DD148668A1

DD148668A1 - COMBINED INJECTION MUFFLING SYSTEM FOR STEAM VALVES

Info

Publication number: DD148668A1
Application number: DD21843680A
Authority: DD
Inventors: Wilfried Toenniges; Erich Waldbauer; Holger Hesse
Original assignee: Wilfried Toenniges; Erich Waldbauer; Holger Hesse
Priority date: 1980-01-14
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1981-06-03

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.The invention relates to a steam reforming valve for reducing pressure and cooling of hot steam by throttling the mass flow and direct injection of cooling water to control start-up and operating press in steam generation plants. By d. The present invention is intended by means of a modified executed injection system in combination with a known, but from different coordinated Durchstroemflaechen existing sound absorption system, a long life and a low Laermemmission with simple manufacturing u. Repair technology can be achieved. One, the hollow cone downstream Duese is over several webs by means of a retaining ring between an upper u. a bottom hole cylinder mounted centrally and connected via a reamed web with the Kuehlwasserzufuehrungsrohr, wherein in the region of the plug connection of the bore and pipe an annular groove with connecting opening to the interior of the Gehaeruckruckkoerpers is arranged. The Durchstroemflaechen the upper and lower cylinder and the Durchstroemflaeche between the webs behave like 1: 2: 4.

Description

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Title of the invention

Kombiniertes Einspritz-Schalldämpfungssystern für Datnpfumf ormventileCombined injection silencing system for data pump valves

Field of application of the invention

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,The invention relates to a combined injection-silencer system for Dampfumformventile Druckreduzierunj and cooling of superheated steam by throttling the mass flow and direct injection of cooling water in this strong to start-up and operating processes in power plants to regulate

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur Drosselung und Kühlung von Heizdampf sind bereits unterschiedliche Lösungen bekannt. Characteristic of the known technical solutions Different solutions are already known for throttling and cooling heating steam.

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.Thus, a device has been proposed in which in the interior of a displaceably arranged in the valve housing HohlkGgels, which is provided to reduce the pressure at the periphery with openings, a Kohr protrude, is centrally injected from the low-pressure side, whereby a temperature reduction takes place (WP 80 045 ). The Liangel, which adheres to this version is to be seen in the fact that it is a little vibration stable arrangement, which leads in particular at Kühlwasserüberspeisungen to damage the tube, with a Heparaturmöglichkeit is not given lack of interchangeability.

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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.With the ViP 125 4-37 a variant was proposed, which largely eliminates the mentioned Hansel. The vibration stability is given here and the interchangeability of the vulnerable installation elements «, but this version also includes certain disadvantages. A disadvantage is that only a limited space is available for the necessary flow area of the first muffler stage, which must be relatively large for certain applications, otherwise the already described advantage of vibration stability is lost. When replacing the wear component nozzle is at the same time in this embodiment an exchange of. first silencer stage and the sealing seat required because these three functional elements consist of a structural unit. Yieiterhin in this embodiment, the problem of supplying the cooling water to the nozzle is not described and solved in the inventive representation only imperfectly.

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?Further proposed was a solution in which the cooling water is supplied through the spindle (D3-PS 11 51 521). This design has a number of disadvantages, Ss should be mentioned?

- Die Thermoschockgefährdung der Spindel, da diese auch mit ungekühltem Dampf beaufschlagt wird,- The thermal shock hazard of the spindle, since it is also acted upon by uncooled steam,

- Die aufwendige Konstruktion, um die Kühlwasserzuführung auf das bewegliche Bauelement Spindel zu ermöglichen.- The elaborate design to allow the cooling water supply to the movable element spindle.

- Insbesondere jedoch Abdichtprobleme an einer zusätzlichen Stopfbuchse an der Spindel,- but in particular sealing problems with an additional stuffing box on the spindle,

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 thermischenAnother known solution involves the supply of cooling water through the housing below the adjusting cone, disadvantage is here noticeable that the cooling water gets in contact with the housing pressure body and this state by the high thermal

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Belastungen an dieser Gehäusepartie lebens/lauervermindernd auswirkt.Loads on this housing life / life-reducing effect.

Object of the invention

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 The aim of the invention is to design the injection system of a Dampfumformventils so that simple production and Reρaraturtech.nologie and minimized cost design requirements for a Dampfumformventilbaheihe with different applications are given sparame tern to stable operating conditions, a long life and low noise emission to achieve _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. Explanation of XIo se ns dex_ invention; The invention has for its object to provide by constructive design of the injection system and the muffler, a stably working and producible for different applications Dampfumiormventil.

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 einenAccording to the invention this is achieved in that a specially designed and combinable injection silencing system is connected downstream of a known axially displaceable and provided with openings for the throttling of the steam hollow cone, wherein the silencing system consists of two known perforated hole cylinders between which the Einspritzsystern consisting from a fixed to webs centrally located nozzle and a cooling water supply, is stored. The injecting into the interior of the hollow cone and designed as a guide nozzle nozzle is supported by the webs, which are equipped with a flow sgünstigeη profile. Between the webs is thus a passage area for the 50kühlten. Steam available. The walkways go into one

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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.cylindrical retaining ring over, with the storage of the nozzle in the muffler system and thus in the Austrittsstutzeη of the housing pressure body takes place. A web of the injection system is provided for receiving the cooling water supply pipe with a bore. This hole is like the cooling water supply pipe provided with a wear-resistant armor. The bored web and the cooling water supply pipe form a plug connection. · In the area of this plug connection, the bore in the web or the outside diameter of the cooling water supply pipe is provided with an annular groove. One or more bores connect this annular groove with the interior of the housing pressure body in such a way that the bore (s) points in the direction of the flowing vapor stream. In order to ensure an optimally functioning sound damping system, the flow areas of the upper to the lower hole cylinder erfinduagsgemäß in the ratio 1 «2 are formed, wherein the Durchströmfläche between the webs is twice as large as that of the lower hole cylinder.

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.The mixing in the interior of the hollow cone with the injected cooling water steam is supplied in accordance with the invention Dirsi nomination of Durchströmflachen of upper and lower perforated cylinder with optimal consideration of all applications quietly the low pressure side outlet, wherein the located between the two perforated cylinders flow area within the webs due to their tuning according to the invention to the other flow areas, the functionality of the silencing system positively influenced.

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 entsprechendenThe existing in the interior of the housing pressure body steam flow passes through the bore (s) provided for receiving the cooling water supply pipe web into the annular groove according to the invention and generates a corresponding there

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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.Back pressure. This high back pressure ensures over the entire connector a minimum of pressure drop between the cooling water and the outflowing steam, so that thus limits the unwanted leakage current and flow wear is largely excluded.

Play it

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Einspritz-Schalldümpfungssystern in Schnittdarstellung.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the injection Schalldümppfssystern in sectional view.

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.The system shown consists of a nozzle 1, which is held by means of a plurality of webs 2 and a cylindrical retaining ring 3 between an upper and a lower perforated cylinder 4, 5 and is arranged in this position a known hollow cone 6. The storage of the cylindrical retaining ring 3 i * ¹ uen perforated cylinders 4, 5 takes place in centering turns 7 »wherein in the example shown, the connection to the upstream perforated cylinder 4- takes place through a weld. The advantage of this design is in particular that the most wear-prone components of the Liischkammer 8, the upper hole cylinder 4 and the nozzle 1, can be replaced without major problems in the installed state of the valve.

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 fließendenFor the purpose of supplying the cooling water in dis mixing chamber 8 one of the webs 2 is provided with a bore 9 into which an injection pipe 10 is inserted. In the area of the provided with a wear-resistant armor plug hole 9 is in. Web 2 and the outer diameter of the injection tube 10 is provided with an annular groove 11. This annular groove 11 is connected to one or more bore (s) 12 with the Liischkammer in such a way that the bore (s) in the direction of the flowing

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Dampfstromes weist bzw. weisen und somit ein entsprechender Staudruck in der Ringnut 9 sich einstellt.Steam flow has or show and thus a corresponding back pressure in the annular groove 9 is established.

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·'Under optimal consideration of all applications, the flow area of the upper hole cylinder 4 is half as large as the flow area of the lower hole cylinder 5 and. the flow area forming free cross-section between the formed as flow-favorable profiles webs 2 is again kept twice as large as that of the lower hole cylinder 5 · '

Claims

-7- 21843 6 Inventory

1. Combined injection silencing system for Dampfumformveatile with direct injection into a hollow cone acting as a throttle element, characterized in that a webs (2) fixed centrally arranged nozzle (1) by means of a cylindrical retaining ring (3) between two known per se and muffler elements , an upper and a lower perforated cylinder (4, 5) is mounted and that a per se known cooling water supply pipe (10) in a bore (9) of one of the webs (2) is inserted, wherein in the region of the connector, the bore (9 ) or the outer diameter of the cooling water supply pipe (10) is provided with an annular groove (11) which is connected by means of one or more pointing in the direction of the vapor stream (s) bore (s) (12) with the interior of the housing pressure body (13) ( are),

2, claim 1, characterized in that the free flow areas of the upper and the lower hole cylinder (4; 5) have a ratio of one to two and that the Durchströmfläche between the webs (2) is twice as large as the flow area of the lower hole cylinder (5).

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