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Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Umformen des Druckes und der Temperatur von Heissdampf unter
Zerstäubung des Kühlwassers innerhalb des Ventils, welches mit einer in das Ventilgehäuse eingesetzten und den
Ventilsitz tragenden, austauschbaren Hülse versehen ist. Ein derartiges Ventil ist beispielsweise in der österr. Patentschrift Nr. 325064 beschrieben, wobei die austauschbare Hülse von dem zu fördernden Medium durchsetzt ist und Drosselbohrungen für die Zufuhr des Dampfes vorgesehen sind. Die Besonderheit eines derartigen Ventils besteht darin, dass zur Zufuhr des Kühlwassers unter Druck eine Zerstäubungsdüse vorgesehen ist, die das Kühlwasser unmittelbar in das Innere der Ventilsitzhülse einspritzt und an dem dem Ventilsitz entgegengesetzten Ende der Ventilsitzhülse koaxial zu dieser angeordnet ist.
Es wurde bereits ein Dampfumformventil mit hinter oder zum Teil auch vor dem Reduzierquerschnitt angeordneten Kühlwasserdüsen vorgeschlagen, dessen Besonderheit ein verstellbares, den Düsenquerschnitt nach
Massgabe der Belastung einzustellendes Organ bildet. Bei diesem Ventil wird also Kühlwasser durch Bohrungen im
Ventilkegel eingespritzt, was wegen der auftretenden Spannungen nachteilig ist.
Es hat sich nun herausgestellt, dass es bei einem eingangs erwähnten Ventil in bestimmten
Anwendungsfällen als zweckmässig erscheint, das unter Überdruck durch die Düse eingespritzte Kühlwasser zusätzlich durch den Dampfstrom zu zerstäuben, um hiedurch die Gefahr der Bildung von Wassertropfen mit der
Folge des Auftretens von Kavitationsschäden wesentlich herabzusetzen. Zusätzlich soll die wesentlich höhere
Geschwindigkeit des Dampfes gegenüber dem Wasser benutzt werden, um eine noch intensivere und raschere Auflösung der Wasserteilchen zu erreichen. Um dies zu erreichen, wird vorgeschlagen, einen Teil des Dampfstromes, gegebenenfalls aber den gesamten Dampfstrom im Bereich der Kühlwasserzerstäubungsdüse zuzuführen.
Zu diesem Zweck bildet die Innenwandung der Ventilsitzhülse mit der Zerstäubungsdüse einen Ringspalt, wobei Drosselbohrungen in der Ventilsitzhülse für die Zufuhr des Dampfes in diesen Ringspalt münden und der Dampfstrom senkrecht oder unter steilem Winkel auf das aus der Düse vorzugsweise in Form eines Kegels austretende Kühlwasser trifft und dieses zerstäubt. Der Dampfstrom erreicht dabei im Ringspalt seine höchste Geschwindigkeit (einige 100 m/sec) und zerstäubt das von der Düse unter Überdruck eingespritzte Kühlwasser.
Eine Besonderheit des erfindungsgemässen Ventils besteht weiter darin, dass das untere, der Zerstäubungsdüse benachbarte Ende der Innenwandung der Ventilsitzhülse konisch geformt ist und der durch die Ventilsitzhülse mit der Düse gebildete Ringspalt seinen engsten Durchtrittsquerschnitt im Bereich der Austrittsöffnungen der Düse hat.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Ventils wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert : In der Zeichnung ist mit--l--ein Ventilgehäuse bezeichnet, welches axial ausgebohrt ist und den Schliessmechanismus des Ventils aufnimmt. Die Ventilspindel endet in einem Ventilkegel--4--, der mit dem Ventilsitz--5--einer Ventilsitzhülse--6--zusammenwirkt. Der Ventilsitz ist dabei der oberste Teil der Hülse--6--, die durch die untere Öffnung des Gehäuses --1-- in dessen Inneres eingeschoben wird.
Zur Abdichtung des Raumes oberhalb des Ventilsitzes ist ein Dichtungsring--8--zwischen einem schrägen Ansatz --9-- an der Sitzhülse--6--und einem Vorsprung--9'--an der Gehäuseinnenwand eingesetzt. Zum Anpressen des Dichtungsringes--8--gegen den Ansatz--9--sind Druckschrauben--10--mit Muttern --11-- vorgesehen, welche eine Flanschplatte--12--mit ihrem ringförmigen Einsatz--13--in das Gehäuseinnere drücken.
Zur Weiterleitung des Schliessdruckes ist ein Dichtungsring--14--vorgesehen, der zwischen einem schrägen Ansatz eines Druckstückes--15--und dem ringförmigen Ansatz--13--der Flanschplatte--12--eingelegt ist.
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--15-- liegtSitzhülse--6--an, wobei ein Zapfen --17-- für die Einhaltung einer vorbestimmten Lage der Ventilsitzhülse sorgt. Die Ventilsitzhülse --6-- ist mit einer Bohrung versehen, die in ihrem Mittelteil etwa
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--20-- konisch gegenDruckstück --15-- gesichert ist.
Ein Fortsatz des Ventilkegels--4--ragt in das Innere der Ventilsitzhülse--6--, die in ihrem mittleren Teil Einlassöffnungen für den Heissdampf in Form von sich radial erstreckenden Drosselbohrungen--23-aufweist. Der zugeführte Heissdampf gelangt über die Öffnung --25-- im Gehäuse unter Herabsetzung seines Druckes in das Innere der Ventilsitzhülse.
Im unteren Teil der Ventilsitzhülse --6-- sind weitere Drosselbohrungen--22--vorgesehen, durch die der Heissdampf in einen Ringspalt --21-- eintreten kann, der von konischen Flächen der Zerstäubungsdüse --34-- einerseits und der Ventilhülse--6--anderseits gebildet wird. Der eintretende Heissdampf trifft unter steilem Winkel auf das aus der Düse --34-- in Form eines Kegels austretende Wasser (vgl. Pfeile) und zerstäubt dieses zur Gänze. Die Zerstäubungsdüse--34--ist wie. üblich mit einem Drallkörper versehen, der mehrere Zerstäubungsschlitze aufweisen kann.
An das bereits erwähnte Druckstück--15--schliesst sich nach unten ein Zuleitungsrohr--40--an, in dessen Bohrung eine Hülse--41--eingesetzt und mittels eines geraden Stückes zentriert gehalten ist.
Der Heissdampf tritt somit zum Teil durch die Bohrungen--23--, hauptsächlich aber durch die
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Bohrungen--22--in das Innere der Ventilsitzhülse --6-- ein. Er wird im Inneren der Ventilsitzhülse hinsichtlich seines Druckes und seiner Temperatur umgeformt und verlässt als gekühlter Dampf das Ventil durch den Stutzen--3--.
Die Drosselbohrungen--22, 23--werden entsprechend den jeweiligen Erfordernissen bemessen, wobei gegebenenfalls auf die Drosselbohrungen--23--verzichtet werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ventil zum Umformen des Druckes und der Temperatur von Heissdampf unter Zerstäubung des Kühlwassers innerhalb des Ventils, welches mit einer in das Ventilgehäuse eingesetzten und den Ventilsitz tragenden, austauschbaren Hülse versehen ist, die von dem zu fördernden Medium durchsetzt ist und Drosselbohrungen für die Zufuhr des Dampfes aufweist, wobei zur Zufuhr des Kühlwassers eine Zerstäubungsdüse vorgesehen ist, die das Kühlwasser unmittelbar in das Innere der Ventilsitzhülse einspritzt und am dem Ventilsitz entgegengesetzten Ende der Ventilsitzhülse koaxial zu dieser angeordnet ist, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Innenwandung der Ventilsitzhülse (6) mit der Zerstäubungsdüse (34) einen Ringspalt (21) bildet, wobei Drosselbohrungen (22)
in der Ventilsitzhülse für die Zufuhr des Dampfes in diesen Ringspalt münden und der Dampfstrom senkrecht oder unter steilem Winkel auf das aus der Düse vorzugsweise in Form eines Kegels austretende Kühlwasser trifft und dieses zerstäubt.
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