konsentrert måte som nevnt ovenfor, vil således ventillegemet som befinner seg der kondensatet samles opp, bli satt i betydelige vibrasjoner på grunn av kondensatstrømmen. Som et resultat av dette skades kontaktflaten mellom ventillegemet og ventilsetet slik at det oppstår fluidlekkasje, spesielt damplekkasje i ventilkammeret.

Når kondensatet strømmer inn i ventilkammeret 94 fra innløpsporten 91 på den måte som er vist ved pilen X på fig. 7, virker kondensatet til å trykke ventillegemet 95 mot ventilåpningen 98 slik at ventillegemet 95 forhindres fra å åpne. Derved oppstår det problem at avløpshastigheten av kondensatet reduseres.

Dersom kondensatet på den annen side faller ned konsentrisk på ventilåpningssiden, blir fluidet i nærheten av ventilåpningen bragt i turbulent tilstand. Derved oppstår det problem at damp vil kunne være blandet med fluidet som strømmer ut av utløpsporten gjennom ventilåpningen.

Videre, når kondensatet som faller på konsentrert måte avbøyes aldri så lite fra ventillegemets senterlinje, nemlig aksen av ventilåpningen, tenderer kondensatstrømmen til å skyve ventillegemet sideveis. Derved dreies ventillegemet bort fra ventilåpningen slik at det oppstår lekkasje av fluidet, spesielt damp.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Det er således et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et ventillegeme som påvirkes minst mulig av strømmende kondensat i en dampfelle med fritt bevegelig vent illegeme.

Videre er det et formål med foreliggende oppfinnelse å svekke støtkraften av fallende kondensat som virker på et ventillegeme i et ventilkammer, hvorved ventillegemets vibrasjon undertrykkes slik at tetningsegenskapene mellom ventillegemet og et ventilsete (ventilåpning) forbedres og damplekkasje forhindres.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å redusere den turbulente tilstand av fluid som er tilstede i nærheten av ventilåpningen for å forhindre at damp følger med det utstrømmende fluid.

For å oppnå disse formål, tilveiebringes det ifølge foreliggende oppfinnelse en dampfelle av den innledningsvis nevnte type, hvor det karakteristiske er at fordelingsinnretningen er plassert hovedsakelig loddrett over ventilåpningen i ventilkammeret og er anordnet slik at det fordelte kondensat først beveger seg stort sett horisontalt før det faller ned for å treffe overflaten av ventillegemet på et parti som befinner seg nærmere ventilåpningen enn en vertikal gjennom sentrum av ventillegemet.

Ifølge oppfinnelsen blir kondensatet som strømmer inn i ventilkammeret gjennom innløpsporten spredd og føres nedad ved hjelp av en sprederinnretning. Støtkreftene av kondensatet mot ventillegemet blir derfor spredd slik at vibrasjonen av ventillegemet bringes under kontroll.

KORT TEGNINGSBESKRIVELSE

Andre trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå tydeligere av følgende beskrivelse i forbindelse med vedføyede tegninger, hvor: Fig. 1 er et vertikalsnitt av en dampfelle med fritt bevegelig ventillegeme ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er et snitt langs linjen B-B på fig. 1 og overlagret et snitt vist med brutt linje langs linjen C-C på fig. 1; Fig. 3 er et vertikalsnitt av en dampfelle med fritt bevegelig ventillegeme ifølge en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 er et snitt langs linjen D-D på fig. 3; Fig. 5 er et snitt i likhet med fig. 4 og viser en annen utførelse av en overflomskant; Fig. 6 er et snitt langs linjen E-E på fig. 3; Fig. 7 er et vertikalsnitt av en tidligere kjent dampfelle med fritt bevegelig ventillegeme, og

Fig. 8 er et snitt langs linjen A-A på fig. 7.

DETALJERT BESKRIVELSE AV FORETRUKNE UTFØRELSER

Foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives i detalj under henvisning til de foretrukne utførelser vist på tegningene.

Som illustrert på fig. 1, har et hovedlegeme 10 en innløps-port 11 og en utløpsport 12 i sitt øvre parti og er forsynt med et deksel 14, som er festet ved hjelp av bolter 15 med mellomlegg av en pakning 13 slik at det dannes et fellehus. I det indre av fellehuset er det dannet et ventilkammer 16. Et fluidinnløp 19 som danner forbindelse mellom innløpspor-ten 11 og ventilkammeret 16 er plassert i et rom over et ventilseteorgan 17, som skal beskrives nærmere nedenfor. Et sylindrisk fordelingsgitter 18 er anordnet med sin akse stort sett vertikal i fluidinnløpet 19.

Det nedre endeparti av fordelingsgitteret 18 er lukket av et endeorgan 33. Dette nedre endeparti befinner seg i kontakt med et fremspringende parti 34 i ventilkammeret. En fordelingsgitterholder 21 er skrudd inn i hovedlegemet 10 ovenifra for å fastholde fordelingsgitterets 18 hele legeme. Fordelingsgitteret 18 er delt i en innløpsportside og en ventilkammerside ved hjelp av en skillevegg 22. Ved innløpsportsiden er det tatt ut et åpningsparti 23.

Ved en nedre sideflate av ventilkammeret 16 er det fra innsiden av ventilkammeret festet et ventilseteorgan 17 ved hjelp av et gjenget organ. I ventilseteorganet 17 er det utformet en ventilåpning 25, slik at ventilkammeret 16 står i forbindelse med utløpsporten 12 gjennom en utløpspassasje 24. Ventilåpningen 25 er slik utformet at den øker i størrelse i kondensatets utstrømningsretning. Derved minsker fluidets strømningsmotstand.

I det nedre parti av utløpspassasjen 24 er det skrudd inn en plugg 26 fra hovedlegemets utside i en slik stilling at kondensatet som strømmer ut gjennom ventilåpningen 25 vil kollidere med denne. Pluggen 26, eller i det minste et plant parti av denne som kondensatstrømmen kolliderer med, er laget av et hårdere materiale enn hovedlegemet 10 slik at den kan motstå den eroderende virkning av kondensatstrømmen som strømmer ut av ventilåpningen 25 med høy hastighet og kolliderer med pluggen. Det plane parti 27 er slik innrettet at kondensatstrømmen som kommer fra ventilåpningen 25 fortsetter i et hovedsakelig sentralt parti av utløpspas-sas jen 24 etter at den har kollidert med det plane parti 27. Med andre ord, det plane parti 27 er innrettet slik at vinklene a og 6 som dannes hhv. mellom den sentrale akse 39 av ventilåpningen 25 og den hovedsakelig sentrale akse 40 av utløpspassasjen 24, som strekker seg til et parti med større veggtykkelse ved et øvre parti av hovedlegemet 10, og det plane parti 27, er like store.

I ventilkammeret 16 opptas det et fritt bevegelig, hult og sfærisk ventillegeme 30 laget av rustfri stålplate. Ventillegemet 30 flyter i kondensatet som befinner seg i ventilkammeret 16 og hever og senker seg på grunn av oppdriften i henhold til væskenivået.

I bunnen av ventilkammeret 16 er det utformet to ventillegemeseter 31, 32, som er slik utformet at de er hovedsakelig parallelle med ventilåpningens 25 sentralakse. De tjener til å understøtte og styre ventillegemet 30 mot ventilåpningen 25 under lukning av ventilåpningen. Når ventillegemet 30 synker sammen med kondensatnivået i ventilkammeret 16 for å lukke ventilåpningen 25, kommer ventillegemet 30 til å hvile på de tre punktene 31', 32' og 17' på hhv. ventillegemesetene 31, 32 og enden av ventilseteorganet 17 (se fig. 2), slik at det dannes en absolutt tett tilstand.

Kondensatet som strømmer ut av innløpsporten 11 strømmer inn i det indre rom i fordelingsgitteret 18 gjennom åpningspar-tiet 23 av dette og strømmer deretter nedad. Kondensatet som passerer gjennom mange porer i fordelingsgitteret, spres og faller ned i ventilkammeret 16, samtidig med at fremmed-legemer såsom forurensninger holdes tilbake i fordelingsgitteret. Dersom det er nødvendig å rengjøre fordelingsgitteret 18, kan dette gjøres på en enkel måte ved å fjerne fordelingsgitterets holder 21.

Henvisningstall 36 betegner en bimetallisk fjær som har stort sett U-formet fasong. Denne bimetallfjær er festet til hovedlegemet 10 ved hjelp av maskinskruer 37. Ved lave temperaturer holder bimetallfjæren 36 ventillegemet 30 bort fra ventilseteorganet 17 for således å holde ventilåpningen 25 åpen. Ved høye temperaturer trekker bimetallfjæren 36 seg tilbake til den stilling som er vist på fig. 2, slik at den ikke lenger er i kontakt med ventillegemet 30.

Den ovenfor beskrevne dampfelle med fritt bevegelig ventillegeme ifølge foreliggende oppfinnelse fungerer som følger.

Kondensatet som strømmer inn fra innløpsporten 11 som er forbundet med den kondensatproduserende kilde, såsom dampforbrukende utstyr, strømmer inn i fordelingsgitteret 18 gjennom åpningen 23 og faller ned i fordelingsgitteret 18. Da endeorganet 33 er festet til det nedre endeparti av fordelingsgitteret 18, strømmer kondensatet ikke inn i den del av ventilkammeret 16 som befinner seg rett under fordelingsgitteret 18. Istedenfor avbøyes kondensatstrømmen og spres ved hjelp av fordelingsgitteret 18 slik at det strømmer inn i ventilkammeret 16 fra den nedre sideflate av fordelingsgitteret 18 slik det er antydet med piler pa fig. 2.

Resultatet av dette er at støtkreftene som kondensatet utøver mot ventillegemet 30 svekkes, slik at vibrasjonen av ventillegemet 30 begrenses.

Da kondensatet videre ikke strømmer på konsentrert måte mot et parti nær ventilåpningen, begrenses den turbulente strøm av fluid i nærheten av ventilåpningen. Derved vil det være vanskelig for damp å blande seg med det utstrømmende fluid.

Da det spredde og fallende kondensat treffer overflaten av ventillegemet 30 nærmere ventilåpningen 25 enn et verti-kalplan gjennom sentrum av ventillegemet 30, slik det er antydet med pilen på fig. 1, presser ikke kondensatet ventillegemet 30 mot ventilåpningen 25. Således unngår man en forstyrrende virkning på ventillegemets 30 åpningsfunk-sjon, med det resultat at kondensatet kan tømmes på en jevn måte.

I dampfeller med fritt bevegelig ventillegeme vil vanligvis åpningsgraden av ventilåpningen 25 variere avhengig av ventillegemets 30 hevning og senkning med kondensatnivået i ventilkammeret 16, og således kondensatets innstrømningshas-tighet, slik at det oppstår en kontinuerlig tømning av kondensatet. I dampfellen med fritt bevegelig ventillegeme ifølge foreliggende oppfinnelse, når vannivået synker ved tømning av kondensat og ventillegemet 30 synker og ventilåpningen 25 lukkes for å stoppe utstrømningen av kondensat, kan ventilåpningen 25 lukkes fullstendig på grunn av de to avlange ventillegemeseter 31, 32 som forløper parallelt med ventilåpningens 25 sentralakse 39.

Når ventillegemet 30 stiger på grunn av oppdriften for å åpne ventilåpningen 25, vil kondensatet strømme ut gjennom ventilåpningen 25 med høy hastighet og treffe det plane parti 27 av pluggen 26. Derved endres strømningsretningen slik at den forløper langs den hovedsakelig sentrale akse 40 av utløpspassasjen 24. Strømmen beveger seg oppad i passasjen 24 og mot utløpsporten 12. Etter å ha passert en slik utløpsbane treffer kondensatstrømmen et parti med høy veggtykkelse i utløpspassasjen 24, slik at innflytelsen av den eroderende virkning av kondensatet på dampfellens levetid kan motvirkes.

Dampfellen vist på fig. 3 representerer en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse. Et deksel 54 er med en mellomliggende pakning 53 festet til et hovedlegeme 50 ved hjelp av bolter slik at det dannes et fellehus. Dette er forsynt med en innløpsport 51 i et øvre parti og en utløpsport 52 i et nedre parti. Et ventilkammer 56 er utformet i det indre parti av fellehuset. Innløpsporten 51 og utløpsporten 52 åpner horisontalt og er forsynt med innvendig gjengede partier for rørtilkobling. Et fluidinn-løp 59, med hvilket innløpsporten 51 står i forbindelse med ventilkammeret 56, er plassert i et rom over et ventilseteorgan 57 beskrevet nærmere nedenfor. I fluidinnløpet 59 er det dannet en tversgående overflomsdemning 58 som skrår svakt mot ventilkammersiden. Høyden av demningen 58 er omtrent halvparten av diameteren av innløpsporten 51 eller fluidinnløpet 59. Helningen av demningen er omtrent 5 til 15° i forhold til vertikalen, men behøver imidlertid ikke være begrenset til dette.

I likhet med utførelsen på fig. 1, er ventilseteorganet 57 med en ventilåpning 65 festet til den nedre sideflate av ventilkammeret 56 ved hjelp av gjengede organer. Et hult og sfærisk ventillegeme 70 er fritt opptatt i ventilkammeret 56. I bunnen av ventilkammeret 56 er det utformet to ventillegemeseter 71, 72 som er hovedsakelig parallelle med ventilåpningens 65 sentralakse. Resultatet av dette er at når ventillegemet 70 synker for å lukke ventilåpningen 65 etter hvert som kondensatmengden i ventilkammeret 56 minker, blir ventillegemet 70 liggende an mot de tre punkter 71', 72', 57' (se fig. 6) på ventillegemesetene 71, 72 og enden av ventilseteorganet 57, slik at en fullstendig tett tilstand oppnås.

Kondensatet som strømmer ut av innløpsporten 51 stoppes av den tversgående demning 58 inntil det når toppen av denne. Når kondensatmengden overskrider høyden av demningen, passerer kondensatet demningen 58, spres og strømmer inn i ventilkammeret 56. For å forbedre spredningseffekten av kondensatet, kan det anordnes flere spor i det øvre kantparti av demningen 60, slik det er vist på fig. 5. Henvisningstall 76 betegner en bimetallfjær i likhet med den på fig. 1.

Den ovenfor beskrevne dampfelle med fritt bevegelig ventillegeme ifølge foreliggende oppfinnelse fungerer som følger.

Kondensatet som strømmer inn fra innløpsporten 51 oppsamles til høyden av overflomsdemningen 58. Ytterligere innstrøm-mende kondensat passerer demningen 58, spres og strømmer inn i ventilkammeret 56, slik det er vist på fig. 4.

Dette resulterer i at støtkraften av kondensatet mot ventillegemet 70 svekkes, slik at ventillegemets 70 vibrasjoner begrenses.

Da kondensatet ikke strømmer ned på konsentrert måte mot et parti nær ventilåpningen, begrenses den turbulente strømning av fluid i nærheten av ventilåpningen. Derved reduseres sannsynligheten for at damp skal bli ført med i det utstrømmende fluid.

Da det spredde, innstrømmende kondensat treffer overflaten av ventillegemet 70 på samme side av en loddlinje gjennom sentrum av ventillegemet 70 som ventilåpningen 65, vil kondensatet ikke presse ventillegemet mot ventilåpningen 65. Derved kan uheldig innflytelse på åpningsfunksjonen av ventillegemet 70 unngås, slik at kondensatet kan tømmes på en jevn måte.

Claims (7)

1. Dampfelle omfattende et fellehus (10) som har en innløpsport (11) og en utløpsport (12) og som er forsynt med et ventilkammer (16) utformet i et indre parti av dette, et ventilseteorgan (17) som er anbragt ved det nedre parti av ventilkammeret og har en gjennomgående ventilåpning (25) som forbinder ventilkammeret (16) med utløpsporten (12), et fritt bevegelig ventillegeme (30) som kan stige og synke i ventilkammeret avhengig av vannivået i dette for direkte å åpne og lukke ventilåpningen (25), og en fordelingsinnretning for å fordele og føre kondensatstrømmen nedad som er anordnet i et fluidinnløp (19) gjennom hvilket innløpsporten (11) står i forbindelse med ventilkammeret (16), karakterisert ved at fordelingsinnretningen er plassert hovedsakelig loddrett over ventilåpningen (25) i ventilkammeret (16) og er anordnet slik at det fordelte kondensat først beveger seg stort sett horisontalt før det faller ned for å treffe overflaten av ventillegemet (30) på et parti som befinner seg nærmere ventilåpningen (25) enn en vertikal gjennom sentrum av ventillegemet (30).

2. Dampfelle ifølge krav 1, karakterisert ved at fordelingsinnretningen er et sylindrisk fordelingsgitter (18) som er vertikalt anordnet i ventilkammeret (16) og har et lukket nedre endeparti (33).

3. Dampfelle ifølge krav 1, karakterisert ved at fordelingsinnretningen er en tversgående overflomsdemning (58,60).

4. Dampfelle ifølge krav 3, karakterisert ved at den tversgående overflomsdemning (60) er forsynt med flere uregelmessigheter i sitt øvre endeparti.

5. Dampfelle ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at to ventillegemeseter (31,32) er slik utformet i bunnen av ventilkammeret (16) at de er parallelle med ventilåpningens (25) sentralakse.

6. Dampfelle ifølge krav 1, karakterisert ved at ventilåpningen (25) står i forbindelse med utløpsporten (12) gjennom en utløps-passas je (24) og at et plant element (27) av hardt materiale er anordnet ved et parti hvor sentralaksen av ventilåpningen (25) krysser utløpspassasjen, eller at nevnte parti er dekket med en plate av hardt materiale.

7. Dampfelle ifølge krav 6, karakterisert ved at vinklene (a,B) som dannes mellom nevnte parti og hhv. sentralaksen av ventilåpningen (25) og sentralaksen av utløpspassasjen (24), er like.