SE438366B - Sekerhetsanordning for skydd av vermealstrings- resp forbrukningsanleggningar - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 40 7805878-1 2 seringen erforderliga konstruktions- och monteringskostnaden, bort- sett från att utlösningen av den påverkade säkerhetsanordningen med hänsyn till de erforderliga starka fjäderkrafterna hos ackumu- latorn redan förut är problematisk.

Med tanke på de de kända säkerhetsanordningarnas brister och nackdelar har förliggande uppfinning till uppgift, att skapa en enkel och samtidigt mycket driftsäker, på principen av vätskors volymutvidgning grundad automatiskt verkande säkerhetsanordning för membranstyrda regleringsventiler. Framför allt är målet eller mål- sättningen för föreliggande uppfinning, att höja såväl den egna säkerheten mot fjäderbrott, som att åstadkomma konstanta funktions- värden under en lång tidsrymd, och som också slutligen möjliggör obegränsade användningsmöjligheter inom ramen för givna driftsför- hållanden i fråga om dimensioner och tryck.

En efter nämnda kriterier utformad automatisk säkerhetsan- ordning kan i en.motsvarande utföringsform åstadkomma stora ventil- slutningskrafter, som i varje fall är tillräckliga för att säkra stängandet av en ventil, liksom också motsvarande stora ventilslag.

Härigenom garanteras, att till exempel vid bristfunktíon eller brott på säkerhetsfjädern, manövermembranet, manöverledningarna, liksom otäthet hos de integrerade miniatyrventilerna, läckage i det hyd- rauliska systemet för temperaturavkännaren och så vidare, trots detta säkerställer att anordníngen sluter membranventilen och i denna ställning även hydrauliskt håller ventilen stängd.

Enligt uppfinningen ästadkommes detta genom att en från rörledningen avgrenbar stängningsfluidumgrenledning är förbar till en sida av styrventilen och från dess andra sida till manöver- organet för avspärrningsorganet och att styrventilen í fallet med en anläggnings- eller egenstörning under inverkan av en expansions- vätska friger det före spärrorganet befintliga fluidumtrycket för rörledningen till manöverorganet för spärrorganet för att låsa spärrorganet.

Vid ett utförande. som motsvarar denna uppfinningstanke, innefattar manöverorganet en för den vanliga säkerhetsfunktionen av- sedd, i och för sig känd öppningsventil, en vid kapillärrörsbrott eller läckage verksam, i och för sig känd avstängningsventil liksom en börvärdeställare, medelst vilken arbetspunkten - begynnande tryck- ökning i det hydrauliska systemet - är definierad.

Ett annat kännetecken för föreliggande uppfinning är känne- tecknat därigenom, att ingângarna till manöverventilen är öppna mot 10 15 20 25 30 35 40 3 7805878-1 det framför inställningsorganet befintliga trycket och ventilens utgångar är förbundna med inställningselementet i en ömsesidig parallellkoppling.

Manöverventilernas styrytor liksom börvärdeställarens är enligt ett annat uppfinningskännetecken förbundna hydrauliskt med temperaturavkännaren i parallellkoppling; avstängningsventilens styrytor är därvid enligt uppfinningen utformade väsentligt större än öppningsventilens.

Enligt ett annat kännetecken för uppfinningen innehåller manöverorganet flera kamrar, varav en står i förbindelse med tem- peraturavkännaren och via membran eller dylikt i förhållande till de andra tryck- och vätsketätt avstängda kamrarna för att upptaga utvidgningsvätska, varvid en andra kammare är utformad för att mot- taga mekaniska medel för inställning av börvärdet, varvid en tredje respektive ytterligare kammaren är anordnad för den som öppnings- respektíve avstängningsventíl Imformade manöverventilen.

De mekaniska medlen i den andra kammaren består vid utför- andet av det ovan nämnda kännetecknet i huvudsak av en burkartad ihålig kropp, en skruvfjäder samt en gängad axel.

I sin bästa utföringsform utmärkes den föreslagna uppfin- ningen slutligen också av, att den centralt i skruvfjädern an- ordnade gängade axeln begränsar det vid temperaturhöjning av ut- vidgningsvätskan uppkommande slaget av den ihåliga kroppen på sådant sätt, att den från inställningshandtaget vända sidan av den gängade axeln med sin frontyta slår an mot botten i det inre av den ihåliga kroppen.

Med den föreslagna uppfinningen erhålles en rad fördelar: Den med en reglerings- och/eller avstängningsventil via manöverledare förbundna säkerhetsanordningen är såväl i fråga om konstruktion som sitt verkningssätt enkel och effektfull. Enkel- heten hos konstruktionen. framgår av det relativt ringa antalet för drift nödvändiga, praktiskt taget förslitningsfria delar.

Effektiviteten av denna anordning visar sig å ena sidan genom den enkla uppbyggnanden och å andra sidan genom perfektioneringen av den i sig kända fysikaliska grundtanken, ventilstyrning genom ut- vidgningen av vätskor under termiskt inflytande.

På bifogade ritning visas ett utföríngsexempel av en anord- ning enligt uppfinningen. Figuren visar därvid ett vertikalsnitt genom en säkerhetsanordning förbunden med en regleringsventil.

Ventilen 1, som kan vara en reglerings- och/eller avstäng- 10 15 20 25 30 35 40 7805878-1 4 ningsventil, är sammanbyggd med ett membranhus 2. Ventilen 1 och membranhuset 2 står i verksam förbindelse med ett styrorgan 4 via styrledningar 3, Sa.

Styrorganet 4 består av ett tryckfast och på alla sidor tillslutet hus S. Det inre av huset S är uppdelat i flera kammare Sa, 5b, 5c. Den kammare Sa, som medelst membranet 6, 6a, 6b är tryck- och vätsketätt försluten, är fylld med en utvidgningsvätska.

Denna vätska står i sin tur via ett kapillärrör 7a i verksam för- bindelse med en temperaturavkännare 7.

Kammaren 5b upptar mekaniska medel, som är erforderliga för inställning av ett börvärde: En krukartat ihålig kropp 8 är med sin hälft Ba koncentriskt anordnad och styrd i den däremot på mot- svarande sätt utformade delen av membranet 6b.-Koaxiellt över den krukformade ihåliga kroppen 8 är en skruvfjäder 9 anordnad som stöder sig under förspänning å ena sidan mot den ihåliga kroppen 8 själv och å andra sidan mot det inre av huset S. Centriskt i skruvfjädern 9 är en gängad axel 10 anordnad som begränsar det slag "a" som uppkommer när vätskan utvidgar sig inuti hàlkroppen 8, varvid den från ett inställningshandtag 10a vända sidan av den gängade axeln 10 är anordnad att med sin gavelyta 10b slå an mot den krukformade ihåliga kroppens 8 inre botten 8b.

I kammaren 5c är tvâ fjäderbelastade styrventiler 11, 14 anordnade med parallell men motriktad funktion. Ventilerna 11, 14 står därvid i direkt verksam förbindelse med styrytor 12, 13 hos motsvarande membran 6, 6a. Styrytorna 12 hos öppningsventilen 11 är väsentligt mindre till sina dimensioner än styrytan 13 på stäng- ningsventilen 14, detta för att ge tillräcklig stängningskraft för denna ventil.

Vid normal drift anligger inte bottnen 8b på den ihåliga kroppen 8 an mot änden 10b på den gängade spindeln 10. Till följd av den förspända fjädern 9 upprätthålles i kammaren Sa ett hydrau- liskt minsta tryck, som med hjälp av styrytan 13 alltid håller stängningsventilen 14 stängd. Trycket räcker emellertid inte till för att öppna öppningsventilen 11 med hjälp av styrytan 12 mot avstängningsfjädern 15.

Om styrytan 8b på den ihåliga kroppen 8 anligger mot gavel- ytan 10b på den gängade axeln 10 och temperaturen stiger vid av- kännaren 7 ett visst belopp, till exempel 1°C, så uppkommer genom volymökningen hos utvidgningsvätskan en brant tryckstegring inuti hydraulsystemet. Härvid öppnar öppningsventilen 11, för att i 10 15 20 25 5 7805878-1 detta läge släppa styrtryck från huvudventilen 1 via styrkanalerna Sa, 3, till undersidan av membrandriften 2. Membranventilen Z kom- mer alltså med kraften från membranytan 17 gånger styrtrycket (för- trycket) att sluta ventilen 1 och att hålla denna stängd, emedan styrtrycket på den inkopplade membranutväxlingen 2 icke längre kan undvikas. På detta sätt är huvudventílen 1 hydrauliskt förreglad.

Ett lossande är endast möjligt, när styrtrycket vid fallande av- känningstemperatur manuellt frigöres medelst luftningsventilen 18, som i övrigt uppfyller kraven enligt DIN 3440.

Stängningsventilen 14 hålles under dessa driftsförhållanden fast tillsluten. Den kommer i funktion, när till följd av läckage respektive brott på styrledningar eller kapillärrör det hydrauliska trycket i kammaren 5 sjunker. Uppningsfjädern 16 fastlägger därvid tryckhöjden för öppning av stängningsventilen. När detta tillstånd inträder kommer åter igen styrtryck från huvudventilen 1 att av- givas via stängningsventilens 14 kägla mot membrandrivningen 2, så att drivningen stänger ventilen 1 och förreglar denna hydrauliskt.

Skulle ett brott på fjädern 15 ske, öppnar den tillhörande ventilen 11 genast, så att ventilen 1 på ovan beskrivet sätt omedel- bart tillstänges. Skulle fjädern 9 i börvärdesinställaren brista, faller systemtrycket hos utvidgningsvätskan i kammaren Sa samman, och stängningsventilen 14 öppnar sin ventilkägla, varvid i detta fall likaså styrtryck avges för att stänga ventilen 1 genom mem- brandrivningen 2.

Om i något annat störningsfall styrventilerna 11, 14 icke är tätande, följer på samma sätt stängning av huvudventilen 1. Den termostatiska säkerhetsanordningen är i störningsfall helt och hållet självövervakande.

Claims (8)

7805878-1 M P a t e n t k r a v

1. Säkerhetsanordning för skydd av värmealstings- respek- tive förbrukningsanläggningar för otillåtet höga temperaturer med en temperaturavkännare för stängande av en i en fludium förande rörledning anordnat avspärrningsorgan med ett manöverorgan medelst fludiumtrycket före anspärrningsorganet via ett styrorgan med åt- minstone en styrventil, k ä n n e t e c k n a d a v att en från rörledningen avgrenbar stängningsfluidumgrenledning (Sa, 3) är förbar till en sida av styrventilen (11, 14) och från dess andra sida till manöverorganet (2, 17) för avspärrningsorganet (1), och att styrventilen (11, 14) i fallet med en anläggnings~ eller egen- störning under inverkan av en expansionsvätska friger det före spärrorganet (1) befintliga fluidumtrycket för rörledningen till manöverorganet (2, 17) för spärrorganet (1), för att låsa spärr- organet (1).

2. Säkerhetsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att styrorganet (4) innefattar en den normala säkerhets- funktionen skötande, i sig känd som öppningsventil arbetande styr- ventil (11), en vid brott på styrledningen respektive läckage städse, på sig känt sätt som stängningsventil arbetande styrven- til (14), samt en börvärdesinställning (8, 9, 10), medelst vilka arbetspumpen - begynnande tryckstegríng i hydrauliska systemet - är definierad.

3. Säkerhetsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att ingångarna till manöverventilen (11, 14) är öppna mot det framför inställníngsorganet (1) befintliga trycket och att ventilens (11, 14) utgångar är förbundna med inställníngsele- mentet (Z) i en ömsesidig parallellkoppling.

4. Säkerhetsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att manöverventilernas (11, 14) styrytor liksom bör- värdesställarens (8, 9, 10) är förbundna hydraulískt med tempera- turavkännaren (7) i parallellkoppling.

5. Säkerhetsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att styrytorna för den som stängníngsventil arbetande styrventilen (14) är utbildad väsentligt större än den som öpp- ningsventil arbetande styrventílen (11). i

6. Säkerhetanordning enligt krav 1 och 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att manöverorganet (4) innehåller flera kamrar 31 7805878-1 (Sa, Sb, 5c), varav en (Sa) står i förbindelse med temperaturav- kännaren (7) och via membran eller dylikt (6, óa, Gb) med de andra tryck- och vätsketätt avstängda kamrarna (Sb, Sc), som inne- håller utvídgningsvätska, varvid den andra kammaren (Sb) är ut- formad att innehålla mekaniska medel (8, 9, 10) för inställning av börvärdet, varvid den tredje samt eventuella ytterligare kam- mare (5c) är anordnade att innehålla den som öppnings- respektive avstängningsventíl (11, 14) utformade manöverventilen.

7. Säkerhetsanordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a d a v att de mekaniska medlen i huvudsak består av en ihålig kropp (8), en skruvfjäder (9) samt en gängad axel (10).

8. Säkerhetsanordníng enligt krav 6 och 7, k ä n n e - t e c k n a d a v att den centralt i skruvfjädern (9) anordnade gängade axeln (10) begränsar det vid temperaturhöjning av utvidg- ningsvätskan uppkommande rörelsen hos den ihåliga kroppen (8) på sådant sätt, att den från ett inställningshandtag (10a) vända änden av den gängade axeln (10) med sin frontyta (10b) anligger mot botten (Sb) i det inre av den ihåliga kroppen (8).