Sicherheitsventile

Sicherheitsventile an Dampfkesseln, Kochern, Druckrohrleitungen u.s.w. verhindern die Ueberschreitung des Ueberdrucks, auf den sie eingestellt sind, nicht, doch machen sie die Ueberschreitung durch lautes Geräusch der Dampfausströmung deutlich bemerkbar und erschweren die weitere Steigerung des Druckes.

In der üblichen Bauart (Fig. 1) hebt sich der Ventilteller auch bei unzulässiger Drucküberschreitung nur wenig, vielleicht um 2 mm. Neben den Kleinhubventilen kommen auch [98] Hochhubventile in Anwendung, die sich so einrichten lassen, daß der für den Kessel bestimmte Druck nur um 0,1 oder 0,25 bis 0,5 Atmosphären überschritten werden kann. Hierbei wirkt der ausgeströmte Dampf entweder noch durch seinen Druck auf eine lose, größere Scheibe (Fig. 2, von C. Louis Strube in Magdeburg-Buckau) oder durch seine Strahlwirkung auf einen oberen Bord von passender Größe (Fig. 3, von Dreyer, Rosenkranz & Droop in Hannover). Das amerikanische Popventil [5] enthält an Stelle der Scheibe einen Ring, der mit seinem Rande auf einem einstellbaren Sitz aufruht. Bei zu starker Mitwirkung der oberen Fläche öffnet das Ventil stoßartig und schließt erst bei wesentlicher Unterschreitung der Druckgrenze wieder ab. Den Abdampf führt man bei Hochhubventilen durch eine Haube und ein Rohr ins Freie, läßt ihn aber sonst unmittelbar ausströmen, da sich bedeckte Ventile, besonders die (nach Fig. 4 und 6) eingebauten, nicht gut überwachen lassen.

Die Weite der Ventile wählt man steigend mit der Größe des Kessels von H qm Heizfläche zu

meist aber noch in Rücksicht auf die Dampfdichte, die sich nach dem Ueberdruck von q Atmosphären richtet, zu

wobei die Versperrung des Ventilsitzes durch die Führungsrippen nicht weiter in Betracht kommt. Für Hochhubventile genügt

Ventilteller und Sitz von harter Bronze dichten mit einem ebenen Rande von b = 1,5 bis höchstens 3 mm radialer Breite, mitunter auch kegelig mit 45° Neigung. Zum Nachschleifen während des Betriebes dient ein Sechskant am Ventilkegel selbst oder an der mit ihm verstifteten Druckstelze. Der Flächendruck in der Fuge beträgt ungefähr 10 q, solange kein Druck unter dem Ventil herrscht. Bei der Berechnung des Gleichgewichtes zwischen der Beladung und dem Druck ist auch das vom Hebel ausgeübte Moment und das Gewicht des Kegels und der Stelze zu berücksichtigen. Man bezieht den vollen Ueberdruck auf eine Kreisfläche vom mittleren Sitzdurchmesser d + b unter der Annahme, daß die Pressung in der Fuge von innen nach außen gleichmäßig abnimmt. Die trotz der geringen Breite bestehende Unsicherheit bedingt die genaue Einstellung jedes Ventils bei jeder Druckprobe durch Verschiebung des Gewichtes auf dem Hebel oder Anspannung der Belastungsfedern. Die Stellungen werden durch Sperrhülsen, Plomben oder Splinte und Kontrollstichmaße gesichert.

Die einfache direkte Gewichtsbelastung eignet sich nur für geringen Druck, wie bei dem säurefest ausgekleideten Ventil mit Ablaufrohr Fig. 4 (von A.L. G. Dehne in Halle a. S.). Für feststehende Kessel benutzt man in der Regel eine Hebelübersetzung von 1 : 6 bis 1 : 8 und nimmt den kürzeren Arm = d. Man vermeidet Gewichte über 60 kg und nimmt an Stelle von Ventilen mit mehr als 600 kg Druck oder über 100 mm Weite lieber zwei kleinere. Der Hebel erhält die Breite ¹/₃ d und die Höhe ²/₃ d über der Stelze, wobei seine Biegungsspannung 27 q kg qcm beträgt. Um dauernd leichte Beweglichkeit zu sichern, gibt man den Führungen des Hebels und Ventils etwas Spiel und lagert den Hebel mit Pfannen auf Schneiden (s.d.), besser als in Bolzengelenken, in wagerechter Linie. Der Schwerpunkt eines festgeschraubten oder die Schneide eines angehängten Gewichtes kann in derselben Linie oder höher liegen. Federbelastung (Fig. 5 und 6, von Klein, Schanzlin & Becker in Frankental) wirkt unmittelbar, ohne Hubvergrößerung. An den preußischen Lokomotiven stehen zwei Ventile [7] durch über Kreuz gelegte Wagebalken mit zwei seitwärts stehenden Federn in Verbindung. Man benutzt Federn an den fahrbaren und Schiffskesseln, wo Gewichte wegen der Erschütterungen und Schwankungen unbrauchbar wären, ferner bei mäßigen Druckkräften wegen der leichten Einstellbarkeit, z.B. an Dampfspeichern für Abdampfmaschinen mit Doppelsitzventilen [6] und an den kleinen, bei Wasserschlägen wirksamen Sicherheitsventilen für Dampfzylinder (Fig. 5), außerdem bei Wasserleitungsrohren (Fig. 6) wegen der hier auftretenden Stoßwirkungen [3]. An Gichtgasleitungen hat man leichte, mit Lehm gedichtete Explosionsklappen (Fig. 7, von Zimmermann & Jansen in Düren), s. Bd. 7, S. 454, Fig. 6.

Ein Dampfkesselsicherheitsventil kostet ungefähr 1 M. für 1 mm Weite.

[99] Literatur: [1] Graßmann, Scholls Führer des Maschinisten, Braunschweig 1908. – [2] Pohlhausen, Dampfkesselanlagen, Mittweida 1899. – [3] Lueger, Die Wasserversorgung der Städte, Leipzig 1908 (mit Berechnung). – [4] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1905, S. 359–362, Rosenkranz über Hochhubventile mit Bezug auf Dalchow und Cario in dem Organ der Dampfkesselüberwachungsvereine von 1900. – [5] Ebend. 1904, S. 1977. – [6] Ebend. 1904, S. 773, und 1906, S. 357. – [7] Allg. polizeil. Bestimmungen über Dampfkessel.

Lindner.

Fig. 1., Fig. 2., Fig. 3., Fig. 4., Fig. 5., Fig. 6.

Fig. 7.