DE1100649B

DE1100649B - Druckminder-Regelventil fuer Heissdampfleitungen

Info

Publication number: DE1100649B
Application number: DEB49589A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Appelberg
Original assignee: SCHNEIDER BOCHUMER MASCHF A
Current assignee: SCHNEIDER BOCHUMER MASCHF A
Priority date: 1958-07-11
Filing date: 1958-07-11
Publication date: 1961-03-02

Description

Druckminder-Regelventil für Heißdampfleitungen Die Erfindung betrifft ein Druckminder-Regelventil für Heißdampfleitungen, in dem der Heißdampf zugleich mittels Wassereinspritzung durch im Niederdruckraum des Ventils außerhalb des Verstellbereiches des Ventilabschlußkörpers angeordnete Bohrungen oder einen Ringspalt gekühlt wird.
Dampf-Reduzierstationen arbeiten so, daß durch ein Regelventil die Dampfmenge, die vom Hochdruckraum zum Niederdruckraum strömt, geregelt wird. Die Kühlung des Dampfes erfolgt mittels Einspritzen von Wasser durch Bohrungen oder durch einen Spalt. Die Bohrungen oder Spalte sind schon ,an den verschiedensten Stellen angebracht worden. So wurden sie an der Stelle der höchsten Dampfgeschwindigkeit vorgesehen, um eine möglichst gute Zerstäubung es Wassers zu erreichen. Diese Stelle liegt kurz vor oder hinter dem Ventilsitz. Dies kann zu Beschädigungen des Ventilsitzes führen. Daher hat man auch schon die Einspritzöffnungen für das Wasser im abflußseitigen Teil des Regelventils außerhalb des Ventilsitzes angeordnet. Auch ist es schon bekannt, die Einspritzöffnungen hinter dem Verstellbereich des Regelventils an einer Stelle anzuordnen, an der durch Ausbildung eines in Abhängigkeit von der Last veränderbaren Spaltes eine zur Zerstäubung des Einspritzwassers ausreichende Dampfgeschwindigkeit aufrechterhalten wird.
Bei den bekannten Einrichtungen wurde bisher nicht beachtet, das nicht nur die Dampfgeschwindigkeit für die Zerstäubung des Wassers von Bedeutung ist, sondern auch die Eintrittsgeschwindigkeit des Wassers. Steht die Eintrittsgeschwindigkeit des Wassers nicht im richtigen Verhältnis zur durchströmenden Dampfmenge, dann ist das für die Zerstäubung des Wassers von Nachteil.
Bei den bisher bekannten Regelventilen mit Wassereinspritzung zur Kühlung des Dampfes sind die Bohrungen oder Spalte mit konstantem Querschnitt ausgeführt. Das Wasser tritt also mit wechselnder Eintrittsgeschwindigkeit in den Dampf, da die Wassermenge bei konstantem Temperaturgefälle abhängig ist von der durchströmenden Dampfmenge.
So wird z. B. bei der halben Dampfmenge und bei gleichem Temperaturgefälle auch nur .die halbe Wassermenge benötigt. Bei konstantem Spaltquerschnitt wird also die Eintrittsgeschwindigkeit nur halb so groß sein.
Die Forderung geht also dahin, bei geringen Dampfmengen - und damit Wassermengen - .den Querschnitt des Spaltes oder der Bohrung, durch die das Wasser zugeführt wird, entsprechend einzustellen. Diese Einstellung könnte von außen von Hand durchgeführt werden. Das bedingt aber eine dauernde Überwachung des Reduzierventils. Dem Gegenstand -der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Querschnitt für die Wassereinspritzung in der Weise zu regeln, daß er sich in Abhängigkeit von der Dampfmenge ebenfalls lastabhängig verändert.
Dies wird dadurch erreicht, das in einem konzentrisch zur Ventilachse angeordneten, vom Kühlwasserraum und dem Niederdruckraum des Ventils jewells durch eine Wand getrennten schmalen Ringraum ein Ringkolben axial verschiebbar vorgesehen ist, der auf seiner einen Schmalseite unter dem Druck des Einspritzwassers im Spalt und auf seiner anderen Schmalseite über einen absperrbaren Kanal unter dem Druck des Heißdampfes im Hochdruckraum steht.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar.
1 ist der Hochdruckraum, in (dem sich der hochgespannte Heißdampf befindet. 2 ist der Ventilabschlußkörper, der von einem Regelhebel 3 betätigt wird. Am Regelhebel 3 greift ein Stellgetriebe an, das durch einen Mengenmesser in der Ni.ederdruckleitung gesteuert wird. Dem Kühlwasserraum 4 wird das Kühlwasser zugeführt, das durch den Spalt 5 in .den @Diffusor des Niederdruckraumes 6 eingespritzt wird. Der Spalt 5 wird durch einen Ringkolben 7 .geschlossen, wenn im Hochdruckraum 1 Dampfdruck herrscht, der über einen Kanal 8 hinter den Ringkolben 7 gelangt. Kanal 8 kann durch ein Drosselorgan 9 vom Hochdruckraum 1 abgesperrt werden. Das ist erforderlich, um im Schließzustand jeglichen :Dampfaustritt in den Niederdruckraum 6 zu verhindern. Der Ringkolben 7 ist mit Kolbenringen 10 ausgerüstet, um die Spaltverluste an Dampf möglichst gering zu halten.
Die Arbeitsweise ist folgende: Wird der Ventilabschlußkörper2 ,geöffnet, so tritt Dampf von hoher Temperatur aus dem Hochdruckraum 1 in den Niederdruckraum 6 und von dort in die Rohrleitung. Der Wärmefühler registriert zu hohe Temperatur und veranlaßt ein bisher geschlossenes Einspritzventil zum ÖfFnen. Dieses Einspritzventil gibt Druckwasser von .einem Druck, der höher ist als der Dampfdruck im Hochdruckraum 1 in den Kühlwasserraum 4. Dieser Druck bewirkt ein Zurückschieben des Ringkolbens 7, der unter dem .Dampfdruck des Hochdruckraumes 1 steht. Dadurch gelangt Kühlwasser durch den Spalt 5 in den Niederdruckraum 6. Ist der Spalt 5 zu groß, so wird zu-viel Wasser eingespritzt und die Temperatur fällt unter den eingestellten Wert. Der Wärmefühler gibt daher dem Einspritzventil einen Schließimpuls. Der Druck im Kiihlwasserraum 4 fällt also, und durch den Druck im Hochdruckraum 1 wird der Spalt 5 verkleinert, so daß weniger Wasser eingespritzt wird. Bei zu Bringer Wassermenge steigt in der Rohrleitung die Temperatur an, und .der Wärmefühler gibt auf das Einspritzventil einen Öffnungsimpuls, wodurch .der Druck im Kühlwasserraum 4 steigt und den Spalt 5 weiter öffnet.
Auf diese Weise wird sich ein bestimmter Spaltquerschnitt einstellen, der der Wassermenge entspricht, die notwendig ist, um die Dampfmenge zu kühlen, die vom Hochdruckraum in den Niederdruck-: raum fließt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckminder-Regelventil für Heißdampfleitungen, in dem der Heißdampf zugleich mittels Wassereinspritzung durch im Niederdruckraum des Ventils außerhalb des Verstellbereiches des Ventilabschlußkörpers angeordnete Bohrungen oder einen Ringspalt gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem konzentrisch zur Ventilachse angeordneten, vom Kühlwasserraum (4) und dem Niederdruckraum (6) des Ventils jeweils durch eine Wand getrennten schmalen Ringraum ein Ringkolben (7) axial verschiebbar vorgesehen ist, der auf seiner einen Schmalseite unter dem Druck des Einspritzwassers im Spalt (5) und auf seiner anderen Schmalseite über einen absperrbaren Kanal (8) unter dem Druck des Heißdampfes im Hochdruckraum (1) steht.
2. Druckminder-Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (7) Kolbenringe (10) oder ähnliche Dichtungselemente trägt, die verhindern, daß Dampf aus dem Hochdruckraum (1) in den Kühlwasserraum (4) tritt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 905 019; deutsche Auslegeschriften Nr. 1001 687, 1020 642.