DE2432964B1 - Kondensatableiter - Google Patents
KondensatableiterInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16T1/00—Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers
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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 (4)
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.
Priority Applications (7)
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