Pierwszenstwo- 29.III.1962 dla zastrz. 1 — 5 12.IX.1962 dla zastrz. 6 i 7 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 18.11.1966 50304 KI. 42qr 2/03 mkp g 05 d / yO 2 UKD n*V '-r^ Wspóltwórcy wynalazku: inz. Hans — Martin Pape, inz. Josef Lingnau Wlasciciel patentu: Gustav F. Gerdts KG Bremen, Bremen (Niemiecka Republika Federalna) Bimetalowy element rozszerzajacy sie szczególnie do zalezne¬ go od temperatury sterowania garnków kondensacyjnych Przedmiot wynalazku dotyczy bimetalowego ele¬ mentu rozszerzajacego sie do zaleznego od tempera¬ tury sterowania garnków kondensacyjnych, który stanowi kolumne wielu bimetalowych plyt, maja¬ cych brzegi lub krawedzie, lezace w jednej plasz¬ czyznie i sluzace do wzajemnego opierania sie plyt ulozonych jedna nad druga i uwypuklajacych sie parami w przeciwnych kierunkach, a miedzy parami plyt znajduja sie tarcze odstepowe.Zadaniem tarcz odstepowych, przewidzianych mie¬ dzy parami plyt, jest stworzenie odstepu miedzy sa¬ siednimi parami plyt w ten sposób, azeby medium stykajace sie moglo w kazdej temperaturze dobrze oplywac ze wszystkich stron powierzchnie zewnetrz¬ ne kazdej pary plyt, w celu otrzymania bimetalo¬ wej kolumny o mozliwie wysokiej czulosci.W celu unikniecia strat ciepla pracuje sie w ta¬ kich temperaturach i cisnieniach pary, które sa zblizone do temperatur i cisnien pary nasyconej tak, ze charakterystyka sily zamykajacej lezy pod cha¬ rakterystyka pary nasyconej bedacej wykresem funkcji, ts = f (p), gdzie ts oznacza temperatura, a P cisnienie, jak to przedstawiono na fig. 9, na której linia D przedstawia charakterystyke pary na¬ syconej, a S — charakterystyke sily zamykajacej.Jak wiadomo w garnkach kondensacyjnych, ste¬ rowanych termicznie w celu lepszego dostosowania sily zamykajacej elementu do charakterystyki pary nasyconej, sila zamykajaca kolumne bimetalowa przeciw cisnieniu pary, dziala na element zamy- 15 20 25 kajacy poprzez posredni element sprezynujacy jak na przyklad sprezyne srubowa. Zastosowanie ele¬ mentu sprezynujacego umozliwia jak wiadomo, wy¬ warcie na bimetalowa kolumne, której sila zamy¬ kajaca dziala przeciw cisnieniu pary, takiego wply¬ wu, ze kolumna ta przez swoje zachowanie, które na poczatku w dolnym zakresie jest miekkie ela¬ stycznie, i w kierunku zakresu wyzszych cisnien staje sie coraz bardziej elastycznie twarde, dostoso¬ wuje sie w szerokim szczególnie zakresie cisnien, dokladnie do linii pary nasyconej, przebiegajacej parabolicznie.Tego warunku nie spelniaja dotychczas znane ele¬ menty sprezynujace stosowane w garnkach konden¬ sacyjnych.Stwierdzono, ze cel osiaga sie, jezeli w kolum¬ nach bimetalowych jako sprezysty element zasto¬ suje sie tarcze odstepowe miedzy parami plyt. Jako tarcze odstepowe stosuje sie korzystnie pojedyncze lub wielokrotne sprezyny talerzowe.Zastosowanie proponowanych, sprezystych tarcz odstepowych pozwala na wyeliminowanie dodatko¬ wych sprezyn, co wplywa korzystnie, przede wszy¬ stkim na wysokosc bimetalowej kolumny, a w efek¬ cie równiez na wielkosci korpusu armaturowego.Poza tym, wedlug dalszej cechy wynalazku, mozna stosowac elementy sprezyste o róznej sile i to tak stopniowanej, ze charakterystyka sil zamykajacych daje sie dostosowac w szczególnie idealny sposób do charakterystyki pary nasyconej. 503043 50304 4 Specjalnie celowe i korzystne rozwiniecie dalsze glównej mysli przewodniej widac w tym, ze tarcze odstepowe stanowia bimetalowe tarcze, plaskie w stanie zimnym, które dopiero po ogrzaniu staja sie sprezynami, przez co unika sie zmniejszenia na¬ tezenia przeplywu ilosci przeplywajacej cieczy w kg/godz., które wynika z tego, ze zwykle sprezy¬ ny juz w zimnym stanie powoduja wstepne podnie¬ sienie elementu zamykajacego w kierunku zamy¬ kania, wskutek czego nastepuje zmniejszenie prze¬ kroju przeplywu.Na rysunku pokazano kilka przykladów wykona¬ nia wynalazku, na którym fig. 1 pokazuje bimetalo¬ wa kolumne garnka kondensacyjnego, bez korpusu, który wraz z tarczami odstepowymi jest nasuniety na trzon zaworu (lewa polowa pokazuje garnek w stanie otwartym, a prawa polowa w stanie zam¬ knietym), fig. 2 — przekrój wzdluz linii II—II na fig. 1, fig. 3 — kolumne bimetalowa z tarczami od¬ stepowymi o róznej sile sprezyn, fig. 4 — zastoso¬ wanie kilku sprezystych tarcz odstepowych miedzy dwiema parami plyt kolumny bimetalowej, fig. 5 — bimetalowa kolumne prowadzona i utrzymywana na dodatkowych sworzniach z wielokatnymi, bimeta¬ lowymi plytami, fig. 6 — przekrój wzdluz linii VI— VI na fig. 5, fig. 7 — specjalnie uksztaltowana, spre¬ zysta tarcze odstepowa w stanie odciazonym i w sta¬ nie obciazonym, fig. 8 — bimetalowa kolumne z bi¬ metalowymi tarczami odstepowymi, a fig. 9 — jak juz wspomniano charakterystyke pary nasyconej i charakterystyke sily zamykajacej.We wnetrzu garnka kondensacyjnego, który w zna¬ ny sposób jest podzielony przez scianke dzialowa 1 na komory, jedna doplywowa i druga odplywowa, znajduje sie otwór 3, zamykany przez element regu¬ lacyjny i odcinajacy 2, a na trzonie 4 tego elementu nasadzony jest element rozszerzajacy sie, który sta¬ nowi kolumne bimetalowa plyt 5, ulozonych jedna nad druga i uwypuklajacych sie parami w prze¬ ciwnych kierunkach, przez których otwór 6 prze¬ prowadzony jest trzon 4 zaworu.Wedlug wynalazku sa przewidziane miedzy okrag¬ lymi, w danym przykladzie, parami plyt 5, dla lep¬ szego dostosowania sily zamykajacej do przebiegu charakterystyki pary nasyconej, elementy sprezy¬ ste, najlepiej sprezyny talerzowe 7, w miejsce sto¬ sowanych zwykle tarcz odstepowych. Pomiedzy dwiema parami plyt moze byc rzecz naturalna, sto¬ sowanych równiez kilka sprezyn talerzowych, jak to na przyklad pokazano na fig. 4.Fig. 3 pokazuje sprezyny talerzowe 7 o róznej si¬ le nacisku. Sprezyny z tego rodzaju stopniowana, calkowita sila nacisku moga miec charakterystyke, która zapewnia szczególnie korzystny przebieg sil zamykajacych.W przykladzie wykonania wedlug fig. 5 i 6, w któ¬ rym zastosowano wielokatne bimetalowa plyty 5, zabezpieczone przed skrecaniem sie za pomoca spe¬ cjalnych sworzni prowadzacych, moga byc stoso¬ wane zamiast okraglych sprezyn talerzowych rów¬ niez sprezyny 7r podluzne, kwadratowe, lub inaczej uksztaltowane, na przyklad sprezyny piórowe, któ¬ re podobnie jak bimetalowe plyty 5 prowadzone sa korzystnie na sworzniach 8.Tarcze odstepowe sprezyste, kwadratowe, sa za¬ znaczone na fig. 6 linia kropka — kreska.Azeby uniknac przeciazenia poszczególnych, spre¬ zystych tarcz odstepowych, a tym samym zmeczenia 5 materialu, zastosowano korzystnie, ograniczenie sko¬ ku, które, jak uwidoczniono na fig. 7, utworzone zostalo na otworze srodkowym 9 sprezyn talerzo¬ wych 7, za pomoca kolnierza 10 skierowanego do wewnatrz. Kolnierz pozwala tylko na okreslony skok 10 sprezyny. Skok ten moze byc ustalony celowo w takiej wielkosci, ze jest on wykonany juz przed osiagnieciem maksymalnego cisnienia pary, co przy¬ czynia sie specjalnie do dobrego dostosowania do charakterystyki linii pary nasyconej. 15 Wedlug fig. 8, sprezyste tarcze odstepowe, prze¬ widziane pomiedzy dowolnie uksztaltowanymi pa¬ rami plyt 5, sa wykonane z.bimetalowych, plaskich w stanie zimnym tarcz 7, które dopiero w stanie 20 podgrzanym staja sie sprezynami. Pomiedzy dwiema parami plyt 5 moze byc przewidzianych równiez kilka tarcz bimetalowych 7, przy czym moga byc one w ten sposób ulozone, ze uwypuklaja sie albo w tym samym albo w przeciwnym kierunku. Moga byc stosowane równiez bimetalowe tarcze odstepowe 7 o róznej grubosci. Równiez jest mozliwe dowolne uksztaltowanie tych tarcz, odpowiadajace kazdora¬ zowemu celowi.W celu dostosowania sily zamykajacej plyt bime- 30 talowych, posiadajacych tylko liniowy wzrost sily do parabolicznej charakterystyki pary nasyconej, za¬ sadniczy zakres dzialania bimetalowych plyt 5 wsku- , tek stromego wzrostu sily dostosowano tylko do czesci plasko zakrzywionej, to znaczy do wyzszych 35 zakresów cisnien linii pary nasyconej, a w dolnym zakresie cisnien, w czesci silnie zakrzywionej cha¬ rakterystyki pary nasyconej, powinny dzialac glów¬ nie tarcze odstepowe, wykazujace maly wzrost sily. 40 Bimetalowe tarcze odstepowe 7, których zastoso¬ wanie okazalo sie szczególnie korzystne, maja. celo¬ wo mniejsza grubosc niz bimetalowe plyty 5 tak, ze juz przy najmniejszym wzroscie temperatury na¬ bieraja sily odpowiedniej do podnoszenia, z która 45 sumuje sie poczatkowo mala, jednak powoli coraz wieksza sila podnoszaca bimetalowych plyt 5 ko¬ lumny, az te przy dalszym wzroscie temperatury przezwyciezaja sile bimetalowych tarcz odstepo¬ wych 1, i powoli sciskaja je z powrotem do ksztaltu 50 plaskiego, przy czym zostaja wylaczone ze sprezy¬ nowania tak, ze w wyzszych zakresach charakte¬ rystyki pary nasyconej dzialaja tylko stromo wzras¬ tajace sily bimetalowych plyt 5.Wynalazek nie ogranicza sie jedynie do przedsta- 55 wionych przykladów wykonania. Tak na przyklad moga byc zastosowane inne rodzaje i ksztalty spre¬ zyn, nie przekraczajac zakresu wynalazku. Równiez ksztalty sprezyn nie sa zwiazane z ksztaltem bime¬ talowych plyt, które moga byc zarówno okragle jak 60 i kanciaste, a w stanie zimnym plaskie lub wypukle.Oczywiscie mozliwe jest równiez umieszczenie sprezyn nie tylko pomiedzy parami plyt, lecz dodat¬ kowo równiez jeszcze na górnym i dolnym koncu 65 kolumny bimetalowej.5 50304 6 PL