SE463165B - Aangfaella med fritt flytande flottoer - Google Patents

Description

465 165 -2 10 15 20 25 30 35 .ventilkammarens vägg, så att flottören hindras från att rulla vidare över ventilöppningen, dvs. ventilöppningen kan icke stängas. Härigenom strömmar ånga, som passerar in i flottören genom inloppskanalen, längs flottörens inloppsöppning (öppna sidan) och ut genom ventilöppninga1,som icke kan stängas. Ändamålet med uppfinningen är att få fram en ång- fälla av angivet slag, som är pålitlig i drift, tål sli- tage och rivfriktion i både ventilorgan och ventilsäte, är enkel i konstruktionen, upptar liten plats och är bil- lig att tillverka.

För dessa ändamål kännetecknas ångfällan enligt uppfinningen av att flottören har formen av ett sfäriskt skal, från vilket en kalott med en höjd mindre än sfärens radie avlägsnats till bildning av en nedåt vettande cirkulär inloppsöppning i den återstående delen av sfären och direkt i vilken öppning ett cirkulärt munstycke är monterat, var- vid munstycket är tillräckligt tungt för att förskjuta den nämnda delens tyngdpunkt från sfärens medelpunkt mot delens öppning, så att vid förekomst av ånga i flottören flytkraftens verkningslinje alltid befinner sig pà en ver- tikal linje genom sfärens medelpunkt.

Genom denna konstruktion kommer flytkraftens verk- ningslinje i fråga om flottören enligt uppfinningen alltid att ligga på vertikallinjen genom sfärens centrum oberoende av flottörens läge. Eftersom tyngdpunkten förskjuts i rikt- ning mot inloppsöppningen på grund av munstyckets vikt fly- ter flottören på kondensatet med inloppsöppningen nedåt och visar vid tippning benägenhet att återta normalt läge med inloppsöppningen nedåt. I själva verket strävar flottören icke efixuïatt tippa. Flottören stiger och berör först ven- tilsätets nedre kant, i förhållande till vilken flottören roterar som tillfälligt centrum under rullning på ventil- sätets yta utan att pressas mellan inloppsledningen och ven- tilkammarens insida. Härigenom uppnås, att ventilöppningen stänger fullständigt med hjälp av flottörens utsida. Då ven- tilöppningen öppnas släpper flottören ingreppet med sätet och faller ned, varpå det omvända mot vad som beskrivits 10 15 20 25 30 35 3 463 165 _inträffar. Eftersom ventilens utsida icke glider, utan rullar på ventilsätets yta, blir slitaget på ventilsätets och ven- tilorganets ytor minimalt och flottören gripsf aldrig av ven- tilsätets kant. Dessutom har ventilen stor motståndsförmåga mot slitage, eftersom den har stor beröringsyta med ventil- sätet. Ventilens beröringspunkt ändras kontinuerligt under drift. Ångfällan enligt uppfinningen får därigenom lång livslängd och är pålitlig i drift. Den väsentligen sfäriska flottören kräver ringa utrymme för att fungera, varför den lilla ventilkammaren leder till en billig ångfälla med ringa storlek och låg vikt.

Enligt en utföringsform av uppfinningen åstadkom- mes en lutande bottenplatta i ventilkammarens nederdel, vilken platta bär upp flottören i det nedersta läget, så att överdelen befinner sig på avstånd från ventilöppningen.

Eftersom flottören, då den stiger, söker återta "normalt" vertikalt läge, men flottören stiger snabbare än detta läge intas, kommer flottören att beröra ventilsätet i lutande läge. Vid fortsatt rullning på ventilsätet, tills ventilöppningen stängts av fullständigt, kommer flottören till slut att inta ett läge, i vilket inloppsöppningen är ungefär horisontell.

,I ångfällan enligt föreliggande uppfinning kan nedan- för ventilöppningen förekomma en extra öppning med samma el- ler mindre tvärarea än den som ventilöppningen har. Man upp- når sålunda, att tryckskillnaden över ventilöppningen minskar i sådan grad, att flottören hindras från att dras i ventil- öppningens riktning under stigningsrörelsen.

Uppfinningen skall i det följande åskådliggöras med exempel på utföringsformer under hänvisning till medföljande ritningar.

Fig. 1 visar schematiskt en ångfälla enligt tekni- kens ståndpunkt med en fritt flytande flottör gjord av ett halvklotformigt hus och påsvetsad mantel, fig. 2 visar schematiskt, hur den i fig. 1 visade flottören fungerar, fig. 3 visar i skärning på längden utseendet av en 10 15 20 25 30 35 165 4 ångfälla med fritt flytande flottör enligt föreliggande uppfinning i det läge, när fällan är stängd, fig. 4 utgör en vy liknande den i fig. 3 och visar ångfällan enligt uppfinningen i det läge, då den är öppen, fig. 5 är en vy i tvärsektion längs linjen V-V i fig. 3, fig. 6 visar schematiskt förhållandet mellan flyt- kraft, tyngdkraft och det på flottören enligt uppfinningen utövade vätsketrycket, fig. 7 visar, hur den i ventilkammaren befintliga flottören enligt uppfinningen fungerar, fig. 8 visar i förstorad skala en detalj av ång- fällan enligt uppfinningen, och fig. 9 visar schematiskt flytegenskaperna hos flot- tören enligt uppfinningen.

Fig. 1 visar en flottör 1 i lutande läge, medan den flyter pá kondensat. Flottören 1 är gjord av ett halvklot- formigt skal 2 och en däri fastsvetsad mantel 3. Nedtill i manteln 3 är fäst ett munstycke 5 för att förskjuta flot- törens tyngdpunkt 6 i riktning mot inloppsöppningen 4. Då flottören l tippar, förskjuts verkningslinjen för flytkraf- ten 7 i den riktning, i vilken manteln sträcker sig. Om flyt- kraften 7 förflyttar sig förbi verkningslinjen för tyngdkraf- ten 8, skapas ett vridmoment i riktning motsols, vilken an- tyds i fig. 1 med en pil 9, så att flottören 1 tippar. Ju längre tyngdpunkten 6 förskjuts i inloppsmunstyckets 4 rikt- ning desto mindre kommer flottören 1 att tippa. Flottören 1, som består av ett halvklotformigt skal och en cylindrisk mantel, måste därför ha en lång mantel 3 för att hindra att flottören tippar.

Då man iakttar, hur flottören i ventilkammaren fungerar, ser man, att flottören 1 från det att den befinner sig i läget längst ned (vilket läge antyds med en tunn linje I i fig. 2) börjar att flyta, då ånga strömmar in genom in- loppskanalen 10 och samlas inom flottören.

I detta ögonblick rör sig emellertid flottören icke i vertikal riktning, utan längs en linje, som är antydd med 10 15 20 25 30 35 5 465 165 pilen 12 i riktning mot öppningen ll genom att vätskan rin- ner mot öppningen ll. Flottören kommer först att beröra ventilsätets nedre kant A i en punkt av densamma belägen nära den sföriska ytans 13 övre del (flottörens läge i denna fas är antytt med en tunn linje II) och strävar därpå att rulla på ytan av ventilsätet för att helt och hållet stänga av öppningen ll. Härigenom kommer flottören att inta ett läge, som är visat med hjälp av de heldragna linjerna III, i vil- ket flottörens 14 nedre kant pressar mot insidan av ventil- kammaren 15 och ventilsätets yta hindrar flottören 1 från att rulla ytterligare, varigenom omöjliggöres för öppningen ll att stängas fullständigt. Till följd härav, strömmar ånga, som rör sig in i flottören 1, genom inloppskanalen 10, genom flottörens inloppsöppning och ut genom öppningen ll, som icke kan stängas.

Enligt föreliggande uppfinning (fig. 3 - 9) omfat- tar en ångfälla 20, som framgår av fig. 3 - 5, en kropp 21 och ett lock 23, som är fäst i kroppen med hjälp av icke vi- sade bultar, med en mellanliggande packning. Ett inlopp 24 har en skruvgänga för att ansluta en ledning, som för konden- sat som bildats i den àngbärande apparaten, till ångfällan 20.

Angfällan omfattar en ventilkammare 25, som är ovan i tvär- sektion, vilket visas i fig. 5. Inloppet 24 är förbundet med ventilkammaren 25 genom en nedåtriktad kanal 26, som är bil- dad utanför kammarens vägg, en horisontell kanal 27 som är bildad under ventilkammarens 25 nedre vägg och en inloppsled- ning 28, som är fastskruvad i nederdelen av ventilkammaren 25, varvid inloppsledningen 28 kommunicerar med ventilkamma- ren 25 via utloppsöppningar 50, som är upptagna alldeles in- till inloppsledningens 28 övre ände. Vid den öppna änden av den horisontella kanalen 27 är en propp 30 iskruvad eventuellt med en packning 29 insatt. Ett cylindriskt filter 31 finns anordnat i den horisontella kanalen 27, varvid den ena änden av filtret samverkar med ett navformat parti på den inre delen av proppen 30. I ventilhuset 25 är inrymt en flottör 32 med öppen nederdel.

Flottören 32 är gjord av en tunnmetallisk, sfärisk 465 165 6 10 15 20 25 30 35 skalformig del 33 och ett munstycke 34. Delen kan tillverkas genom hopsvetsning av två halvklotformiga skal vid de öppna ändarna och efterföljande slipning tills det bildas en sfä- risk utsida, varpå ett segment skärs bort för att bilda en inloppsöppning och fästa munstycket 34. Munstycket 34 är ringformigt och fastsvetsat i den sföriska skalformiga delens 33 inloppsöppning. Munstycket är tillräckligt tungt för att förskjuta tyngdpunkten från den sfäriska skalformiga delens 33 medelpunkt mot inloppsöppningen 35, så att flottören flyter i vattnet med inloppsöppningen 35 nedåt, och är dess- utom så kraftigt, att det hindrar den sfäriska, skalformiga delen 33 från att deformeras.

Ett ventilsäte 37 är fastskruvat i insidan av locket 23 med en packning 36 insatt. Ventilsätet 37 har en öppningskammare 38, som kommunicerar med ett utlopp 40 genom en utloppskanal 39 genom locket 23 och kroppen 21. Utloppet 40 är gängat för fastskruvande av en utloppsledning. Förattför- ~ hindra erosion på grund av utmatningsstrålen genom öppnings- kammaren 38 finns ett slithållfast väggorgan 41 (fig. 4) anordnat i den del av utloppskanalen 39, som är belägen mitt- emot ventilsätets utloppshål. En ventilöppning 42 är bildad i ett ringformigt ventilsäte 43 på den sida av öppningskammaren 38, som vetter mot ventilkammaren 25. På den sida av öppnings- kammarens 38 utloppskanal 39 finns anordnad en propp 45 med en öppning 44. öppningen 44 är cirkelformig i tvärsektion och har en radie som kan vara lika med eller mindre än ven- tilöppningens 42 radie. öppningskammarens 38 axel 46 lutar ungefär 450 mot lodlinjen. Vidare finns ett ventilstödjande säte 47 på insidan av locket 23 mittemot den motsatta ven- tilöppningen 42, vilket säte har en cylindrisk yta, vars axel sammanfaller med öppningskammarens 38 axel och vars radie är lika med radien hos den sfäriska, skalformiga delen 33.

Detta möjliggör, att det ventilstödjande sätet 47 kan finbearbetas med samma noggrannhet som gäller för ven- tilsätets 37 hål. Då den sfäriska utsidan 48 av flottörens 32 sfäriska skalformiga organ 33 kommer i beröring med 10 15 20 25 30 35 7 465 165 ventilsätet 43, så att ventilöppningen 42 stängs, bidrar sätet 47 till att flottören 32 intar det riktiga läget för att helt stänga ventilöppningen 42.

Upptill i flottören 32 finns ett litet ventilhål 49. Inloppsledningen 28 sträcker sig in i flottören 32 ge- nom inloppsöppningen 35 och är försedd med radiella utlopps- ledningar 50 (fig. 3 - 5) nära övre änden. Den inre nedre kanten av munstycket 34 är avrundad och genom bearbetning försedd med jämn yta, så att munstycket kan glida på in- loppsledningen 28, om flottören 32 skulle tippa och beröra inloppsledningen 28. Inloppsledningen 28 är fastskruvad i ventilkammarens 25 nedre vägg på sådant sätt, att en lutan- de bottenplatta 52 är fäst mellan ett kantparti 51 av in- loppsledningen och ventilkammarens nedre vägg. Den lutande bottenplattan 52 som helhet består av en oval platta 53 med en fördjupning 54, som samverkar med ett kantparti 51 på inloppsledningen 28, och med en inskärning 56 vid den ena änden för att samverka med ett utsprång 55 vid bottnen av ventilkammarens sidvägg. Som framgår av fig. 3 och 4 är den lutande bottenplattan 52 så monterad, att plattan 53 är riktad uppåt vid ventilöppningens 42 sida och nedåt vid den andra sidan, så att flottören 32, då den vilar mot den lutande bottenplattan 52, intar lutande läge med överdelen ur ingrepp med ventilöppningen 42.

Den ovan beskrivna ångfällan fungerar på följande sätt: Fig. 3 visar ångfällan i stängt läge, varvid flot- tören 32 flyter i kondensatet inom ventilkammaren 25 och flottörens sfäriska yta 48 befinner sig i beröring med ven- tilsätet och helt stänger ventilöppningen 42. I detta ögon- blick- styrs den sfäriska utsidan 48 av flottören 32 av det flottören stödjande sätet 47, som har cylindrisk yta med en axel som sammanfaller med ventilöppningens 42 och en radie lika med flottörens 32. Ånga som passerar in i inloppet 24 strömmar genom den nedåtriktade kanalen 26, den horisontella kanalen 27, inloppsledningen 28 och går in i flottören 32 genom utlopps- 463 165 10 15 20 25 30 35 öppningarna 50. Genom ångan strävar flottören 32 att komma i flytande läge och i det stängande läget pressas den sfäriska ytan 48 mot ventilöppningen 42, så länge inkommande ånga kompenserar en minskning av ångmängden inom flottören 32 till följd av kondensation och läckage genom ventilerings- hålet 49. Eftersom ånga stiger genom inloppsledningen 28 och strömmar ut i ångatmosfären inom flottören 32 förhindrar att vattennivån B störs, och flottören 32 förblir i läge.

Då kondensat under tiden rinner in i inloppet 24, strömmar detsamma genom den nedåt lutande kanalen 26 och uppsamlas i den horisontella kanalen 27, så att tillförseln av ånga till flottören 32 hindras, och mängden ånga inom flottören 32 minskar genom kondensation och läckage genom ventilationsöppningen 49. Då mängden ånga minskar, strömmar kondensat genom det cylindriska filtret 31 och inloppsled- ningen 28 in i flottören genom utloppsöppningen 50, vari- genom flytförmågan successivt minskar.

Som framgår av fig. 6 strävar flottören efter att falla under inverkan av tyngdkraften W, då flytkraften F minskar, samtidigt som den rullar på ytan av ventilsätet 43 och vrider sig motsols.

Om man antar, att flottören 32 sjunker under rota- tion motsols med punkten C vid nederdelen av ventilsätet 43 som tillfälligt rotationscentrum, börjar flottören 32 att öppna öppningen, då produkten av skillnaden mellan tyngdkraf- ten W och flytkraften F och avståndet L från punkten C till tyngdkraftens verkningslinje blir större än produkten av tryckskillnadenlö P mellan ventilkammaren 25 och utloppet 40 multiplicerad med ventilöppningens tvärarea š och avståndet 1 mellan punkten C till ventilöppningens 42 axel.

Under hänvisning till fig. 7 roterar flottören 32 från ett läge betecknat X på ytan av ventilsätet 43 mot- sols omkring punkten C på ventilsätet 43, medan ventilöpp- ningen 42 är delvis öppen, och intar ett läge betecknat med Y. Härvid (se även fig. 8) rinner kondensat genom ven- tilöppningen 42 in i utrymmet D mellan ventilöppningen 42 och öppningen 44, på grund varav trycket ögonblickligen 10 15 20 25 30 35 9 465 ”#65 stiger genom den plötsliga strömningen och tryckskillnaden P tvärsöver ventilöppningen 42 plötsligt minskar. Häri- genom lösgöres lätt flottören 32 från ventilsätet och sjun- ker nedåt, så att ventilöppningen öppnas helt.

Under ytterligare hänvisning till fig. 7 sjunker flottören 32 från det med Y betecknade läget och når lutande bottenplattorganets 52 platta 53 med nedre kanten E i mun- stycket 34, vilket bildar inloppsöppningen 35, glider nedåt på den lutande plattan 52 och intar vila i ett läge beteck- nat med Z med överdelen på avstånd från ventilöppningen 42.

Fig. 4 visar ångfällan i fullt öppet läge.

Kondensat, som finns närvarande i inloppet 24, rinner genom den nedåtgående kanalen 26, den horisontella kanalen 27 och inloppsröret 28 in i flottören 32, passerar ut ur flottören 32 och rinner mellan munstyckets 34 nedre kant och den lutande plattan 53 samt matas ut genom ventil- öppningen 42 och utloppskanalen 39 till utloppet 40. Sedan en dylik utmatning av kondensat ägt rum under någon tid, passerar ånga åter in i inloppet 24, går genom kanalerna 26 och 27, inloppsledningen 28 och utloppsöppningarna 50 och uppsamlas inom flottören 32. Allteftersom ångans volym ökar, ökar på liknande sätt flottörens 32 flytkraft, så att flottören_stiger från sitt lutande läge. Fig. 9 visar flottören i det lutande läget under uppåtrörelsen.

Genom flottörens 32 sfäriska form går flytkraftens 60 verkningslinje alltid genom sfärens medelpunkt M obero- ende av flottörens läge, även om tyngdkraftens 61 verknings- punkt förskjuts i riktning mot inloppsöppningen 35. Genom det uppkomna momentet, som är riktat medsols, och är antytt med pilen 62, strävar flottören att röra sig i en riktning, i vilken munstycket är horisontellt, i stället för att ge upphov till en tippningsrörelse liksom är fallet i fråga om flottören enligt teknikens ståndpunkt. Även om flottören 32 strävar efter att inta sitt normalläge med inloppsöppningen horisontell, kommer stigningen att försiggå snabbare än rörelsen mot det angivna "normal"-läget. Då, som en följd härav, flottören 32 vidrör nedre kanten av ventilsätet 43, 463 10 15 20 :es 1° befinner den sig fortfarande i lutande läge i enlighet med vad som antyds med linjen Y i fig. 7. Då flottören 32 stiger under inverkan av flytkraften dras den endast lätt i ventilöppningens riktning, vilket beror på den lugna strömmen av kondensat förorsakad av öppningen 44. Då ven- tilen 32 rullar pà ventilsätets 43 yta och helt stänger av ventilöppningen 42, intar ventilen 32 det med linjen X i fig. 7 markerade läget, i vilket läge inloppsöppningen 35 är helt horisontell och vilket läge är stabilt pà grund av den stora mängd ånga, som finns i ventilen 32. Ångfällan 20 med fritt flytande flottör enligt föreliggande uppfinning, som automatiskt släpper ut kon- densat på det ovan beskrivna sättet, kännetecknas därav, att driften är pålitlig, eftersom flottören 32 icke pressas mellan insidan av ventilkammaren 25 och inloppsledningen 28, att slitaget blir minimalt på grund av att flottören helt enkelt rullar pà ventilsätets 43 yta i stället för att glida pá denna och att den punkt på den sfäriska ytan 48 som kommer i beröring med ventilsätet ändras under varje rörelse, medan flottören 32 och ventilkammaren 25 är mycket små jämfört med kapaciteten.

I)

Claims (2)

'w 15 20 25 30 35 .f/ 463 165 PATENTKRAV

1. _Angfälla med fritt flytande flottör (32), vilken om-' fattar ett hus med en ventilkammare (25), ett i ventil- kammarens (25) botten mynnande inlopp (24) för till- försel av kondensat och ånga till ventilkammaren (25) och ett utlopp (40) för bortförsel av kondensat, ett i ventilkammaren (25) inskjutande ventilsäte (43), som är anordnat i ventilkammarens (25) överdel omkring en ventilöppning (42), som tjänstgör som början av utlop- pet (40), samt flottören (32) som för samverkan med och för stängning av ventilöppningen (42) medelst den yttre ytan är anordnad fritt i kammaren (25), varvid ventil- kammaren (25) i sin övre del uppvisar en stödyta (47) mittför den motsatta ventilöppningen (42),vilken stöd- yta har formen av en cylinder, vars axel sammanfaller med ventilöppningens (42) axel och vars radie är lika med radien hos flottören, mot vilken stödyta flottören anligger i det läge, då den stänger ventilöppningen (42), av att flottören (32) har for- men av ett sfäriskt skal, från vilket en kalott med en k ä n n e t e c k n a d höjd mindre än sfärens radie avlägsnats till bildning av en nedåt vettande cirkulär inloppsöppning (35) i den återstående delen (33) av sfären och direkt i vilken öpp- ning (35) ett cirkulärt munstycke (34) är monterat, var- vid munstycket är tillräckligt tungt för att förskjuta den nämnda delens (33) tyngdpunkt från sfärens medel- punkt (M) mot delens (33) öppning (35), så att vid före- komst av ånga i flottören (32) flytkraftens verknings- linje alltid befinner sig på en vertikal linje genom sfärens medelpunkt (M).

2. Ångfälla enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av en lutande platta (52) i ventilkammarens (25) neder- del, vilken platta uppbär flottören (32) i det nedersta läget, så att överdelen befinner sig på avstånd från ventilöppningen.