CZ379699A3 - Kotouč nebo poloviční kotouč pro jednoválcové okrouhlé pletací stroje punčoch zejména pro výrobu hadicových kusů uzavřených na jednom konci - Google Patents

Description

Samočinný mechanický odvaděč kondenzátu s gravitačně ovládaným řídícím členem

Oblast techniky

Vynález se týká konstrukce samočinného mechanického odvaděče kondenzátu, jehož řídící člen propouštějící z plynokapalinové směsi jednofázovou, kapalnou složku je gravitačně ovládán.

Dosavadní stav techniky

Za energetickými parními spotřebiči nebo u parních rozvodů se do jejich odvodního kondenzačního potrubí vřazují odvaděče kondenzátu v nichž dochází vlivem předchozího ochlazení kondenzátu na dopravní cestě nebo adiabatickou expanzí k oddělení kapalné fáze-kondenzační vody od plynné fáze-páry a účelem odvaděčů kondenzátu je fungovat jako jednosměrný selektor, který bude propouštět dále jen kondenzační vodu a naopak, bude uzavírat páře další průtok kondenzačním potrubím.

K tomuto účelu se dnes používají odvaděče kondenzátu různých konstrukcí. Bere-li se v úvahu způsob ovládání uzavíracího prvku jako řídícího členu, je možno rozlišovat tři kategorie samočinných odvaděčů kondenzátu :

- mechanické odvaděče, řízené úrovní hladiny kondenzátu, - termické odvaděče, řízené teplotou kondenzátu a

- termodynamické odvaděče, řízené dynamickým chováním kondenzátu a páry.

K první kategorii náleží odvaděče kondenzátu s uzavřeným plovákem, otevřeným koncovým plovákem a otevřeným zvonovým plovákem, u nichž je otevírání a uzavírání závěru vesměs způsobeno změnami úrovně hladiny kondenzátu v tělese odvaděče nebo v plováku. K těmto mechanickým plovákovým přístrojům se shora otevřeným plovákem patří i odváděč kondenzátu, popisovaný ve spisu SU č. 1 067 288.

Z druhé kategorie jsou známy především odvaděče řízené bimetalem u něhož změny teploty přitékaného kondenzátu působí deformace bimetalického prvku a v důsledku toho otevírání nebo uzavírání uzávěru. U odvaděčů řízených teplotní roztažností kapaliny nebo pevné látky otevírání a zavírání uzávěru způsobují změny teploty kondenzátu působící na roztažitelný prvek s velkým součinitelem teplotní roztažnosti. Ke zvláštnímu druhu těchto termických odvaděčů, pracujících s teplotou kondenzátu jako řídící veličinou, patří membránové odlučovače u nichž pružná, tepelně vodivá membrána rozděluje tepelnou komoru hlavy odlučovače na dva obvykle horizontálně orientované poloprostory, v nichž jedním protéká kondenzát a druhý je částečně naplněn nízkovroucí kapalinou, přičemž tenze par z této kapaliny způsobuje deformaci membrány, která vydouváním uzavírá, resp. uzavírá průtok kondenzátu druhým poloprostorem tepelné komory.

Ke třetí kategorii se řadí například deskové odvaděče nebo impulzní odvaděče u nichž posloupnost tlakových rozdílů mezi tlakem na vstupu do odvaděče a tlakem v tlakové komoře působí otevírání a zavírání uzávěru. Do této kategorie patří také labyrintový nebo tryskový odvaděč, kde tekutina protéká tryskou nebo více tryskami a kondenzát přitom zamezuje průtoku páry nebo nekondenzujících plynů nebo tento průtok alespoň účinně omezuje.

Plovákové odvaděče jsou známy svou poruchovostí, vyplývající z přítomnosti kyvného mechanizmu plováků, škrtících jehel nebo dosedacích ventilů a ventilových sedel v často velmi agresivním prostředí kondenzátu.

Termodynamické odváděče kondenzátu, zejména pak některé tryskové odvaděče mají vnitřní ústrojí bez pohyblivých mechanizmů a proto vykazují v provozu minimální poruchovost. Jejich nedostatkem jsou však vyšší energetické ztráty.

Problém rozfázování kapalné a plynné složky je u termických odvaděčů konstrukčně založen na působení teploty a proto není aplikovatelný například při odlučování zkondenzované vody u kompresorových rozvodů nebo při vysrážení vody z plynu u delších potrubních řádů vlivem klimatických teplotních rozdílů. Obdobný problém s oddělováním kapalné fáze je znám u agregátů a potrubních řádů v chemickém a potravinářském průmyslu, kde kondenzátem jsou kapalné látky, jejichž kondenzace z plynné fáze probíhá často za teplot podstatně nižších než u soustavy voda-pára.

Předložený vynález si předsevzal za úkol vytvořit v kategorii mechanických odvaděčů řízených úrovní hladiny kondenzátu zdokonalenou konstrukční variantu, vylučující především nutnost používání plovákového systému, kteiý představuje ohnisko poruch tohoto konstrukčního pojetí odvaděčů.

Podstata vynálezu

Nedostatky odvaděčů známých provedení odstraňuje a jejich konstrukci značně zjednodušuje při zachování vysokých funkčních vlastností samočinný mechanický odvaděč kondenzátu s gravitačně ovládaným řídícím členem, jehož hmotnost je proměnlivá v závislost na jeho zatížení přitékajícím kondenzátem, který vyvolává vertikální pokles řídícího členu a jehož vertikální zdvih je obstaráván silovým působením tíhového kompenzačního prvku , například pružiny, pružného vlnovce, závaží a podobně, přičemž odváděč je tvořen uzavřenou jímkou pro shromažďování kondenzátu, opatřenou přívodem plynokapalné směsi kondenzátu a vývodem zkondenzované kapaliny, jímž je pomocí uzavíracího členu vypouštěna z odváděče kapalná fáze plynokapalinné, například parovodní směs, a podstata vynálezu spočívá v to, že odvaděč sestává z pevné části tvořené přívodním potrubím plynokapalinné směsi kondenzátu, odváděcím potrubím zkondenzované kapaliny do něhož je vřazen uzavírací orgán ovládaný hmotností jímky a nejméně jednoho tíhového kompenzačního členu a dále sestává z pohyblivé části, kterou tvoří jímka s přívodem plynokapalné směsi kondenzátu a vývod zkondenzované kapaliny, přičemž pohyblivá část je v pevné částiodvaděče uložena nejméně s jedním stupněm volnosti. Kompenzační tíhový člen je vložen mezi pevnou část a pohyblivou část odvaděče, přičemž síla vyvozovaná kompenzačním tíhovým členem působí proti výslednici tíhové síly vyvozované hmotností jímky. Aspoň část přívodního potrubí a část odváděcího potrubí jsou v elastickém provedení, umožňujícím jejich elongaci s malým odporem. Přívodní a odváděči potrubí proto mohou být celé nebo zčásti provedeny jako vlnovec. Pohyblivá část odváděče je v jeho pevné část kyvně uspořádána okolo osy A, procházející mezi jednou boční stěnou jímky a těžištěm T jímky, přičemž přívod, přívodní potrubí, vývod a odváděči potrubí jsou na této ose A souose uloženy. Tíhovým kompenzačním členem je závaží připevněné k jímce, jehož působiště tíhové síly je uloženo vně kyvné osy A na straně odvrácené od těžiště T jímky. Uzavírací orgán je ovládán ovládán elektrickým impulsem pocházejícím z tlačítkového spínače uspořádaného pod dosedacím výstupkem dna jímky. Do potrubního vývodu zkondenzované kapaliny je vřazeno čerpadlo pro nucený odvod zkondenzované kapaliny z jímky.

Výhody konstrukce soustavy odvaděče podle předloženého vynálezu spočívají v tom, že jímka neobsahuje žádné pohyblivé nebo na poruchy a údržbu choulostivé součásti a soustava odvaděče pracuje velmi dobře i u chladných plynokapalných směsí a proto je tento odvaděč obzvláště vhodný k použití v chemickém průmyslu u nízkovroucích kapalných frakcí s poměrně chladným kondenzátem. Vzhledem k tomu, že všechny důležité součásti odvaděče se nacházejí vně jeho jímky, jsou dány předpoklady pro jeho snadnou kontrolu, seřizování a údržbu.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu bude blíže objasněna v dalším popisu odkazujícím na vyobrazení na výkresech, na nichž obr. 1 představuje základní schéma sestavy odvaděče, přičemž jeho nepohyblivé části jsou znázorněny přerušovanými obrysy a elastické části tečkované. Obr.2 znázorňuje boční schématizovaný pohled na odlučovač v kyvném uspořádání, obr.3 je pohledem shora na odlučovač z obr.2 a obr.4 je jeho bočním pohledem. Na obr. 4 je zjednodušeně znázorněna varianta odlučovače s se stupněm volnosti ve vertikální rovině pomocí tažné pružiny, obr.5 zobrazuje předešlý příklad s tlačnou pružinou a obr. 7 konkretizuje elastické zavěšení jímky pomocí přívodního vlnovce. Na obr. 9 je znázorněno provedení odvaděče s elektrickým ovládáním vypouštěcího ventilu a čerpadlem pro nucený odvod zkondenzované kapaliny z jímky.

Příklady provedení vynálezu

V jednom z možných provedení vynálezu podle obr.2 a 3 je jímka 11 v ose A připojena k přívodnímu potrubí 2 kondenzátu 13 , přičemž toto přívodní potrubí 21 a odváděči potrubí 22 zkondenzované kapaliny 15 jsou zaústěny otočně a s utěsněním do přívodu 12 a vývodu 14 v bočních stěnách jímky TL Otevřený konec odváděcího potrubí 22 je vyveden ke dnu jímky 11. Do pružného odváděcího potrubí 22 zkondenzované kapaliny 15 je vně jímky 11 vřazen uzavírací orgán 23 , opatřený odpruženým uzavíracím ústrojím, například odpruženým talířem, ventilovou kuželkou apod. . Tento uzavírací orgán 23 je umístěn od osy A kyvu jímky 11 v odlehlosti L představující rameno síly, na němž působí hmotnost jímky 11 na uzavíracího orgán 23. Tíhovým kompenzačním členem 30 je v tomto provedení závaží 31 , které vyvažuje jímku 11 na její kyvné ose A.

Funkce odvaděče z obr.2 a 3 je následující : kapalná fáze plynokapalinné směsi přiváděná do jímky 11 přívodním potrubím 21 plní jímku 11, která v nenaplněném a odlehčeném stavu a vyvážená závažím 31 dosedá svým dosedacím výstupkem 17 lehce na odpružené ústrojí uzavíracího orgánu 23 , který v tomto stavu uzavírá průtok kapaliny vypouštěcím ventilem 24, například dosednutím kuželky do ventilového sedla. Zkondenzovaná kapalina 15 plnící jímku 11 postupně zvyšuje její hmotnost až dojde změnou těžiště T k vychýlení jímky 11 okolo její kyvné osy A a přítlak jejího dna překoná odpor pružiny uzavíracího orgánu 23 , který otevře zkondenzované kapalině 15 průtok vypouštěcím ventilem 24 . Tlak plynné fáze nad hladinou kapaliny v jímce 11 a tíha sloupce kapaliny vytlačuje nyní z jímky 11 otevřeným vypouštěcím ventilem 24 nashromážděnou zkondenzovanou kapalinu 15 . Jakmile dostatečně poklesne s takto odvedenou zkondenzovanou kapalinou 15 celková hmotnost jímky 11, síla pružiny odpruženého uzavíracího orgánu 23 spolu s působením závaží 31 vrátí okolo kyvné osy A jímku 11 zpět do výchozí polohy, čímž se opět dostane uzavírací orgán 23 do polohy „uzavřeno“ a postup se cyklicky opakuje.

Obr. 5 a obr. 6 konkrétizují jiné provedení tíhového kompenzačního členu 30 jako tažnou pružinu 25 , resp. tlačnou pružinu 26 , které způsobují pokles zatížené a zpětně pak zdvih odlehčené jímky 11 . V tomto případě jímka 11 nevykonává kyvný, nýbrž vertikální vratný pohyb, což umožňuje elastické provedení alespoň části odváděcího potrubí 22 , které lze realizovat například ohebnou smyčkou, nebo vlnovcovitým provedením přívodního potrubí 21, jak je naznačeno v obr. 7.

Obr. 8 představuje provedení jímky 11 s vertikálním kyvem obdobné příkladům z obr.5, 6 a 7 s tím rozdílem, že namísto mechanického uzavíracího orgánu je použito solenoidového elektroventilu 23 do jehož ovládacího obvodu 231 se přivádí elektrický signál 271 z tlačítkového spínače 27, na který působí dosedací výstupek 17 jímky 11.

Obr. 9 představuje obdobu provedení z obr.8 doplněnou o čerpadlo 28 a zpětný ventil 29 které jsou vřazeny do odváděcího potrubí 22 za uzavíracím orgánem 23 . Zde je nashromážděná zkondenzovaná kapalina 15 odčerpávána z vertikálně pohyblivé jímky 11 nuceně čerpadlem 28, které se uvádí v chod elektrickým signálem 271 přicházejícím z tlakového spínače 27 stlačovaného dosedacím výstupkem 17 dna jímky 11. Elektrický signál 271 je přiváděn současně do elektrického obvodu 231 uzavíracího orgánu 23 a do ovládacích obvodů 281 elektromotoru čerpadla 28.

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Samočinný mechanický odváděč kondenzátu s gravitačně ovládaným řídícím členem, jehož hmotnost je proměnlivá v závislost na jeho zatížení přitékajícím kondenzátem, který vyvolává vertikální pokles řídícího členu a jehož vertikální zdvih je obstaráván silovým působením tíhového kompenzačního prvku , například pružiny, pružného vlnovce, závaží a podobně, přičemž odváděč je tvořen uzavřenou jímkou pro shromažďování kondenzátu, opatřenou přívodem plynokapalné směsi kondenzátu a vývodem zkondenzované kapaliny, jímž je pomocí uzavíracího členu vypouštěna z odváděče kapalná fáze plynokapalinné, například parovodní směs, vyznačující se tím, že odvaděč sestává z pevné části (20) tvořené přívodním potrubím (21) plynokapalinné směsi kondenzátu, odváděcím potrubím (22) zkondenzované kapaliny (15) do něhož je vřazen uzavírací orgán (23) ovládaný hmotností jímky (11) a nejméně jednoho tíhového kompenzačního členu (30) a dále sestává z pohyblivé části (10), kterou tvoří jímka (11) s přívodem (12) plynokapalné směsi kondenzátu vývod (14) zkondenzované kapaliny, přičemž pohyblivá část (10) je v pevné části (20) odváděče uložena nejméně s jedním stupněm volnosti.

2. Odváděč kondenzátu podle nároku 1, vyznačující se tím, že kompenzační tíhový člen (30jje vložen mezi pevnou část (20) a pohyblivou část (lO^bdváděče, přičemž síla vyvozovaná kompenzačním tíhovým členem (30) působí proti výslednici tíhové síly vyvozované hmotností jímky (11).

3. Odváděč kondenzátu podle nároků 1 a 2, v y z n a č u j í c í se t í m, že alespoň část přívodního potrubí (21) a část odváděcího potrubí (22) jsou v elastickém provedení, umožňujícím jejich elongaci s malým odporem.

4 Odváděč kondenzátu podle nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že přívodní a odváděči potrubí (21,22) jsou celé nebo zčásti provedeny jako vlnovec.

5. Odváděč kondenzátu podle nároků 1 až 4,vyznačující se tím, že jeho pohyblivá část (10) je v pevné části (20) kyvné uspořádána okolo osy A, procházející mezi jednou boční stěnou jímky (11) a těžištěm T jímky (11) , přičemž přívod (12), přívodní potrubí (21), vývod (14) a odváděči potrubí (22) jsou na této ose A souose uloženy.

6. Odvaděč kondenzátu podle nároku 5,vyznačující se tím, že tíhovým kompenzačním členem (30) je závaží (31) připevněné k jímce (11) a jehož působiště tíhové síly je uloženo vně kyvné osy A na straně odvrácené od těžiště T jímky (11).

7. Odváděč kondenzátu podle nároků 1 až 6, v y z n a č u j i c í se tím, že, uzavírací orgán (23) jefpvladáni-ovládán-elektrickým impulsem poc^a-^ájicím-z tlačítkový» spínače tv (27) uspořádaný pod dosedacím výstupkem (17) dna jímky (11).

8. Odváděč kondenzátu podle nároků 1 až 7 , v y z n a č u j í c í se t í m , že do potrubního vývodu (14) zkondenzované kapaliny (15) je vřazeno čerpadlo (28) pro nucený odvod zkondenzované kapaliny (15) z jímky (11).