DD248176A5

DD248176A5 - safety overflow

Info

Publication number: DD248176A5
Application number: DD86292321A
Authority: DD
Inventors: Theofani Gikadi; Georg Lohle
Original assignee: ��@��@��@��k��
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1987-07-29
Also published as: CS502886A2; DE3660193D1; CS257288B2; EP0208056A1; EP0208056B1; SU1452492A3; ATE34209T1; DE3524732C1

Abstract

1. Safety blow-off valve for steam which contains a body (1) with a steam inlet branch (4), steam outlet branch (5) and a valve seat which is sealed off by a sealing disk (7) to which flow is admitted against the closing force and which is connected with an axially movable stem (8), characterized in that the sealing disk (7) is connected on the side towards the steam inlet branch (4) with a perforated plug (9) and on the side away from the stream inlet branch with a perforated cage (12) which are designed as hollow cylinders and provided with ports (10, 13) distributed over the circumference at several levels arranged one above the other and that the perforated cage (12) has a closed-wall section (14) above the ports (13) and surrounds a guide piece (15) to seal it off which is joined to a spray water connection.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsüberströmventil für Dampf, das ein Gehäuse mit einem Dampf ei ntrittsstutzen, einem Dampfäustrittsstutzen und einem Ventilsitz enthält, der durch einen entgegen der Schließkraft angeströmten und mit einer axial verstellbaren Spindel verbundenen Absperrkegel verschließbar ist.The invention relates to a Sicherheitsüberströmventil for steam, which has a housing with a steam ei nittsstutzen, a vapor outlet nozzle and a valve seat, which is closed by a against the closing force flowing and connected to an axially adjustable locking cone.

In konventionellen Kraftwerken sind neuerdings als Verbindung vom Überhitzeraustritt am Hochdruckteil des Dampferzeugers und dem Zwischenüberhitzereintritt eine Überströmstation eingesetzt, die gleichzeitig als Sicherheitseinrichtung dienen soll. Diese Überströmstation hat mehrere Aufgaben zu erfüllen. So ist der Dampfdruck von der Hochdruckschiene zur Mitteldruckschiene der Kesselanlage geregelt zu reduzieren. Dieser teilentspannte Dampf ist auf die Temperatur am Zwischenüberhitzereintritt abzukühlen. Schließlich ist ein Überschreiten des Kesselkonzessionsdruckes zu verhindern.In conventional power plants are recently used as a connection from the superheater outlet on the high-pressure part of the steam generator and the reheater inlet Überströmstation, which is also intended to serve as a safety device. This overflow station has several tasks to accomplish. Thus, the vapor pressure from the high pressure rail to the medium pressure rail of the boiler system is controlled to reduce. This partially expanded vapor is allowed to cool to the reheater inlet temperature. Finally, exceeding the boiler concession pressure is to be prevented.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind sogenannte Dampfumformventile bekannt (DE-PS 1945035, DE-PS 2544970), die zur Druck- und Temperaturreduzierung von Dampf dienen. Diese Dampfumformventile weisen einen als Parabol- oder Lochkegel ausgebildetes Drosselorgan für den Dampf auf. Gleichzeitig ist eine Spritzwasserleitung vorgesehen, die mit in mehreren Ebenen übereinander angeordneten Einspritzbohrungen verbunden ist. Dabei sind das Drosselorgan und die Einspritzbohrungen so miteinander funktionell verknüpft, daß der durch die jweilige Stellung des Drosselorgans freigegebene Querschnitt der Einspritzbohrungen dem freigegebenen Dampfregelquerschnitt angepaßt ist. Bei den bekannten Dampfumformventilen erfolgt die Spritzwasserzuführung von unten und innerhalb eines engen Raumes, in dem außerdem hohe Dampfgeschwindigkeiten herrschen. Wegen dieser Enge des Raumes ist die für die Verdampfung zur Verfugung stehende Oberfläche gering. Außerdem lassen die hohen Dampfgeschwindigkeiten kein Durchdringen der Wasserteilchen bis zur Mitte des Dampfstrahles zu. Die bekannten Dampfumformventiie weisen keinen von unten mit Druck beaufschlagten Absperrkegel auf, wir er grundsätzlich bei Sicherheitsventilen verlangt und eingesetzt wird. Wegen des von unten zugeführten Spritzwassers sind daher die bekannten Dampfumformventile nicht ohne weiteres mit einer Sicherheitseinrichtung zu versehen.There are so-called steam forming valves known (DE-PS 1945035, DE-PS 2544970), which serve to reduce the pressure and temperature of steam. These Dampfumformventile have a designed as a parabolic or conical throttle body for the steam. At the same time, a spray-water line is provided, which is connected to injection bores arranged one above the other in several planes. In this case, the throttle body and the injection holes are so functionally linked together that the released by the jweilige position of the throttle body cross section of the injection holes is adapted to the approved steam control cross section. In the known Dampfumformventils the spray water supply takes place from below and within a narrow space in which also prevail high vapor velocities. Because of this narrowness of the space, the surface available for evaporation is low. In addition, the high vapor velocities do not allow penetration of the water particles up to the center of the jet of steam. The known Dampfumformventiie have no from below pressurized Absperrkegel, we basically required and used in safety valves. Because of the spray water supplied from below, therefore, the known Dampfumformventile are not readily provided with a safety device.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, die Funktion des Dampfumformventiis mit der Funktion eines Sicherheitsventils zu vereinigen.It is the object of the invention to combine the function of the Dampfumformventiis with the function of a safety valve.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsüberströmventil der gattungsgemäßen Art derart zu gestalten, daß gleichzeitig eine Druck- und Temperaturreduzierung möglich ist, wobei das Spritzwasser in bestmöglicherweise in den Dampfstrom einzubringen ist.The invention has for its object to make a Sicherheitsüberströmventil of the generic type such that at the same time a pressure and temperature reduction is possible, wherein the spray is to be introduced in the best possible way in the vapor stream.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sicherheitsüberströmventil dadurch gelöst, daß der Absperrkegel auf der dem Dampfeintrittsstutzen zugewandten Seite mit einem Lochkegel und auf der abgewandten Seite mit einem Lochkorb verbunden ist, die als Hohlzylinder ausgebildet sind und die in mehreren Ebenen übereinander über den Umfang verteilte Durchgangsbohrungen aufweisen und daß der Lochkorb oberhalb der Durchgangsbohrungen einen geschlossenwandigen Abschnitt aufweist und ein Führungsstück dichtend umschließt, das mit einem Spritzwasseranschluß verbunden ist. Vorzugsweise ist das Führungsstück konzentrisch zur Spindel angeordnet und weist axiale Bohrungen auf, die am unteren Ende in einem zum Lochkorb hin offenen Ringraum enden, dessen Höhe geringer ist als die des geschlossenwandigen Abschnittes des Lochkorbes.This object is achieved in a generic safety overflow valve in that the shut-off cone is connected to the steam inlet nozzle facing side with a hole cone and on the opposite side with a perforated basket, which are designed as a hollow cylinder and in several levels above the circumference distributed through holes and that the perforated basket above the through holes has a closed-walled portion and a guide piece sealingly surrounds, which is connected to a splash water connection. Preferably, the guide piece is arranged concentrically to the spindle and has axial bores which terminate at the lower end in an open towards the perforated basket annular space whose height is less than that of the closed-walled portion of the perforated basket.

Bei einem erfindungsgemäßen Sicherheitsüberströmventil erfolgt die Spritzwasserzuführung von oben, so daß die Anordnung eines von unten mit Druck beaufschlagten Absperrkegels möglich wird. Damit kann das Ventil die Funktion einer Sicherheitseinrichtung in Verbindung mit einer Druck- und Temperaturreduzierung erfüllen. Die Einspritzung des Wassers erfolgt in der Weise, daß eine große Oberfläche bereitgestellt wird, über die das Wasser in den Strom des erst teilweise entspannten Dampfes eindringt. Dadurch findet eine gleichmäßige Verdampfung des Wassers statt.In a Sicherheitsüberströmventil invention the spray water supply from above, so that the arrangement of a pressurized from below Absperrkegels is possible. Thus, the valve can fulfill the function of a safety device in conjunction with a pressure and temperature reduction. The injection of the water takes place in such a way that a large surface is provided, through which the water penetrates into the flow of the partially relaxed vapor. As a result, a uniform evaporation of the water takes place.

Bei geringer Dampf menge und nur wenig angehobenem Absperrkegel kann vorgesehen sein, daß der Lochkorb zusätzlich zu den Durchgangsbohrungen achsparallele Bohrungen aufweist, die am oberen Ende mit innenliegenden radialen Bohrungen und am unteren Ende mit zum Ventilinnenraum offenen Einspritzlöchern in Verbindung stehen. Bei dieser Anordnung wird das Spritzwasser in der Nähe des Ventilsitzes zugeführt.At low steam quantity and only slightly raised Absperrkegel can be provided that the perforated basket in addition to the through holes axially parallel bores, which are at the upper end with internal radial bores and at the bottom with open to the valve interior injection holes in combination. In this arrangement, the spray is supplied in the vicinity of the valve seat.

embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Ventil gemäß der Erfindung, wobei in der linken Bildhälfte die geschlossene und in der rechtenFig. 1 shows a longitudinal section through a valve according to the invention, wherein in the left half of the picture, the closed and in the right

Bildhälfte die geschlossene und in der rechten Bildhälfte die offene Ventilstellung gezeigt ist, Fig. 2 die Abwicklung des Lochkegels, Fig. 3 die Abwicklung des Lochkorbes und Fig.4 den Schnitt IV-IV nach Fig.3 bzw. die Einzelheit Z nach Fig. 1.FIG. 2 shows the unwinding of the perforated cone, FIG. 3 shows the unwinding of the perforated basket, and FIG. 4 shows the section IV-IV according to FIG. 3 or the detail Z according to FIG. 1.

Das Sicherheitsüberströmventil ist in der Dampfleitung des Hochdruckteiles einer Kesselanlage angeordnet. Es enthält ein Gehäuse 1, das durch einen mit Hilfe von Schrauben 2 befestigten Deckel 3 geschlossen ist. Das Gehäuse 1 weist einen Dampfeintrittsstutzen 4 und einen Dampfaustrittsstutzen 5 auf. Der Ventilsitz ist durch eine Sitzbuchse 6 gebildet und wird durch einen Absperrkegel 7 freigegeben bzw. geschlossen. Der Absperrkegel 7 ist an einer axial verstellbaren Spindel 8 befestigt, die durch den Deckel 3 hindurchgeführt ist. Auf die Spindel 8 wirkt die Andrückkraft, die durch eine Hydraulik aufgebracht wird und die dem Druck des von unterhalb des Absperrkegels 7 anstehendes Dampfes entgegengerichtet ist. Der Absperrkegel 7 ist auf der dem Dampfeintrittsstutzen 4 zugewandten Seite mit einem als Hohlzylinder ausgebildeten Lochkegels 9 verbunden. Der Lochkegel 9 ist losein der Sitzbuchse 6 geführt und mit Durchtrittsbohrungen 10 versehen, die gemäß Fig. 2 in mehreren Ebenen übereinander angeordnet und über den Umfang verteilt sind. Bei einem Anheben der Spindel 8 aus der Schließstellung (linke Bildhälfte der Fig. 1) in die Offenstellung (rechte Bildhälfte der Fig. 1) gelangen zunehmend mehr Durchgangsbohrungen 10 aus der Überdeckung mit der Sitzbuchse 6 heraus. Damit wird der Weg für den Dampf freigegeben, der bei der Durchströmung der Durchgangsbohrungen 10 von innen nach außen in einer ersten Stufe entspannt wird.The safety overflow valve is arranged in the steam line of the high-pressure part of a boiler system. It contains a housing 1, which is closed by a lid 3 fastened by means of screws 2. The housing 1 has a steam inlet connection 4 and a steam outlet connection 5. The valve seat is formed by a seat bushing 6 and is released or closed by a shut-off cone 7. The shut-off cone 7 is fixed to an axially adjustable spindle 8, which is passed through the lid 3. On the spindle 8, the pressing force, which is applied by a hydraulic and which is directed opposite to the pressure of the pending from below the Absperrkegels 7 steam. The shut-off cone 7 is connected to the steam inlet nozzle 4 side facing a trained as a hollow cylinder hole cone 9. The hole cone 9 is loosely guided in the seat sleeve 6 and provided with through holes 10, which are arranged one above the other according to FIG. 2 in several levels and distributed over the circumference. When lifting the spindle 8 from the closed position (left half of FIG. 1) in the open position (right half of FIG. 1) get more and more through holes 10 from the overlap with the seat bushing 6 out. Thus, the way for the steam is released, which is relaxed in the flow through the through holes 10 from the inside to the outside in a first stage.

Eine weitere Druckreduzierung findet beim Durchgang des Dampfes durch einen Lochzylinder 11 statt, der mit radialem Abstand von dem Lochkegel 9 zwischen dem Dampfeintrittsstutzen 4 und dem Dampfaustrittsstutzen 5 in dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Dem dargestellten Lochzylinder 11 können weitere Lochzylinder nachgeschaltet sein.A further pressure reduction takes place during passage of the steam through a perforated cylinder 11, which is arranged at a radial distance from the hole cone 9 between the steam inlet nozzle 4 and the steam outlet nozzle 5 in the housing 1. The illustrated hole cylinder 11 may be followed by further hole cylinder.

Auf der dem Dampfeintrittsstutzen 4 abgewandten Seite ist der Absperrkegel 7 mit einem als Hohlzylinder ausgebildeten Lochkorb 12 verbunden. Der Lochkorb 12 enthält in seinem unteren Teil 1 Durchgangsbohrungen 13, die in mehreren Ebenen übereinander angeordnet und über den Umfang verteilt sind (Fig. 3). Oberhalb der Durchgangsbohrungen 13 weist der Lochkorb 12 einen geschlossenwandigen Abschnitt 14 auf.On the side facing away from the steam inlet nozzle 4, the shut-off cone 7 is connected to a perforated basket 12 designed as a hollow cylinder. The perforated basket 12 contains in its lower part 1 through holes 13, which are arranged in several levels one above the other and distributed over the circumference (Fig. 3). Above the through-holes 13, the perforated basket 12 has a closed-walled section 14.

Der Lochkorb 12 umschließt ein Führungsstück 15, durch das die Spindel 8 hindurchgeführt ist. Das Führungsstück 15 ist mit axialen Bohrungen 16 versehen, die über einen oberen Ringraum 17 und zwei Bohrungen 18 im Deckel 3 mit Stutzen 19 verbunden sind, die an einer Zuleitung für Spritzwasser angeschlossen sind. Die axialen Bohrungen 16 enden in einem zum Lochkorb 12 offenen, unteren Ringraum 20. Die Höhe des unteren Ringraumes 20 ist geringer als die Höhe des geschlossenwandigen Abschnittes 14 des Lochkorbes 12. Das Führungsstück 15 und der Lochkorb 12 sind so zueinander angeordnet, daß in der Schließstellung des Ventils der geschlossenwandige Abschnitt 14 des Lochkorbes 12 den unteren Ringraum 20 verschließt. Bei einem Anheben der Spindel 8 kommen zunehmend mehr Durchgangsbohrungen 13 mit dem unteren Ringraum 20 in Verbindung, so daß das Wasser in den Strom des Dampfes eindringen kann, der beim Durchtritt durch den Lochkegel 9 in den vom Lochzylinder 11 umschlossenen Raum teilweise entspannt ist.The perforated basket 12 encloses a guide piece 15, through which the spindle 8 is passed. The guide piece 15 is provided with axial bores 16, which are connected via an upper annular space 17 and two holes 18 in the lid 3 with nozzle 19, which are connected to a supply line for water spray. The height of the lower annular space 20 is less than the height of the closed-walled portion 14 of the perforated basket 12. The guide piece 15 and the perforated basket 12 are arranged to each other that in the Closed position of the valve, the closed-walled portion 14 of the perforated basket 12, the lower annular space 20 closes. When lifting the spindle 8 increasingly more through holes 13 come into contact with the lower annular space 20, so that the water can penetrate into the stream of steam, which is partially relaxed when passing through the hole cone 9 in the space enclosed by the hole cylinder 11 space.

Bei einer Betätigung des Sicherheitsüberströmventiles entsprechend den Anforderungen der Kesselanlage wird der Lochkegel 9 zusammen mit dem Lochkorb 12 nach oben bewegt, so daß dadurch die einzelnen Durchgangsbohrungen 10,13 sowohl am Lochkegel 9 für den Dampf als auch am Lochkorb 12 für die Wassereinspritzung freigegeben werden. Auf diese Weise kann die Anzahl der Durchgangsbohrungen 13 im Lochkorb 12 und damit der Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Hub variiert werden, so daß die Wassergeschwindigkeit und damit die Relativgeschwindigkeit zum Dampf an der Einspritzstelle über die gesamte Betriebskennlinie des Sicherheitsüberströmventils groß ist. Das Wasser wird über eine große Oberfläche fein verteilt und mit hoher Geschwindigkeit nahe am expandierenden Dampfstrom eingespritzt. Es kann sich damit mit dem Dampfstrom optimal vermischen und verdampfen.Upon actuation of the Sicherheitsüberströmventiles according to the requirements of the boiler system, the poppet 9 is moved together with the hole basket 12 upwards, so that thereby the individual through holes 10,13 are released both at the hole cone 9 for the steam and the hole basket 12 for water injection. In this way, the number of through-holes 13 in the perforated basket 12 and thus the flow cross-section depending on the stroke can be varied, so that the water velocity and thus the relative velocity to the steam at the injection point over the entire operating characteristic of the Sicherheitsüberströmventils is large. The water is finely distributed over a large surface and injected at high speed near the expanding vapor stream. It can thus optimally mix with the steam flow and evaporate.

Der Lochkorb 12 ist zusätzlich zu den Durchgangsbohrungen 13 mit mehreren achsparallen, an beiden Enden geschlossenen Bohrungen 21 versehen. Das obere Ende jeder achsparallelen Bohrung 21 ist mit einer radialen Bohrung 22 verbunden, die nur zum Führungsstück 15 hin offen ist. Am unteren Ende jeder achsparallelen Bohrung 21 sind eine oder mehrere Einspritzlöcher vorgesehen, die zum Ventilinnenraum hin offen sind. Bei einem geringen Hub der Spindel 8 wird zunächst eine Verbindung zwischen dem unteren Ringraum 20 des Führungsstückes 15 und der radialen Bohrung 22 hergestellt und dadurch durch die achsparailele Bohrung 21 und die Einspritzlöcher 23 Wasser nahe am Ventilsitz der Dampfmenge beigemischt. Damit wird auch bei geringen Dampfmengen eine für eine optimale Durchmischung ausreichend hohe Relativgeschwindigkeit des Wassers zum Dampferreicht.The perforated basket 12 is provided in addition to the through holes 13 with a plurality of axially parallel, closed at both ends 21 holes. The upper end of each axially parallel bore 21 is connected to a radial bore 22 which is open only to the guide piece 15. At the lower end of each axis-parallel bore 21, one or more injection holes are provided, which are open to the valve interior. At a low stroke of the spindle 8, a connection between the lower annular space 20 of the guide piece 15 and the radial bore 22 is first prepared and thereby mixed by the achsparailele bore 21 and the injection holes 23 water close to the valve seat of the amount of steam. Thus, even for small amounts of steam sufficient for optimum mixing relative high speed of the water is reaching the steamer.

Claims

1. Sicherheitsüberströmventil for steam containing a housing with a steam inlet nozzle, a steam outlet nozzle and a valve seat, which is closed by a against the closing force flowing and connected to an axially adjustable shut-off cone, characterized in that the shut-off cone (7) on the Steam inlet nozzle (4) facing side with a hole cone (9) and on the opposite side with a perforated basket (12) is formed, which are formed as a hollow cylinder and in several levels one above the other over the circumference distributed through holes (10,13) and that the perforated basket (12) has a closed-walled section (14) above the through-bores (13) and sealingly surrounds a guide piece (15) which is connected to a spray water connection.

2. Safety overflow valve according to item 1, characterized in that the guide piece (15) is arranged concentrically to the spindle (8) and has axial bores (16) which terminate at the lower end in an opening towards the perforated basket (12) annular space (20), the height of which is that of the closed-walled portion (14) of the perforated basket (12).

3. Safety overflow valve according to item 1 or 2, characterized in that the perforated basket (12) in addition to the through holes (13) axially parallel bores (21), at the upper end with internal radial bores (22) and at the bottom with the valve interior open injection holes (23) are in communication.