DD216086A1 - Thermischer kondensatableiter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen thermischen Kondensatableiter, welcher mit einem flachbauenden, mit Steuerfluessigkeit gefuellten tellerfoermigen Steuerelement, einer Membrankapsel, ausgeruestet ist und der zur Ableitung des anfallenden Kondensates in dampfbetriebenen Anlagen eingesetzt wird. Der erfindungsgemaesse thermische Kondensatableiter soll bei kleiner und einfacher Bauweise eine rationelle Ausnutzung v. Heizenergie des Energietraegers Wasserdampf fuer den Heiz- und technologischen Prozess gewaehrleisten, wobei durch eine spezielle Formgebung der Membrane und des oberen Wandungsteiles im Zentrum eine hoehere Lebensdauer gegenueber bekannten und vergleichbaren Geraeten erzielt wird. Erreicht wird dies dadurch, dass die Membrane und das obere Wandungsteil im Zentrum je eine kreisfoermige Sicke erhaelt, die eine ebene Membranflaeche bzw. Flaeche des oberen Wandungsteiles einschliesst, wobei die so im Zentrum stabilisierte Membrane gleichzeitig als Abschlussorgan wirkt und die korrespondierende Ausbildung des oberen Wandungsteiles im Zentrum als obere Gegenlage fuer die Membrane dient und diese gegen Ueberlastungen schuetzt.

Description

Titel der Erfindung .

Thermischer Kondensatableiter

Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Kondensatableiter mit-einem flachbauenden, mit Steuerflüssigkeit gefüllten thermischen Steuerelement, das als Huborgan eine Membrane besitzt, welche zwischen zwei Wandungsteilen fest . eingespannt gehalten wird und.'mit dem' oberen Wandungsteil einen dichten Auf nah me raum für die Steuerflüssigksit .-'.bildst. In Abhängigkeit von Temperatur und Betriebsdruck regelt das Steuerelement mittels Hubbewegung der Membrane den Eondensatfluß bzw. sperrt den nachströmenden Dampf ab. ^ -

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Gewöhnlich.wird bei thermischen Kondensatableitern dia Temperatur des durchströmenden Mediums sowie der Betriebsdruck vor und hinter dem Ableiter zur Regelung-des Durchflusses von Wasserdampfkondensat ausgenutzt. Bei bekannten thermischen Kondensatableitern mit flachbauendem, mit Steuerflüssigkeit gefülltem Steuerelement,, welche als Huborgan eine oder mehrere zwischen zwei Wandungsteilen fest eingespannte Membranen besitzt, wird durch die Temperatur des strömenden Mediums die Steuerflüssigkeit teilweise verdampft und erzeugt in dem gas-, dichten Aufη ahm a r aum zwischen Membrane und oberem

Wandungsteil einen Innendruck.,Ist dar Dampfdruck der Steuerflüssigkeit gegenüber dem Betriebsdruck um ein bestimmtes Maß größer, so wird die Membrane im Schließsinne axial gedruckt und das an dieser zentral angeordnete Ab—, sperrorgan'verschließt dabei die Ventilbohrung. Die gas-'dichte Verbindung des Absperrorganes mit der Membrane wird ,bekanntlich durch Verspannen dieser Teile erreicht, wobei zwischen Membrane und Abschlußorgan entsprechende Dicht— elemente angeordnet werden ,oder aber durch eine Schweiß-Verbindung das Abschlußorgan an der Membrane befestigt; wird.

Als Stauerflüssigkeit werden-niedrig siedende, Kohlenwasser-.stoffe oder andere Chemikalien verwendet. Die Verdampfüngs— 'temperatureη dieser flüssigkeiten sollten zur Erfüllung der · geforderten-Punktion nur wenige Grade unterhalb der von ,.lasser bzw. Kondensat im gewünschten Druckbereich liegen. Dies erfordert eine äußerst flexibel arbeitende Membrane' mit einem starren Abschlußorgan/ Die Erfahrungen haben_gezeigt, daß nach einer gewissen Betriebsdauer in den meisten Fällen die'dichte Verbindung zwischen Membranen und Abschlußorgan im Zentrum undicht wird und dadurch die Steuerflüssigkeit aus dem Aufnähmeraum entweichen kann. In diesem Falle verschließt das Absperrorgan dauerhaft im Betriebszustand die .Ventilbohrung, In einigen Anwendungsfällen, z.B. bei Begleitheizungen, würde diese dauerhafte Absperrung zum Stillstand der Heizung führen und volkswirtschaftlichen Schaden verursachen. -.·.' ' Diese unerwünschte geringe Lebensdauer der Membrane mit integriertem Abschlußorgan ist dadurch zu erklären, daß z.B. während des Schweißprozesses' von Membrane und AbschluBorgan kurzzeitig sehr hohe Temperaturen auf das sehr dünne Membranblech einwirken und dabei eine Struktur-'bzw* Gefügaveränderung im Material eintritt. Auch¹ bei einer festen Verbindung von Membranen und Abschlüßorgan durch Verspannen,z.B. mittels Verschraubung oder Nieten,ist eine Veränderung dar

Spannkräfte durch wechselnde Temperatureinflüsse unvermeidbar. Zum anderen begrenzt eine feste Einspannung der Membrane im Zentrum die flexiblen Eigenschaften dieses Teiles und führt zu vorzeitigen Ermüdungsbrüchen des Membranwerkstoffes.

Als Beispiele derartig nach dem oben beschriebenen Verfahren arbeitender Kondensatableiter sind die in den DE-AS 2 O38 344, AS 1 526 972, AS 2 447 031 sowie in der OS 2 303 275 dargelegten Lösungen'· anzusehen.

Zum Stand der Technik gehört, ferner eine Ausbildung nach der DS-AS 2 630 O38, bei, der die Membranlamellen" eine Zentralbohrung besitzen und mittels einer Klemmscheibe auf das Abschlußorgan im Fußbereich der kagelstumpfförmigen Ringwulst eingedrückt und dabei fest eingespannt werden. Dis Me nib ranl ame 11 en werden gemeinsam mit der Klemmscheibe und Abschlußorgan im . kegelförmigen Ringbuckal miteinander gasdicht verschweißt.

Als Nachteil ist bei dieser Konstruktion au werten, daß durch die feste Einspannung und Yerbindungsschweißung von Klemmscheibe, Membranlamellen sowie Abschlußorgan .die elastischen Eigenschaften, der Membranlamellen in der Randzohe der Zentralbohrung abnehmen und vorzeitige Ermüdungsbrüche auftreten können. . '. .

Ziel der Erfindung . · :

Da's Ziel der - Erfindung besteht darin, einen thermischen Kondensatableiter mit flachbauendem, mit Steuerflüssigkeit gefülltem Steuerelement zn schaffen, welcher eine Msmbr'anlamelle besitzt, die im Zentrum durch keinerlei äußere Spannkräfte, noch durch mittels hoher'Schweißtemperaturen hervorgerufene innere Gefügeänderungen in.ihrer Langzeitfunktion beeinträchtigt ist. .

' " ." - .' - ' ·. ^Γ · , - 4 - ... ^; . ' · '

Darlegung des Wesens der Erfindung; '

Die Erfindung geht von. der Aufgabenstellung aus, entsprechend dem Ziel der Erfindung die Membrane in ihrem Zentrum derart stabilisiert auszubilden, daß sie sowohl die eigentliche Mem-, branfunktion ausübt sowie auch als spezielles Abschlußorgan fungiert. ."..·.'"", -

Erfindungsgemäß wird dies dadurch.erreicht, daß die Membran- ; lamelle ;im Zentrum eine kreisförmige Sicke besitzt und diese eins 'ebene MembranilächQ einschließt- Dia kreisförmige Sicke ist so ausgebildet, daß siereine Wölbung besitzt, welche in den Aufnahmeraum für die. Steuerflüssigkeit zeigt, wobei die eingeschlossene ebene Membranfläche in Eichtung "Ventilsitz-' buchse unreinen gewissen Betrag gegenüber der restlichen Membranflache durchgesetzt ist. Das obere Wandungsteil besitzt im Zentrum eine mit der Membransicke korrespondierende kreisförmige Sicke, welche ebenfalls eine ebene Fläche des Wandungsteile^ einschließt. Diese Form des oberen .Wandung steiles dient bei Beaufschlagung/der, Membrane durGh äußere < Drücke, z.B. bei Auftreten von Wasserschlägen, zur form- schlüssigen 'Abstützung der Membrane und schützt diese gegen Deformation bzw..Überlastung, was für den Schließvorgang und Dichtheitsgrad des Ventilabschiusses von Torteil ist. Die ebene Membranfläche zwischen der kreisförmigen Sicke ist im Durchmesser so bemessen, daß dia korrespondierende Tentilsitzfläche-in der Schließbewegung der Membrane noch überdeckt wird.. Der Abstand zwischen, oberem'Wandungsteil und Membrane erhält im Zentrum ein solches Maß, daß die von der. kreisförmigen Sicke eingeschlossene ebene Membranfläche auf der korrespondierenden Fläche, des oberen-Wandungsteiles bei Erfordernis mit geeignetem Werkzeug wieder geglättet werden kann, ohne,dabei die Membrane zu überdehnen.

Aus führungsbeispiel , .

Ss .zeigen

Pig· 1: einen- thermischen Kondensatableiter mit flachbauender Membrankapsel unter ,thermischer Belastung ' f

Fig. 2:' die Membrankapsel'von Pig. 1 ohne thermische

Belastung ·.·.' '

Der Kondensatableiter nach Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, einem Deckel 2, einer Yentilsitsbuchse 3* einer flachbauenden Membrankapsel, welche aus dem oberen Wandungsteil A, Membrane 5 und unterem Wandungsteil 6 gebildet wird, einem Federsicherungselement 7 und einem Schinutzfangsieb · 8. Die Membrankapsel wird durch das Federsicherungselement 7 und durch die nach unten zeigenden Distanzlaschen 9 des unteren Wandungsteiles 6 .funktionsgerecht eingespannt und in ihrer Lage fixiert. Die DIstanzlaseheη 9 liegen an dem Bund 10 an und stützen sich dabei auf.die Schulter 11 der Ventilsitzbuchse 3· D&s konusförmige ' Schmut-zfangsieb 8 separiert den Makroschiautz.. Die Ventil-. . sitzbuchse 3 ist dicht im Gehäuseinnenraum in eine Gehäuse— wand, welche die Zu- und 'Abströmkammer unterteilt, angeordnet* Die Ventilsitsbuchse 3 besitzt im Zentrum eine Abflußbohrung 12. Zwischen dem oberen Wandungsteil 4 und Membrane 5 · befindet sich,im gasdichten Aufnähmeraum 13 die Steuer-flüssigkeit. Bei thermischer Belastung des Eondensatableiters· verdampft ein Teil der Steuerflüssigkeit uad erzeugt im Aufnahme raum 13 einen gewissen inneren Druck. Dadurch wird die Membrane 5 axial auf die Ventilsitzfläche .14- gedrückt und die in der kreisförmigen Sicke 1.6 der Membrane eingeschlossene ebene Membranfläche 15 verschließt die AbfIuB-. bohrung 12. '

Die funktionsgerechte Bewegung der Membrane ist in Fig. 2 im Gegensatz zu Fig. 1 ohne thermische Belastung und bei Beaufschlagung durch äußeren Druck dargestellt. Im Zustand

•nach Pig» 2 ist dia Steuerflüssigkeit vollständig kondensiert, der Aufnahmeraum 13 drucklos und die Membrane 5 stützt sich auf dem oberen Wandungsteil Λ ab, wobei im Zentrum die ebene Membranflache 15 auf der'Korrespondierenden !Fläche des oberen\¥andungsteiles 4 formschlüssig anliegt und dabei erforderlichenfalls geglättet wird. Die Abflußbohrung 12 ist in dieser Membranlage geöffnet.' ^:,

Claims (2)

1. , ; · - 7 - - . ' : Erfindung s anspr uch

   1. Kondensatableiter mit einer flachbauenden mit Steuer- . flüssigkeit gefüllten Membrankapsel,, einer als Huborgan ausgebildeten Membrane, welche am äußeren Umfang mit dem oberen und unteren Wandungsteil dicht verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (5) im Zentrum , eine kreisförmige Sicke (16) besitzt, welche eine ebene Membranfläche (15) einschließt, wobei die eingeschlossene Membranfläche (15) in Richtung Ventilsitzbuchse (3) um einen gewissen Betrag gegenüber der restlichen Membranflache durchgesetzt und die kreisförmige Sicke (16) im 'Durchmesser so bemessen ist, daß die korrespondierende "Ventilsitzfläche (14) in der Schließstellung der Membrane (5) eine Überdeckung erfährt. - . .
2. 2. Kondensatableiter nach Punkt Ί, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Wandungsteil (4) im Zentrum ebenfalls eine kreisförmige Sicke (16) besitzt und diese eine ebene , Fläche des oberen Wandungsteiles (4·) einschließt, welche zur formschlüssigen ,Anlage der Membrane (5) dient.

   Kondensatableiter nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, ,.daß die kreisförmige Sicke (16)· von der geometrischen Porm ausgehend als Ringbuckel oder in einer spitzwinkligen oder stumpfwinkligen oder rechteckigen oder trapezförmigen Porm ausgebildet ist.

   - Hierzu 1 Blatt Zeichnungen —