DE1963668U

DE1963668U - Sicherheitsventil fuer druckbehaelter, insbesondere boiler oder dampfkessel.

Info

Publication number: DE1963668U
Application number: DE1966L0043525
Authority: DE
Inventors: Albert Lins
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-01-10
Filing date: 1966-11-28
Publication date: 1967-07-06
Also published as: NL6616983A; BE691904A; LU52744A1; FR1505682A; CH454560A

Description

BB 10329

Albert Dins» Küsnacht

(Schweiz)

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SielierlieitsTentil für DrmclE^belialter, insbesondere Boiler oder Dampfkessel

Die 'vorliegende feuerung betrifft ein Sicherheitsventil für Druckbehälter» insbesondere Boiler oder Dampfkessel,

Für Druckbehälter, welche der Aufnahme flüssiger, gasförmiger oder dampfförmiger Medien dienen, die infolge einer Aufheizung expandieren können, sind

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Sicherheitsventile bekannt geworden, welche zur Vermeidung v©n Kesselexplosionen eine Auslassöffnung für das Medium fr eigeben, wenn eine vorbestimmte temperatur an der Behälterwandung oder des Mediums im Behälter übersehritten wird.

Hierfür umgibt "bei einem bekannt gewordenen Sicherheitsventil das Ventilgehäuse eine Expansionskammer, die einerseits im Betrieb des Ventils über einen Anschlussstutzen mit dem Innern des Druekbehälters in Verbindung steht und die andererseits eine durch einen Ventilkörper verschlossene Austrittsöffnung aufweist. Der Ventilkörper ist hierbei von einem !temperaturfühler aus seiner Schliesslage gegen die Wirkung einer Feder in seine Offenlage bewegbar. Bei dieser bekannten Ausführungsform wird als Ventilkörper eine Membrane verwendet, welohe in Strömungsrichtung des Mediums vor der Austrittsöffnung der Expansionskammer an einem entsprechenden Ventilsitz anliegt. Zentral weist die Membrane einen Zapfen auf, der ausserhalbder Expansionskammer mit dem Stellglied des Temperaturfühlers zusammenwirkt und der innerhalb der Expansionskammer eine Führung für eine axiale Verschiebung darstellt. Für einen Druckausgleich an den Einfederungsstellen der Membrane ist die Expansionskammer so ausgebildet, dass das Medium die Membrane im genannten Bereich ungehindert von beiden Seiten beaufschlagen kann.

Dieses- vorbeschriebene und bekannte Sicherheitsventil weist aber erhebliehe lachteile auf. Ein gefährlicher lachteil besteht darin, dass das Ventil nicht mehr funktionieren kann, wenn der die Oeffnungsfunktion ausübende temperaturfühler defekt ist, beispielsweise infolge Lecksteilen im Kontaktbehälter oder in der Zuleitung zum Balg eines Balgfühlers, der mit einer temperaturempfindliohen Flüssigkeit mit hohem Ausdehnungskoeffizienten arbeitet. Von erheblichem laehteil ist aber auch, dass sich die Membrane sowie ein !eil des lührungsZapfens für die Membrane innerhalb der Expansionskammer befinden und somit ständig vom im ■Druckbehälter gefassten Medium umgeben sind, was insbesondere bei Wasserboiler zu einer Kaikablagerung an diesen !eilen führt. Bedenkt man nun die möglicherweise jahrenlangen Ruhezeiten eines solchen Ventils, kann man sich ohne weiteres vorstellen, dass sieh die Membrane dann im - "Falle" einer Beaufschlagung durch den fühler infolge der Kalkkruste nicht mehr vom Ventilsitz abheben lässt. Ein Ventil der vorbeschriebenen Art bedarf also aus Sicherheitsgründen einer unzumutbaren und unwirtschaftlichen ständigen üeberwachung und Revision.

Die vorliegende Neuerung bezweckt nun, die Nachteile der bekannten Ausführungsform zu vermeiden und ein

Sicherheitsventil der vorgenannten Art zu schaffen, das auch nach langen Huhe zeigen oder trotz Ausfall des Temperaturfühlers auf eine vorbestimmte Temperatur hin oder nach Erreichung eines vorbestimmten Expansionsdruckes, innerhalb des Druckbehälter öffnet. Dies wird gemäss der !Teuerung dadurch erreicht, dass der Ventilkörper ausserhalb der Expansionskammer bewegbar angeordnet ist, derart, dass die Schliessflache des Ventilkörpers unter dem in der Ixpansionskammer herrschenden Druck steht und' dass der Temperaturfühler einen Balg umfasst, der zur Uebertragung seiner temperaturabhängiges. Axialbewegung auf den Ventilkörper einen in die Expansionskamnier hineinragenden Betätigungsstift trägt, welcher die Sehliessflache des Ventilkörpers beaufschlagt.

Durch diese Massnahmen ist es nunmehr möglich, eine der Oeffnungsbewegung des Ventilkörpers entgegenwirkende Verkalkung zu vermeiden und zudem eine Oeffnungsbewegung des Ventilkörpers auch dann zu erreichen, wenn der Temperaturfühler ausfällt, indem das den Ventilkörper im Oeffnungssinn beaufschlagende Medium bei steigerndem Druck den Ventilkö'rper von seinem Sitz abheben wird, wobei die Vorspannung der Sehliessfeder am Ventilkörper ein Mass für den höchstzulässigen Ixpansionsdruck darstellt. Hierbei lässt sich eine besonders einfache und rationell herstellbare Ausführungsform erreichen. Ferner stellt der Abstand

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des Betätigungsstiftes vom !Tenti!körper in Normallage des Balges ein einstellbares Mass für die vorbestimmte Maximaltemperatur am Druckbehälter oder des Mediums im Druckbehälter dar.

Eine beispielsweise Ausführungsform der !steuerung soll anhand der Zeichnung, welche ein Sicherheitsventil im Axialschnitt darstellt, nachfolgend näher erläutert werden.

Das Sicherheitsventil gemäss der Darstellung umfasst ein Ventilgehäuse 1 mit dem Bodenteil la und dem verschraubbaren Deekelteil Ib. Der Bodenteil la umgibt eine Expansionskammer 2 in Form einer zentralen Bohrung, die sich in den Bodenteil la erstreckt. Seitlich in die Expansionsfcammer 2 mündet ein Anschluss-Stutzen 3, der der Verbindung mit dem Innern eines nicht näher gezeigten Druckbehälters, beispielsweise Boilers, dient. Das Innere der Expansionskammer 2 ist im Betrieb des Sicherheitsventils in der Segel mit dem vom Druckbehälter gefassten Medium, beispielsweise Wasser, angefüllt. Die Austrittsöffnung der Expansionskammer 2 wird deokelseitig durch die offene Wandung des Expansionskammers 2 gebildet, deren Stirnseite 4 als Ventilsitz für einen bewegbaren Ventilkörper 5 ausgebildet ist. Der Ventilkörper 5 ist innerhalb einer Ausdrehung 6 im Deekelteil Ib axial verschieb-

bar angeordnet, wofür der als Ventilteller ausgebildete Ventilkörper 5 deckelseitig einen zentralen Zapfen 5a aufweist, der in einem Lagerauge 7 innenseitig des Deckels gegen die Wirkung einer leder 8 axial verschiebbar ist. Me Feder 8 stützt sich hierbei einerseits an der Eüekseite des Ventiltellers 5 und andererseits am Innenboden des Deckels Ib ab.

Wie aus der Darstellung ersichtlich, kann im Betrieb des Ventils bei vom Ventilsitz 4 abgehobenem Ventilteller 5 das Medium von der Expansionskammer 2 über die Ausdrehung 6 im Deokelteil Ib und einem Bingkanal 9 im Bodenteil la in Nachbarschaft der Ausmündung der Expansionskammer 2 zu einem Ausströmstutzen 10, der sich hier gegenüber dem Anschluss-Stutzen 3 befindet, abfliessen.

Wie bereits hier ohne weiteres festgestellt werden kann, wird das die Schliessfläehe des Ventiltellers 5 beaufschlagende Medium in der Expansionskammer 2 nach Erreichung des zulässigen Expansionsdruckes den Ventilteller 5 von seinem Sitz 4 gegen die Wirkung der Feder abheben, so dass das Medium unter Vermeidung jeder Explosionsgefahr abströmen kann. Is ist klar, dass hierbei.die Vorspannung der Feder 8 ein Mass für den höchstzulässigen Expansionsdruck darstellt.

Zweckmässig kann am Deekelteil Ib noch ein Stellknopf (nichtdargestellt) vorgesehen werden, welcher ein Aendern der Vorspannung der Feder 8 erlauben würde.

Unterhalb der vorbeschriebenen höchstzulässigen Druckgrenze arbeitet das Sicherheitsventil abhängig der !Temperatur der Druckbehälterwandung oder der Temperatur des vom Druckbehälter gefassten Mediums. Hierfür ist eine iemperaturfühleranordnung vorgesehen, welche einen Fühlerteil 11, einen Dehnungsbalg 12 und ein Verbindungsrohr 13 zwischen Fühler 11 und Balg 12 umfasst. Der Innenraum von Fühler 11, Balg 12 und Rohr ist mit einer temperaturempfindliehen Flüssigkeit mit hohem Ausdehnungskoeffizienten gefüllt. Der Fühler

11 kann innen oder aussen am Druckbehälter angeordnet sein. Der Balg 12 hingegen ist in einem Eohr 14 axial verschiebbar eingewindet und äuroh eine Kontermutter 15 gesichert. Dieses Schutzrohr 14 ist bodenseitig des Gehäuseteiles la in diesen eingewindet. Die Ausdehnung des Balges 12 überträgt sieh auf einen Betätigungsstift 16, welcher am Kopf 12a des Balges

12 befestigt ist und sieh durch eine entsprechende, abgedichtete Bohrung im Joden der Ixpansionskanuner in letztere erstreckt, derart, dass das freie Ende des Betätigungsstiftes 16 mit vorbestimmten Abstand vom Ventilteller 5 vor dessen Sehliessflache endet.

Wie nun ohne weiteres erkennbar, wird sich bei einer Yom Fühler 11 festgestellten Temperaturerhöhung der Balg 12 ill der Darstellung nach links ausdelren, wobei der Betätigungsstift 16 nach Ueberwindung seines Abstandes von der Schliessflache des Ventiltellers 5 an letzterem zum Anliegen kommt und in der Folge den Ventilteller 5 von seinem Sitz 4 hebt. Is dürfte dabei klar sein, dass der erwähnte Abstand des Betätigungsstiftes 16 vom Ventilteller ein Mass für die zulässige Maximaltemperatur ist. Der Abstand lässt sich nach Lösen der Kontermutter 15 durch mehr oder weniger starkes Einwinden des Balges 12 im Eohr 14 regulieren.

Sollte nun der lemperaturfühler aus irgendeinem Grunde funktionsunfähig sein, wird sich das Sicherheitsventil, wie bereits besehrieben, trotzdem öffnen, indem am Ventilteller 5 nach dem tTebersehreiten der zulässigen Maximaltemperatur nun der Expansionsdruck des sich infolge der steigenden Temperatur im Druckbehälter ausdehnenden Mediums wirksam wird. Aber auch das Verkalken bedeutet für das beschriebene Sicherheitsventil vergleichsweise der bekannten Amsführungsform keine Gefahr mehr, da der Kalk sich nur noch an der Sehliessf lache des Ventiltellers 5 und am Betätigtingsstift 16 festsetzen kann, welche Schicht an den Uebergangs-

stellen zur Wandung der Ixpansions&ammer 2 bei Bew^gungsbeginn vom Stift 16 bzw.-"Ventilteller 5 sofort und ohne nennenswerten Widerstand abreisst, so dass das vorbesenriebene Tentil auch nach langen Ruhezeiten stets ftmfctionsbereit ist.

Claims

S c Ii ta. t ζ an s ρ r M c h e

1. Sicherheitsventil für Druckbehälter, insbesondere Boiler oder Dampfkessel, bei welchem das Ventilgehäuse eine Expansionskaimer umgibt, die einerseits im Betrieb des Ventils über einen Ansehruss-Sutzen mit dem Innern des Druckbehälters in Verbindung steht und die andererseits eine durch einen Yentilkörper verschlossene Austrittsöffnung aufweist, wobei der Tentilkörper von einem Temperaturfühler aus seiner Sehliesslage gegen die Wirkung einer Feder in seine Offenlage bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (5) ausserhalb der Expansionskammer (2) bewegbar angeordnet ist, derart, dass die Sohliessflache (4) des Ventilkörpers (5) unter dem in der Expansionskammer (2) herrschenden Druck steht; und dass der ^Temperaturfühler einen Balg (12) umfasst, der zur Hebertragung seiner temperaturabhängigen Axialbewegung auf den Ventilkörper (5) einen in die Expansionskammer (2) hineinragenden Betätigungsstift (16) trägt, welcher die Schliessflache (4) des Ventilkörpers (5) beaufschlagt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliehe Ventilkörper (5) ein mit einem zentralen

η-

Zapfen (5a) in einer entsprechenden Iiagerbohrung im Ventilgehäuse (Ib;) axial gegen die Wirkung einer Feder (8) verschiebbarer Ventilteller (5) ist.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskammer (2) von zylinderförmiger G-estalt ist mit seitlichem Anschluss-Stutzen (3) für die Verbindung mit dem Druckbehälter, wobei die Wandung der Ixpansionskammer austrittsseitig eine als Ventilsitz dienendeRingsehulter bildet, und wobei der Boden der Expansionskammer von dem mit dem Balg verbundenen Betätigungsstift (16) durchstossen ist.

Pe/lb 9.5.1967