DE1073405B

DE1073405B - Vorrichtung zur Regelung des Luftpolsters in Druckwasserkesseln

Info

Publication number: DE1073405B
Application number: DENDAT1073405D
Authority: DE
Inventors: Werdohl Otto Kracht und Hans Schumacher
Original assignee: Kracht Pumpen und Motorenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Kracht Pumpen und Motorenfabrik GmbH and Co KG
Publication date: 1960-01-14

Description

Vorrichtung zur Regelung des Luftpolsters in Druckwasserkesseln Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Luftpolsters in Druckwasserkesseln mit einem zum Hauptkessel parallelen Hilfsdruckkessel, der durch je eine im Bereich der Wasserfüllung und eine im Bereich der Luftfüllung liegende Verbindungsleitung an den Hauptkessel angeschlossen ist und in der im Bereich der Wasserfüllung liegenden Verbindungsleitung ein Umschaltventil aufweist, das in seiner einen Stellung eine Verbindung zwischen dem Wasserraum des Druckkessels und dem des Hilfsdruckkessels herstellt, während gleichzeitig eine drucklose Abflußleitung abgesperrt -wird, und in seiner anderen Stellung den Zutritt von Wasser aus dem Druckkessel in den Hilfsdruckkessel absperrt und die Verbindung zwischen dem Hilfsdruckkessel und der Abflußleitung herstellt.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind schwimmerbetätigte Ventile vorgesehen, mit denen bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes die in' dem Hilfsdruckkessel enthaltene Flüssigkeit, durch die die Luft über die obere Verbindungsleitung in den HIäüptkessel verdrängt worden ist, abgelassen wird,-wobei sich der Hilfsdruckkessel- über ein Rückschlag-*x'entil erneut mit Luft füllt. Die bekannten Schwimrnersteüerungen haben den Nachteil, daß die im -Inneren des Reglers angeordneten Ventile und Gelenke durch Inkrustierüngen oder ' Verunreinigungen in ihrer Funktion gehemmt werden. Weiter sind die zur Betätigung des Ein- und Auslaßventils zur Verfügung stehenden -Schwimrrierauftriebskräfte gering.
Für die Aufrechterhaltung des Wässerständes in Dämpfkesseln sind Schwimmersteuerungen- bekannt, die mit elektromagnetischen Mitteln zusammenwirken. Für die Steuerung von Maximum- und Minimumwasserständen bedürfen derartige Schwimmersteuerungen komplizierter Schaltungen und eines relativ großen apparativen Aufwandes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung des Druckpolsters in Druckwasserkesseln zu schaffen, die mit einem Minimum an mechanischen Einrichtungen eine einwandfreie Steuerung der Ventile ermöglicht.
- Die gestellte Aufgabe wird gemäß' der Erfindung gelöst durch eine durch `ein niedrigsiedendes Druckmedium betätigte Druckschaltvorrichtung für das Umschaltventil'- eine elektrische Heizvorrichtung, mit der das Medium erwärmt wird, und Schaltmittel, die in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau im Hilfsdruckkessel die elektrische Hetzvorrichtung ein- bzw. abschatten. -Die Druckschälteinrichtüng besteht vörzugsweise aus einem mit einem niedrigsiedenden.Medium gefüllten Raum, der durch: eine N,-lembran xisgeschlossen ist, auf der ein Druckstück abfliegt;' über 'welches das Absperr- bzw. Umschaltventil betätigt wird, und das das den Hohlraum enthaltende Schaltergehäuse einen schaftförmigen hohlen Ansatz besitzt, um den herum die Heizvorrichtung angeordnet ist, die zur Erwärmung des Mediums und damit Betätigung des Schalters dient.
Als Membran kann eine Gummimembran Verwendung finden, dabei wird vorzugsweise unterhalb der Gummimembran eine Metallmembran angeordnet, die mit dem Schaltergehäuse verlötet ist und den das Druckmedium enthaltenden- Raum hermetisch abschließt.
Als Heizvorrichtung wird zweckmäßig eine elektrische Heizwicklung vorgesehen.
Vorzugsweisewird die Masse des das leichtsiedende Medium einschließenden Gehäuses gegebenenfalls unter Einschuß der Masse der Heizvorrichtung so gewählt, - daß der Druckschalter erst umschaltet, wenn die in dem Hilfsdruckkessel enthaltene Flüssigkeit durch die Abflußleitung abgelaufen ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben.
Abb. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch den erfindungsgemägen Regler während des Füllvorganges; Abb. 2 zeigt den Regler in der gleichen Ansicht unmittelbar nach dem Umschalten auf Entleeren.
An einen Hauptd£uckkessel4, der eine Wasserfüllung 2 aufweist, oberhalb der sich ein Luftptilster 20 befindet, `ist, wie in der Zeichnung dargestellt; ein liilfsdruckkesse114--angeschlossen, der über die Verbindungsleitungen .6 und ' 10 mit dem Wasserraum 2 des Hauptkessels und die Verbindungsleitung 23 mit dessen Luftraum 20 in Verbindung steht. In der Verbindungsleitung 6 liegt ein als Umschaltventil ausgebildetes Einlaßventil8, während in der Verbindungsleitung 23 ein in den Luftraum 20 des Hauptkessels öffnendes Rückschlagventil22 vorgesehen ist. Innerhalb des Hilfsdruckkessels 14 ist ein Schwimmer 28 angeordnet; der an zwei elastischen Metallfaltenbälge 30 . gelenkig aufgehängt ist. Innerhalb des Schwimmers liegt ein.Quecksilberschalter 40. Die Bewegungen des Schwimmers werden durch die Anschläge 34, 36 in ihrer oberen und unteren Stellung begrenzt. Diese Anschläge bilden Schenkel eines U-förmigen Bügels 32, der mit einem Tragrohr 38 verbunden ist, das seinerseits in dem Reglergehäuse 52 befestigt ist.
Der Ventilteller 60 des Umschaltventils 8 wird von einem`.im unteren Teil des Reglers untergebrachten Druckschalter betätigt. Dieser Druckschalter besteht aus dem Gehäuse 46 mit einer schaftähnlichen hohlen Verlängerung 44. Das Innere des Schaftes 44 ist mit einer niedrigsiedenden Flüssigkeit 48, beispielsweise Äther, gefüllt. Zwischen dem. Schaltergehäuse 46 und dem Reglergehäuse 52 ist eine kräftige Gummimembran 54 ,eingespannt. Auf dieser Membran liegt ein Druckstück 58 auf, welches unter der Wirkung der Feder 56 gegen die Membran gepreßt wird und -diese nach unten durchdrückt. Das Druckstück 58 ist fest mit dem Ventilteller 60 verbunden, der gleichzeitig dem Ventil 16 zugeordnet ist, das zu der Ablaßleitung '62 führt. "-Um ein Entweichen der Flüssigkeit 48 zu vermeiden, ist unterhalb der Gummimembran zweckmäßig eine Metallmembran 50 eingelötet, die diesen Raum 'hermetisch abdichtet. Außen° um den Schaft 44 herum liegt eine elektrische Heizwicklung 42, die von dem im Schwimmer untergebrachten Quecksilberschalter gesteuert wird. Der Strom fließt hierbei von dem Anschlußpol 26 über den Quecksilberschalter 40 in die Wicklung 42 und aus dieser zum Pol 24. An den Polen kann eine geeignete Spannung, vorzugsweise eine Niederspannung- beispielsweise 24 V -,liegen. Die Verbindungsleitungen zum Quecksilberschalter 40 liegen geschützt innerhalb des Tragrohres 38 und sind durch den unteren Metallfaltenbalg 30 in den Schwimmer eingeführt.
Die Wirkungsweise- des Reglers ist folgende: Bei zu hohem Wasserstand (zu kleinem Luftpolster) im Druckkessel 4 tritt Flüssigkeit 2 durch die Leitung 6, das Ventil 8 und die Leitung 10 in den Hilfsdruckkessel14 über und verdrängt die hierin enthaltene Luft 18 über das Rückschlagventil 22 und die Leitung 23 in den Druckkessel. Das Ventil 16 ist geschlossen. Sobald der Wasserspiegel den Schwimmer 28 erreicht, pendelt dieser nach oben. Dadurch wird der Quecksilberschalter geschlossen und die Heizwicklung 42 unter Strom gesetzt.. Diese erwärmt dann den Schaft 44 und die darin enthaltene Flüssigkeit 48, die dann verdunstet und die Membran 54 entgegen der Wirkung der Feder 56 nach oben durchdrückt. Dabei öffnet der Ventilkegel 60 die Verbindung zwischen dem Wasserraum 12 des Hilfsdruckkessels und der Abflußleitung 62 über die Verbindungsleitung 10, während gleichzeitig die weitere Zufuhr von Druck-Wasser aus dem Hauptkessel über die Leitung 6 durch Schließen des Ventils 8 unterbrochen wird.
Das in dem Hilfskessel enthaltene Wasser strömt dann über die Ablaßleitung-62 aus; wobei gleichzeitig über das Rückschlagventil64 Luft angesaugt wird. Beim Ausströmen der Flüssigkeit aus dem Hilfskessel fällt der Sehvrmmer 28 in seine ursprüngliche Lage zurück, der Quecksilberschalter öffnet den Stromkreis, und die Heizwicklung 42 wird wieder stromlos. Infolge des Wärmeinhaltes der Wicklung und insbesondere des Schalter&ehäuses46 kühlt sich die Flüssigkeit 48 nur- langsam 'ab, so daß der Hilfsdruckkessel 14 voll entleert ist, bevor der Ventilteller 60 unter der Wirkung der Feder 56 in seine in Abb. 1 gezeigte Stellung zurückkehrt, in der die Verbindung zwischen dem Druckkessel'und dem Hilfskessel über die Leitungen 6, 10 wieäerhergestellt und das Ventil 16 geschlossen ist., Es kann dann ein neues Reglerspiel beginnen.
Durch die Trägheit des Druckschalters wird eine vollständige Verdrängung der in dem Hilfsdruckkessel enthaltenen Luft erreicht,- da der Druckschalter eine gewisse Zeit benötigt, bevor er nach dem. Einschalten der Heizwicklung wirksam wird. Diese Zeit kann durch geeignete Anbringung und Ausbildung der einzelnen Elemente so bemessen werden, daß in der Zwischenzeit der Flüssigkeitsspiegel das Rückschlagventil 22 erreicht hat.
Der Regler stellt in bekannter Weise seine Tätigkeit ein, sobald der Wasserspiegel im Regler beim-Erreichen des Ausschaltdruckes den Schwimmer nicht mehr erreicht oder ihn nur so weit anhebt, daß der Quecksilberschalter 40 nicht mehr zum Einschalten kommt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Regelung des- Luftpolsters in Druckwasserkesseln mit einem zum Hauptkessel parallelen Hilfsdruckkessel, der durch je eine im Bereich der Wasserfüllung und eine im Bereich der Luftfüllung liegende Verbindungsleitung an den Hauptkessel angeschlossen ist und in der im Bereich der Wasserfüllung liegenden Verbindungsleitung ein Umschaltventil aufweist, das in seiner einen Stellung eine Verbindung zwischen dem Wasserraum des Druckkessels und dem des Hilfsdruckkessels herstellt, während gleichzeitig eine drucklose Abflußleitung des Hilfsdruckkessels abgesperrt wird, und in seiner anderen Stellung den Zutritt von Wasser aus- dem Druckkessel in den Hilfsdruckkessel absperrt und die Verbindung zwischen dem Hilfsdruckkessel und der Abfluß-Leitung herstellt, gekennzeichnet durch eine durch ein niedrigsiedendesDruckmedium betätigteDruckschaltvorrichtung für das Umschaltventil, eine elektrische Heizvorrichtung, mit der das Druckmedium erwärmt wird, und Schaltmittel, die in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau im Hilfsdruckkessel die elektrische Heizvorrichtung ein-bzw. abschalten.
2. Vorrichtung nach - Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalteinrichtung aus einem mit einem niedrigsiedenden Medium (48) gefüllten Raum besteht, der durch eine Membran (54) abgeschlossen ist, auf der ein Druckstück (58) aufliegt, über welches das Absperr- bzw. Umschaltventil (8, 16, 60) betätigt wird, und daß das den Hohlraum enthaltende Schaltergehäuse (46) einen schaftförmigen hohlen Ansatz (44) besitzt, um den herum die Heizvorrichtung (42) angeordnet ist, die zur Erwärmung des Mediums und damit Betätigung des Schalters dient.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Membran (54) eine Gummimembran Verwendung findet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Gummimembran (54) eine Metallmembran (50) angeordnet ist, die mit dem Schaltergehäuse (46) verlötet ist und den das Druckmedium (48) enthaltenden Raum hermetisch abschließt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizvorrichtung eine elektrische Heizwicklung (42) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine Feder (56), mit der das Druckstück (58) gegen die Membran (54) gepreßt wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel für die Heizvorrichtung im oberen Bereich des Hilfsdruckkessels angeordnet sind. B. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des das leichtsiedende Medium einschließenden Gehäuses, gegebenenfalls unter Einschluß der Masse der Heizvorrichtung, so gewählt ist, daß der Druckschalter erst umschaltet, wenn die in dem Hilfsdruckkessel (14) enthaltene Flüssigkeit durch die Abflußleitung (62) abgelaufen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 418 793, 383 677, 361377, 261920.