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Doppelsitzventil Doppelsitzventile werden mit besonderem Vorteil als
Regelventile verwendet. Der Hauptvorteil des Doppelsitzventiles ist die weitgehende
Druckentlastung, so daß nur geringe Verstellkräfte zur Öffnung des Ventils notwendig
sind. Doppelsitzventile haben jedoch den großen Nachteil, daß sie auf die Dauer
nicht völlig dicht schließen. Es sind daher bereits verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen
worden, um die Dichtheit von Doppelsitzventilen zu verbessern, beispielsweise durch
Einschalten einer Feder zwischen den beiden Ventilverschlußstücken. Die Zweckmäßigkeit
derartiger Ausführungen ist jedoch fraglich, so daß man also bei Doppelsitzventilen
dieser Art auch weiterhin mit Schwierigkeiten zu rechnen haben wird.
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Bei einem bekannten Doppelsitzventil mit hohlem Hauptverschlußstück,
das als zweiseitiger Drosselkörper ausgebildet ist, sind für jede Drosselzone nacheinander
bedienbare Verschlußstücke vorgesehen. Durch diese Ventilanordnung soll die Aufgabe
gelöst werden, die verschiedenen Verschlußstücke vom Druck zu entlasten, um das
Ventil leicht öffnen zu können. Da die Druckbelastung sich nach der Größe der dem
Arbeitsmittel ausgesetzten Oberfläche richtet, wird zunächst ein Hilfsverschlußstück
mit kleiner Oberfläche geöffnet, so daß das nächst-größere Verschlußstück vom Druck
entlastet wird und durch eine Spindel leicht angehoben werden kann.
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Bei einer anderen bekannten Anordnung ist ein Doppelsitzventil mit
einem hohlen, zweiteiligen Doppelsitzverschlußstück mit gegenläufiger Strömung und
besonderem Führungskreuz versehen. Dieses bekannte Doppelsitzventil soll ebenfalls
eine stufenweise Druckentlastung der Verschlußstücke ermöglichen und unempfindlich
gegen Längendehnung der Ventilspindel infolge Wärmedehnung sein. Mit diesem Ventil
ist man aber nicht in der Lage, kleinste Dampfmengen annähernd genau bemessen über
einen längeren Zeitraum hinweg das Ventil durchströmen zu lassen, ohne daß der gesamte
Ventilquerschnitt freigegeben wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelsitzventil mit hohlem Hauptverschlußstück,
das als zweiseitiger Drosselkörper mit besonderen Drosselzonen ausgebildet ist,
bei dem der Durchfluß durch seinen hohlen Innenteil auf der Zuflußseite durch ein
Hilfsverschlußstück absperrbar ist, das von derselben Spindel wie das Hilfsverschlußstück
bedienbar ist. Die Erfindung besteht darin, daß zur Durchlaßregelung kleinster Dampfmengen
zwischen dem dem Hilfsverschlußstück abgewandten Absperr-bzw. Drosselteil des Hauptverschlußstückes
und dem zugehörigen Gehäusesitz bei in Schließstellung befindlichem Hauptverschlußstück
ein Ringspalt als Durchlaß zum Abströmraum vorgesehen ist. Auf diese Weise gelingt
es, kleinste Dampfmengen regelbar durch die Ventilverschlußstücke strömen zu lassen,
wobei das Hauptverschlußstück durch den überdruck inderAnströmseite auf seinem Sitz
gehalten wird. Dies kann insbesondere dann von Bedeutung sein, wenn z. B. eine Hochdruckleitung
mit Hilfe kleiner Dampfmenge vorgewärmt werden soll, um sie im betriebswarmen Zustand
zu halten und einen etwa beim Anfahren aus dem kalten Zustand auftretenden Wärmeschock
zu vermeiden.
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Die Erfindung sei an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung erläutert. Das Ventil besitzt eine Drosselzone 2 und einen Ringspalt 3
mit vorgeschalteter Drosselzone. Der Dampf soll durch den Stutzen 4 zuströmen und
durch den Stutzen 5 abströmen. Die beiden Drosselzonen werden in entgegengesetzter
Richtung durchströmt, die Drosselzone 2 von oben nach unten, die zum Ringspalt 3
gehörende Drosselzone von unten nach oben. Das wird dadurch erreicht, daß das Hauptverschlußstück
1 rohrförmig ausgebildet ist, so daß ein Teil des Dampfes aus dem Stutzen 4 durch
dieses hindurch in den Raum 6 strömen und von hier aus zum Ringspalt 3 gelangen
kann. Für jede der beiden Drosselzonen ist ein eigenes Verschlußstück vorgesehen,
wobei diese durch den Druck des Mediums in schließendem Sinne belastet sind.
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Das Hauptverschlußstück 1 wirkt mit einer Fläche mit einem entsprechenden
Sitz 7 am Einsatz 8 als Verschluß für die Zone 2 zusammen, während vor der oberen
Öffnung des rohrförmigen Hauptverschlußstückes 1 ein Hilfsverschlußstück 9 angeordnet
ist. Dieses ist nach Art eines Vorhubventils in bekannter Weise am unteren Ende
der Ventilspindel 11 vorgesehen und wird in üblicher Weise von einem Teil
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des Hauptverschlußstückes 1 umfaßt. Wird. die Spindel
angehoben, gibt zunächst das Hilfsverschlußstück 9 einen Durchlaß zum Innenraum
des Hauptverschlußstückes 1 frei, so daß eine teilweise Druckentlastung des Hauptverschlußstückes
1 herbeigeführt wird und eine kleine Dampfmenge ständig zum Abströmraum fließt.
Legt sich das Hilfsverschlußstück 9 mit seiner Fläche 12 gegen den Teil
10, so wird das Hauptverschlußstück ebenfalls angehoben und der Ventilquerschnitt
beim Sitz 7 freigegeben. Soll das Ventil wieder geschlossen werden, so wird die
Spindel 11 mit dem an ihr hängenden Hauptverschlußstück 1 gesenkt, dieses
auf seinen Sitz 7 aufgesetzt und bei der Weiterbewegung der Spindel auch
das Hilfsverschlußstück 9 auf seinen Sitz gedrückt und der Durchfluß durch das Hauptverschlußstück
geschlossen.
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Bei dieser Ventilanordnung wird der Dichtungsdruck für jede Absperrstelle
für sizh erzeugt, denn beide Verschlußstücke sind nach Art von Einsatzventilen ausgebildet,
die in geschlossenem Zustand vom Druck des Mediums und dem über die Spindel wirkenden
Schließdruck belastet sind. Damit ist ein sicherer Abschluß in jedem Falle gewährleistet.
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Die dargestellte Bauform hat gegenüber den bekannten Ventilen eine
Reihe wichtiger Vorteile. Zunächst einmal besteht in der, in der Zeichnung gesehen,
unteren Drosselzone kein dichter Abschluß zwischen Ventileinsatz 8 und Hauptverschlußstück
1, sondern es bleibt ein wenn auch kleiner Ringspalt 3 frei. Wird jetzt das Hilfsverschlußstück
9 angehoben, ohne daß zunächst der Teil 10 bewegt wird, so tritt nicht nur
die erstrebte weitgehende Druckentlastung des Hauptverschlußstückes 1 ein, sondern
es können auch für den Fall, daß nur eine Vorwärmung z. B. einer Hochdruckleitung
auf betriebswarmen Zustand zur Vermeidung eines Wärmeschockes beabsichtigt ist,
über die Bohrungen 13 im Teil 10 geringe Dampfmengen durch das Innere des Hauptverschlußstückes
1 durch den Ringspalt 3 zum Abströmraum strömen, 'd. h., man kann auch kleinste
Dampfmengen durch das Ventil hindurchgehen lassen, jedenfalls viel kleinere Dampfmengen
als es mit dem üblichen Doppelsitzventil möglich ist, wobei man noch diese kleinen
Mengen viel genauer als bisher regeln kann.
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Weiter ergeben sich besonders günstige Strömungsverhältnisse, und
zwar aus folgendem Grunde: Nach dem Anheben des Hauptverschlußstückes 1 strömt ein
Teil des Dampfes aus dem Stutzen 4 unmittelbar zur Drosselzone 2. Der andere Teil
strömt über die Bohrungen 13 nach dem Ringspalt 3. Die (Öffnungen 13 liegen nun
bei angehobenem Hauptverschlußstück 1 etwa in der Mitte oder oberhalb der Mitte
des Stutzens 4. Der Dampf verteilt sich also gewissermaßen selbsttätig auf die beiden
Drosselzonen. Wird auf eine besonders gleichmäßige Beaufschlagung der Drosselzone
2 Wert gelegt, so kann man vor ihr eine Leitfläche 14 - derartige Vorrichtungen
sind an sich bekannt - nach Art eines schräg abgeschnittenen Zylinders einsetzen.
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Die neue Bauform eignet sich auch gut als sogenanntes Dampfumformventil,
d. h. als Ventil, bei dem der Drosselvorgang mit einer Wassereinspritzung verbunden
wird. Im Beispiel ist die Wassereinspritzung für beide Drosselzonen vorgesehen,
wie durch die Kanäle 15 und 16 angedeutet ist. Es kann naturgemäß auch Fälle geben,
in denen die Wasserzufuhr zu nur einer Drosselzone ausreicht.
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Das in seiner Form sehr einfach gehaltene Gehäuse kann als Guß- oder
Schmiedestück hergestellt sein.