DE2432964B1

DE2432964B1 - Kondensatableiter

Info

Publication number: DE2432964B1
Application number: DE19742432964
Authority: DE
Inventors: Raimund Oberwil Zug Zoller (Schweiz)
Original assignee: Kerag Kesselschmiede, Apparate- Und Maschinenbau, Richterswil (Schweiz)
Priority date: 1974-07-09
Filing date: 1974-07-09
Publication date: 1976-01-29
Also published as: US4013220A; FR2278036B1; FR2278036A1; JPS5148828A; GB1487463A; CH585872A5; IT1039370B; DE2432964C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensatableiter, dessen Auslaßventil einen durch den Rand einer Auslaßöffnung gebildeten Ventilsitz sowie eine bewegliche erste Membran umfaßt, welche gegen den Druck eines durch eine Einlaßöffnung eintretenden Arbeitsmediums unter der Wirkung eines temperaturabhängigen Steuermediums am Ventilsitz anliegt.

Bei Kondensatableitern stellt sich das Problem einer Rückströmung des Arbeitsmediums in den Dampfverbraucher infolge einer Gegendruckentwicklung durch Nachverdampfen oder wegen einer zu überwindenden Steigung, weshalb bisher zusätzlich ein separates Rückschlagventil in den Strömungsweg eingeschaltet wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen solchen Kondensatableiter, wie er beispielsweise durch die DT-AS 29 043 oder durch die US-PS 20 95 506 bekanntgeworden ist, so auszugestalten, daß dieser in der Lage ist, Rückströmungen auszuschließen, ohne daß hierfür ein separates Rückschlagventil vorgesehen werden muß.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Strömungsweg des Arbeitsmediums zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung eine bewegliche, ringförmige zweite Membran an der Schließseite der ersten Membran anliegend angeordnet und gemeinsam mit letzterer in deren Randbereichen eingespannt ist, wobei die zweite Membran mit einem den Ventilsitz für die erste Membran ringförmig umgebenden und gegenüber diesem Ventilsitz mindestens um die Dicke der zweiten Membran zurückversetzten weiteren schrägen Ventilsitz zusammenarbeitet, und im Einspannbereich der Membranen das Durchbiegungsvermögen der zweiten Membran größer ist als jenes der ersten Membran, während im Ventilsitzbereich das Durchbiegungsvermögen der zweiten Membran kleiner ist als jenes der ersten Membran.

Durch diese Maßnahmen ist es möglich, den Kondensatableiter selbst als Rückschlagventil wirksam werden zu lassen, wobei sich der Aufwand hierfür auf den Einbau der zweiten Membran beschränkt, was gegenüber der bisherigen Kombination von Kondensatableiter und Rückschlagventil zu einer Kosteneinsparung führt und weniger Raum beansprucht. Hierbei behindert die zweite Membran in keiner Weise die Durchlaßfunktion der ersten Membran, wogegen die zweite Membran auf eine Gegendruckentwicklung hin ohne Behinderung durch die erste Membran ihre Schließfunktion voll erfüllen kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung, welche einen Kondensatableiter im Schnitt schematisch veranschaulicht, erläutert.

Der Kondensatableiter umfaßt einen Flansch 1 mit einem Gewindestutzen 2, mit welchem sich der Kondensatableiter in ein vom Arbeitsmedium durchströmtes Gehäuse eindrehen läßt, wobei der Gewindestutzen 2 eine Auslaßöffnung 3 umgibt. Durch den flanschseitig die Auslaßöffnung 3 umgebenden Rand wird der Ventilsitz 4 des Auslaßventils gebildet, wobei die Auslaßöffnung 3 über einen Ringkanal 5 auf der Stirnseite des Flansches 1 mit einer Einlaßöffnung 6 im Flansch 1 in Strömungsverbindung steht.

Mit dem Ventilsitz 4 wirkt als bewegliches Ventilorgan eine erste Membran 7 zusammen, welche gegen den Druck des durch die Einlaßöffnung 6 eintretenden Arbeitsmediums unter der Wirkung eines temperaturabhängigen Steuermediums am Ventilsitz 4 anliegt. Die Membran 7 ist in ihrer Offenlage dargestellt.

Das Steuermedium befindet sich in einem Raum 8, welcher von der inneren Mantelfläche und der Stirnwand einer auf den Flansch 1 aufgesetzten Haube 9 und andererseits von der Außenfläche der ersten Membran 7 begrenzt wird. In diesem Raum befindet sich ferner eine Anschlagplatte 10 für die Membran 7, welche eine übermäßige Ausbiegung derselben in Offenlage verhindert.

Das Steuermedium in Form von Ameisensäure oder Wasser oder eines Mediums, welches eine dem Wasser wenigstens angenähert proportionale Dampfdruckcharakteristik aufweist, füllt den Raum 8 nur teilweise aus, so daß genügend Platz bleibt, damit das Medium auf Erwärmung hin in seinen Sattdampfzustand übergehen kann.

Bildet somit die erste Membran 7 mit dem Ventilsitz 4 ein Auslaßventil zwischen der Einlaßöffnung 6 und der Auslaßöffnung 3, so ist weiter im durch diese Öffnungen 6 und 3 und den Ringkanal 5 gebildeten Strömungsweg für das Arbeitsmedium ein Rückschlagventil angeordnet, das als bewegliches Ventilorgan eine ringförmige zweite Membran 11 umfaßt. Diese zweite

Membran 11 liegt in Offenlage der ersten Membran 7 an deren Schließseite an, wobei beide Membranen 11 und 7 gemeinsam mit ihrem Außenrandbereich zwischen Flansch 1 und Haube 9 unter Zwischenschaltung eines O-Ringes 12 eingespannt sind. Der O-Ring 12 besteht aus einem elastischen Material und bewirkt neben seiner Abstützfunktion einen gasdichten Abschluß zwischen dem Raum 8 und dem Ringkanal 5.

Die zweite Membran 11 wirkt mit einem Ventilsitz 13 zusammen, welcher durch einen Teil der den Ringkanal 5 begrenzenden Schrägfläche gebildet ist und welcher entstanden ist durch den im Querschnitt keilförmig gegen den Ventilsitz 4 der Membran 7 auslaufenden Ringkanal 5. In der Darstellung ist die Schließlage der Membran 11 durch gestrichelte Linien angedeutet. Der Ventilsitz 13 für die zweite Membran 11 muß mindestens um die Dicke der letzteren gegenüber dem Ventilsitz 4 für die erste Membran 7 zurückversetzt sein, damit letztere unbehindert schließen kann.

Für eine sichere Funktionsweise ist die Ausbildung so getroffen, daß im Einspannbereich der Membranen das Durchbiegungsvermögen der zweiten Membran 11 größer ist als jenes der ersten Membran 7 und daß im Ventilsitzbereich der Membranen das Durchbiegungsvermögen der zweiten Membran 11 kleiner ist als jenes der ersten Membran 7. Dies läßt sich leicht erreichen durch Dickenänderungen an der einen oder anderen Membran. Hier hingegen wird dies erreicht durch das »weiche« Einspannen der beiden Membranen mittels dem O-Ring 12.

Im Betrieb des Kondensatabieiters wird zunächst auf eine Kondensation des Arbeitsmediums hin durch den damit verbundenen Temperaturabfall der Druck an der Steuerseite der ersten Membran 7 abfallen. Entsprechend der Dampfdruckcharakteristik des Steuermediums führt schon ein Temperaturabfall von wenigen Grad zu einem ausreichenden Druckabfall, durch welchen die Membranen 7 und 11 zumindest etwas von den Ventilsitzen 4 bzw. 13 abgehoben werden. Da die zweite Membran 11 im Randbereich »weicher« ist als die erste Membran 7, können die beiden Membranen in bezug auf die Öffnungsfunktion des Auslaßventils als eine Einheit betrachtet werden. Beide Membranen heben also gemeinsam ab, worauf das Kondensat bzw. das Kondensat-Dampfgemisch entlang der ausgezogenen Pfeile austreten kann, wodurch sich der vom Arbeitsmedium erzeugte Druck augenblicklich über die ganze auslaßseitige Fläche der zweiten Membran 11 bzw. der ersten Membran 7 verteilt. Diese Druckerhöhung bewirkt ein schlagartiges vollständiges Öffnen der Auslaßöffnung 3.

Geht das Arbeitsmedium in seinen dampfförmigen Zustand über, bewirkt die damit verbundene Temperaturerhöhung einen Druckanstieg in dem Raum 8, worauf beide Membranen 7 und 11 gemeinsam wieder in ihre Schließlage zurückkehren.

Erfolgt eine Gegendruckentwicklung und setzt dabei eine Rückströmung gemäß den gestrichelt eingezeichneten Pfeilen ein, so beaufschlagt dieser Druck zunächst den inneren Teil der auf dem Ventilsitz 4 aufliegenden ersten Membran 7, worauf diese abheben kann. Da der mittlere Bereich der ersten Membran 7 »weicher« ist als der innere Randbereich der zweiten Membran 11, bleibt letztere auf ihrem Ventilsitz 13 liegen, wie dies gestrichelt oberhalb der Einlaßöffnung 6 angedeutet ist. Hierbei bildet sich zunächst ein geringer Ringspalt zwischen der sich hebenden ersten Membran 7 und der verharrenden zweiten Membran 11, worauf der Gegendruck sich zwischen den beiden Membranen 7 und 11 verteilt und einerseits die erste Membran 7 weiter abhebt, andererseits aber auch die zweite Membran 11 fest auf ihrem Ventilsitz 13 preßt, womit eine Rückströmung verhindert wird. Vermindert sich dann wieder der Gegendruck, kehrt die erste Membran 7 auf ihren Ventilsitz 4 zurück.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kondensatableiter, dessen Auslaßventil einen durch den Rand einer Auslaßöffnung gebildeten Ventilsitz sowie eine bewegliche erste Membran umfaßt, welche gegen den Druck eines durch eine Einlaßöffnung eintretenden Arbeitsmediums unter der Wirkung eines temperaturabhängigen Steuermediums am Ventilsitz anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg des Arbeitsmediums zwischen der Einlaßöffnung (6) und der Auslaßöffnung (3) eine bewegliche, ringförmige zweite Membran (11) an der Schließseite der ersten Membran (7) anliegend angeordnet und gemeinsam mit letzterer in deren Randbereichen eingespannt ist, wobei die zweite Membran (11) mit einem den Ventilsitz (4) für die erste Membran (7) ringförmig umgebenden und gegenüber diesem Ventilsitz (4) mindestens um die Dicke der zweiten Membran (11) zurückversetzten weiteren schrägen Ventilsitz (13) zusammenarbeitet, und im Einspannbereich der Membranen das Durchbiegungsvermögen der zweiten Membran (11) größer ist als jenes der ersten Membran (7), während im Ventilsitzbereich das Durchbiegungsvermögen der zweiten Membran

(11) kleiner ist als jenes der ersten Membran (7).

2. Kondensatableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche der Membranen (7; 11) mittels eines elastischen O-Ringes

(12) eingespannt sind.

3. Kondensatableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Ventilsitz (13) für die zweite Membran (11) Teil der Wandung eines in Strömungsverbindung mit der Einlaßöffnung (6) stehenden Ringkanals (5) ist.

4. Kondensatableiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (5) im Querschnitt keilförmig gegen den Ventilsitz (4) der ersten Membran (7) ausläuft und ein Teil der so gebildeten Schrägfläche den Ventilsitz (13) für die zweite Membran (11) bildet.