DD148668A1 - Kombiniertes einspritz-schalldaempfungssystem fuer dampfumformventile - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dampfumformventil zur Druckreduzierung und Kuehlung von Heiszdampf durch Drosselung des Massenstromes und direkte Einspritzung von Kuehlwasser, um Anfahr- und Betriebspresse in Dampferzeugungsanlagen zu regeln. Durch d. vorliegende Erfindung soll mittels eines abgewandelt ausgefuehrten Einspritzsystems in Kombination mit einem bekannten, jedoch aus verschiedenen aufeinander abgestimmten Durchstroemflaechen bestehenden Schalldaempfungssystem, eine lange Lebensdauer und eine geringe Laermemmission bei einfacher Herstellungs- u. Reparaturtechnologie erzielt werden. Eine, dem Hohlkegel nachgeschaltete Duese ist ueber mehrere Stege mittels eines Halteringes zwischen einem oberen u. einem unteren Lochzylinder zentrisch gelagert und ueber einen aufgebohrten Steg mit dem Kuehlwasserzufuehrungsrohr verbunden, wobei im Bereich der Steckverbindung von Bohrung und Rohr eine Ringnut mit verbindender Oeffnung zum Innenraum des Gehaeusedruckkoerpers angeordnet ist. Die Durchstroemflaechen des oberen und unteren Lochzylinders sowie die Durchstroemflaeche zwischen den Stegen verhalten sich wie 1:2:4.

Description

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Titel der Erfindung

Kombiniertes Einspritz-Schalldämpfungssystern für Datnpfumf ormventile

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes üinspritz-Schalldümpfungssystem für Dampfumformventile zur Druckreduzierunj und Kühlung von Heißdampf durch Drosselung des Massenstroms und direkte Einspritzung von Kühlwasser in diesen Strong um Anfahr- und Betriebsprozesse in Kraftwerken zu regeln,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur Drosselung und Kühlung von Heizdampf sind bereits unterschiedliche Lösungen bekannt.

So wurde eine Einrichtung vorgeschlagen, bei der in den Innenraum eines im Ventilgehäuse verschiebbar angeordneten HohlkGgels, der zur Druckreduzierung am Umfang mit Durchbrüchen versehen ist, ein Kohr hineinragt, durch das von der Niederdruckseite aus zentral eingespritzt wird, wodurch eine Temperaturabsenkung erfolgt (WP 80 045). Der Liangel, der dieser Ausführung anhaftet, ist darin zu sehen, daß es sich dabei um eine wenig schwingungsstabile Anordnung handelt, die insbesondere bei Kühlwasserüberspeisungen zur Beschädigung des Rohres führt, wobei eine Heparaturmöglichkeit mangels fehlender Auswechselbarkeit nicht gegeben ist.

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Mit dem ViP 125 4-37 wurde eine Variante vorgeschlagen, die die genannten Hansel weitgehend beseitigt. Die Schwingungsstabilität ist hier gegeben und auch die Auswechselbarkeit der gefährdeten Einbauelemente«, Diese Ausführung beinhaltet aber auch gewisse Nachteile. Ein Nachteil besteht darin, daß für die notwendige Durchströmfläche der ersten Schalldämpferstufe, die für bestimmte Anwendungsfälle relativ groß sein muß, nur ein begrenzter Platz zur Verfügung steht, sonst geht der bereits beschriebene Vorteil der Schwingungsstabilität verloren. Beim Auswechseln des Verschleißbauelements Düse ist zugleich bei dieser Ausführung ein Austausch der. ersten Schalldämpfer stufe und des Dichtsitzes erforderlich, da diese drei Funktionselemente aus einer Baueinheit bestehen. Yieiterhin wird bei dieser Ausführung das Problem der Zuführung des Kühlwassers zur Düse nicht beschrieben und in der erfindungsmäßigen Darstellung nur unvollkommen gelöst.

Weiterhin vorgeschlagen wurde eine Lösung, bei der das Kühlwasser durch die Spindel zugeführt wird (D3-PS 11 51 521). Diese Ausführung beinhaltet eine Reihe von Nachteilen, Ss wären da zu nennen?

- Die Thermoschockgefährdung der Spindel, da diese auch mit ungekühltem Dampf beaufschlagt wird,

- Die aufwendige Konstruktion, um die Kühlwasserzuführung auf das bewegliche Bauelement Spindel zu ermöglichen.

- Insbesondere jedoch Abdichtprobleme an einer zusätzlichen Stopfbuchse an der Spindel,

Eine weitere bekannte Lösung beinhaltet die Zuführung des Kühlwassers über das Gehäuse unterhalb des Stellkegels, Nachteilig macht sich hier bemerkbar, daß das Kühlwasser in Kontakt mit dem Gehäusedruckkörper gerät und sich dieser Zustand durch die hohen thermischen

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Belastungen an dieser Gehäusepartie lebens/lauervermindernd auswirkt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, das Einspritzsystem eines Dampfumformventils so auszugestalten, daß bei einfacher Herstellungs- und Reρaraturtech.nologie und minimiertem Kostenaufwand konstruktive Voraussetzungen für eine Dampfumformventilbaureihe mit unterschiedlichsten Anwendung sparame tern gegeben sind, um stabile BetriebsVerhältnisse, eine lange Lebensdauer und eine geringe Lärmemmission zu erzielen_e

Darlegung des XIo se ns dex_ Erfindung; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Ausgestaltung des Einspritzsystems und des Schalldämpfers, ein stabil arbeitendes sowie für unterschiedliche Anwendungsfälle herstellbares Dampfumiormventil zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein speziell ausgebildetes und kombinierbares Einspritz-Schalldämpfungssystem einem bekannten axial verschiebbaren und mit Durchbrüchen für die Drosselung des Dampfes versehenen Hohlkegel nachgeschaltet ist, wobei das Schalldämpfungssystem aus zwei an sich bekannten durchbrochenen Lochzylindern besteht, zwischen denen das Einspritzsystern, bestehend aus einer an Stegen befestigten zentral angeordneten Düse und einer Kühlwasser zuführung, gelagert ist. Die in den Innenraum des Hohlkegels einspritzende und als Leitprofil gestaltete Düse wird durch die Stege, die mit einem strömung sgünstigeη Profil ausgerüstet sind, getragen. Zwischen den Stegen ist somit eine Durchtrittsfläche für den 50kühlten. Dampf vorhanden. Die Stege gehen in einen

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zylindrischen Haltering über, mit dem die Lagerung der Düse im Schalldämpfersystem und damit im Austrittsstutzeη des Gehäusedruckkörpers erfolgt. Ein Steg des Einspritzsystems ist zur Aufnahme des Kühlwasserzuführungsrohres mit einer Bohrung versehen. Diese Bohrung ist wie das Kühlwasserzuführungsrohr mit einer verschleißfesten Aufpanzerung versehen. Der aufgebohrte Steg und das Kühlwasserzuführungsrohr bilden eine Steckverbindung-.· Im Bereich dieser Steckverbindung ist die Bohrung im Steg bzw. der Außendurchmesser des Kühlwasserzuführungsrohrs mit einer Ringnut versehen. Eine bzw. mehrere Bohrungen verbinden diese Ringnut mit dem Innenraum des Gehäusedruckkörpers in der Weise, daß die Bohrung(en) in Richtung des fließenden Dampfstromes weist bzw· weisen. Um ein optimal funktionierendes Schalldämpfungssystem zu gewährleisten, sind die Durchströmflächen des oberen zum unteren Lochzylinder erfinduagsgemäß im Verhältnis 1«2 ausgebildet, wobei die Durchströmfläche zwischen den Stegen doppelt so groß ist wie diejenige des unteren Lochzylinders.

Der im Innenraum des Hohlkegels mit dem eingespritzten Kühlwasser sich vermischende Dampf wird entsprechend der erfindungsgemäßen Dirnensiоnierung der Durchströmflachen von oberen und unteren Lochzylinder unter optimaler Berücksichtigung aller Anwendungsfälle geräuscharm der niederdruckseitigen Auslaßöffnung zugeführt, wobei die zwischen beiden Lochzylindern befindliche Durchströmfläche innerhalb der Stege auf Grund ihrer erfindungsgemäßen Abstimmung zu den übrigen Durchströmflächen die Funktionstüchtigkeit des Schalldämpfung ssystems positiv beeinflußt.

Die im Innenraum des Gehäusedruckkörpers vorhandene Dampfströmung tritt durch die Bohrung(en) des zur Aufnahme des Kühlwasserzuführungsrohres vorgesehenen Steges in die erfindungsgemäße Ringnut und erzeugt dort einen entsprechenden

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Staudruck. Dieser hohe Staudruck gewährleistet über die gesamte Steckverbindung ein Minimum an Druckgefälle zwischen Kühlwasser und abströmenden Dampf, so daß damit der unerwünschte Leckstrom begrenzt und Strömungsverschleiß weitgehend ausgeschlossen ist.

Au sführun'ssbei spiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Einspritz-Schalldümpfungssystern in Schnittdarstellung.

Das dargestellte System besteht aus einer Düse 1, die vermittels mehrerer Stege 2 und eines zylindrischen Halteringes 3 zwischen einem oberen und einem unteren Lochzylinder 4;5 gehalten wird und in dieser Stellung einem bekannten Hohlkegel 6 nachgeordnet ist. Die Lagerung des zylindrischen Halteringes 3 i*¹ uen Lochzylindern 4;5 erfolgt in zentrierenden Ausdrehungen 7» wobei im dargestellten Beispiel die Verbindung zum vorgeschalteten Lochzylinder 4- durch eine Schweißnaht erfolgt. Der Vorteil dieser Ausführung besteht insbesondere darin, daß die am meisten verschleißgefährdeten Bauelemente der Liischkammer 8, der obere Lochzylinder 4 und die Düse 1, ohne große Probleme im eingebauten Zustand der Armatur ausgewechselt werden können.

Zum Zwecke der Zuführung des Kühlwassers in dis Mischkammer 8 ist einer der Stege 2 mit einer Bohrung 9 versehen, in die ein Einspritzrohr 10 eingeschoben ist. Im Bereich der mit einer verschleißfesten Aufpanzerung versehenen Steckverbindung ist die Bohrung 9 im. Steg 2 bzw. der Außendurchmesser des Einspritzrohres 10 mit einer Ringnut 11 versehen. Diese Ringnut 11 ist mit einer oder mehreren Bohrung (en) 12 mit der Liischkammer in der Art verbunden, daß die Bohrung(en) in Richtung des fließenden

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Dampfstromes weist bzw. weisen und somit ein entsprechender Staudruck in der Ringnut 9 sich einstellt.

Unter optimaler Berücksichtigung aller Anwendungsfälle ist die Durchströmfläche des oberen Lochzylinders 4 halb so groß ausgeführt wie die Durchströmfläche des unteren Lochzylinders 5 und. der die Durchströmfläche bildende freie Querschnitt zwischen den als strömungsgünstige Profile ausgebildeten Stegen 2 ist wiederum doppelt so groß gehalten wie der des unteren Lochzylinders 5·'

Claims (2)

-7- 21843 6 Erfindunp;sanspruch

1. Kombiniertes Einspritz-Schalldämpfungssystem für Dampfumformveatile mit direkter Einspritzung in einen als Drosselelement wirkenden Hohlkegel, gekennzeichnet dadurch, daß eine an Stegen (2) befestigte zentral angeordnete Düse (1) mittels eines zylindrischen Halteringes (3) zwischen zwei an und für sich bekannten Schalldämpferelementen, einem oberen und einem unteren Lochzylinder (4;5) gelagert ist und daß ein an und für sich bekanntes Kühlwasserzuführungsrohr (10) in eine Bohrung (9) eines der Stege (2) eingeschoben ist, wobei im Bereich der Steckverbindung die Bohrung (9) bzw. der Außendurchmesser des Kühlwasserzuführungsrohres (10) mit einer Ringnut (11) versehen ist, die mittels einer oder mehrerer in Richtung des Dampfstromes weisende(r) Bohrung(en) (12) mit dem Innenraum des Gehäusedruckkörpers (13) verbunden ist (sind),

2, Anspruch nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die freien Durchströmflächen des oberen und des unteren Lochzylinders (4;5) ein Verhältnis von eins zu zwei aufweisen und daß die Durchströmfläche zwischen den Stegen (2) doppelt so groß ist wie die Durchströmfläche des unteren Lochzylinders (5).

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