DE1576833B2

DE1576833B2 - Vorrichtung zum steuerbaren einfuehren von kuehlwasser in eine ueberhitzten dampf fuehrende leitung

Info

Publication number: DE1576833B2
Application number: DE19671576833
Authority: DE
Inventors: Berth Säffle Gustafsson (Schweiz)
Original assignee: AB Källe-Regulatorer, Säffle (Schweden)
Priority date: 1966-09-28
Filing date: 1967-07-19
Publication date: 1976-05-20
Also published as: FI49220B; GB1151016A; FI49220C; DE1576833A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum steuerbaren Einführen von Kühlwasser in eine überhitzten Dampf führende Leitung mit einem hohlzylindrischen, in die Dampfleitung ragenden und an seinem freien Ende eine Düsenöffnung aufweisenden Ventilkörper, mit Durchtrittskanälen zum Zuführen des Kühlwassers unter Drall von einer Kühlwasserquelle und mit einem in dem Ventilkörper axialverschieblichen und je nach seiner Axialposition einen unterschiedlich großen Kühlwasser-Durchtrittsquerschnitt freigebenden Ventilglied, das auf der der Düsenöffnung abgewandten Seite über eine Stange an eine Betätigungseinrichtung angekoppelt ist. Eine solche Vorrichtung ist aus der DT-PS 5 97 061 bekannt.

Bei der bekannten Vorrichtung ist der Ventilkörper als einfacher Stutzen ausgebildet, während das Ventilglied einen ersten, kolbenartigen Abschnitt mit einem schraubenlinienartig gewundenen Kanal aufweist, der das einströmende Kühlwasser in Drall versetzt, sowie einen zweiten im Bereich der Stutzenmündung beweglichen und mit parabolischem Querschnittsverlauf versehenen Steuerabschnitt besitzt. Wenn mehr Kühlwasser eingespritzt werden soll, so muß das Ventilglied aus dem Stutzen in Richtung zum Innern der dampfführenden Leitung bewegt werden, was die Vernebelung des Kühlwassers nachteilig beeinflußt, da es leicht auf das vor der Stutzenmündung liegende Ventilglied auftreffen kann. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Dosiergenauigkeit in Abhängigkeit von der Verstellung der Kolbenstange nur schwer reproduzierbar aufrechterhalten ist, wobei noch hinzukommt, daß die Fertigung des Ventilgliedes wegen der notwendigen Facondreharbeiten ziemlich aufwendig sein muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die eine genauere Steuerung der Einspritzmenge ermöglicht und bei der die Zerstäubung des Einspritzwassers durch die Vorrichtung selbst nicht behindert wird. Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehene Ausbildung gemäß der Erfindung ist im Patentanspruch 1 definiert. Danach ergibt sich, daß die im stationären Teil, also dem Ventilkörper, vorgesehenen Durchtrittskanäle mit wenig Aufwand, aber dafür viel genauer zu fertigen sind als etwa ein parabolischer Ventilgliedquerschnitt. Diese Kanäle werden nun nacheinander vom Ventilglied freigegeben, und zwar bei dessen Rückbewegung, so daß es ausgeschlossen ist, daß das Ventilglied selbst die Zerstäubung behindert. Etwa von den abgedeckten Kanalmündungen her durchleckendes Wasser wird dabei mitgerissen und ebenfalls zerstäubt, da im Betrieb zumindest die vorderste Kanalmündung in der Regel offen ist. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Einzelheiten in der Zeichnung dargestellt, die nachstehend näher erläutert wird.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Einspritzvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 ist ein Schnitt gemäß Linie H-II in Fig. l.und Fig.3 zeigt in kleinerem Maßstab die Anordnung der Einspritzvorrichtung in einer Dampfleitung.

Ein an einem Ende vollständig offener Zylinder 4 (Fig. 1) besitzt an seinem gegenüberliegenden Ende eine Endwandung 5 mit einer nach außen hin konisch verjüngten Düsenöffnung 6. Zwischen der Außenseite des Zylinders 4 und einem umgebenden Gehäuse 8 ist ein Ringraum 7 ausgebildet, der an einem Ende durch die Endwand 5 verschlossen ist. Der gegenüberliegende Endabschnitt des Gehäuses 8 ragt über den Zylinder 4 hinaus und ist durch eine Endwand 9 verschlossen. Nahe der Endwand 9 ist an dem Gehäuse 8 ein Einlaß-Rohrstutzen 10 für den Anschluß an eine Druckwasserleitung vorgesehen.

Der Zylinder 4 dient als Ventilkörper. Als Ventilglied ist ein länglicher Kolben 11 in dem Zylinder 4 angeordnet; seine Kolbenstange 12 ragt durch eine in ihren Einzelheiten nicht dargestellte Stopfbuchspakkung 13 in der Endwand 9. Von dem inneren Ende des Kolbens 11 ragt ein Stift 14 mit einer konischen Oberfläche axial hervor, der zum Verschluß der Düsenöffnung 6 bei der am weitesten eingeschobenen Stellung des Kolbens dient.

Mehrere Durchtrittskanäle 15 durch die Wandung des Zylinders 4 sind sowohl axial als auch radial im Abstand voneinander angeordnet, und zwar vorzugs-

6ο weise gleichmäßig verteilt entlang einer gedachten Schraubenlinie. Wie in Fig.2 zu erkennen, sind die Durchtrittskanäle 15 tangential zu der Innenfläche des Zylinders 4 gerichtet. Zur Verringerung des Druckabfalles haben die äußeren Abschnitte der Durchtrittskanäle 15 einen vergleichsweise großen Durchmesser, und lediglich der der Innenseite des Zylinders 4 am nächsten gelegene Abschnitt der Durchlässe hat einen verringerten Querschnitt, der entsprechend der erforderlichen

Wasserzufuhr bemessen ist. Wenn die Zylinderwandung sehr dünn ist, sind die erweiterten Abschnitte der Durchlaßkanäle selbstverständlich nicht erforderlich, doch muß der Zylinder wegen der in Dampfleitungen auftretenden hohen Drücke im allgemeinen eine ziemlich dicke Wandung haben.

Γη F i g. 3 der Zeichnung ist die insoweit beschriebene Vorrichtung an einen gekrümmten Abschnitt 16 einer Dampfleitung mittels eines Rohrstutzens 17 angeschlossen, der an den Leitungskrümmer angeschweißt ist. Eine an dem äußeren Ende des Gehäuses 8 befestigte Konsole 18 trägt einen Schwenkstift 19 für einen Hebel 20, der bei 21 an die Kolbenstange 12 angelenkt ist. Das freie Ende des Hebels 20 ist für den Anschluß an ein Betätigungsglied, z. B. einen Stellmotor einer Regeleinrichtung, die die Temperatur in der Dampfleitung mißt, ausgebildet.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist bereits oben angedeutet worden. Wenn der Einlaßstutzen 10 des Gehäuses 8 an eine Druckwasserleitung oder eine Druckwasserquelle angeschlossen worden ist, stehen die Durchtrittskanäle 15 über den Raum 7 zwischen der Außenseite des Zylinders 4 und der Innenseite des Gehäuses 8 mit der Druckwasserquelle in Verbindung.

Sobald der Kolben 11 soweit nach hinten gezogen worden ist, daß das Auslaßende der am nächsten zu der Düsenöffnung 6 gelegenen Durchtrittskanäle 15 entsprechend der in F i g. 1 gezeigten Stellung freigegeben worden ist, wird ein Wasserstrahl tangential in den Zylinder 4 eingespritzt und erhält dort eine schraubenförmige und spiralige Wirbelbewegung bis zu der Düsenöffnung 6 und durch diese hindurch. Außerhalb der Düse 6 bildet der Wasserstrom einen konischen Schleier 22, der durch den Dampf wirkungsvoll zerstäubt wird. Wie bereits hervorgehoben, hat die Vorrichtung den wesentlichen Vorteil, daß aus den durch den Kolben 11 verschlossenen Durchtrittskanälen austretendes Leckwasser direkt in den die' Düse verlassenden rotierenden Wasserstrom eingeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum steuerbaren Einführen von Kühlwasser in eine überhitzten Dampf führende Leitung mit einem hohlzylindrischen, in die Dampfleitung ragenden und an seinem freien Ende eine Düsenöffnung aufweisenden Ventilkörper, mit Durchtrittskanälen zum Zuführen des Kühlwassers unter Drall von einer Kühlwasserquelle und mit einem in dem Ventilkörper axialverschieblichen und je nach seiner Axialposition einen unterschiedlich großen Kühlwasser-Durchtrittsquerschnitt freigebenden Ventilglied, das auf der der Düsenöffnung abgewandten Seite über eine Stange an eine Betätigungseinrichtung angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (15) in einem im Innenraum des Ventilkörpers stationär angeordneten Zylinder (4) vorgesehen sind und tangential sowie axial zueinander versetzt in das Innere des Zylinders (4) münden, und daß das als Kolben (11) ausgebildete Ventilglied bei seiner Rückbewegung von der Düsenöffnung (6) die Durchtrittskanäle (15) nacheinander unter entsprechender Vergrößerung des Durchtrittsquerschnittes freigibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (15) sich in Richtung auf das Innere des Zylinders (4) verengen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (7) zwischen dem Gehäuse (8) und dem Zylinder (4) des Ventilkörpers mit der Kühlwasserquelle verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (15) in gleichem Axialabstand entlang einer Schraubenlinie um den Zylinder (4) liegen.