DE1673461B2 - Regelventil mit druckdifferenzabhaengig gesteuerter durchflussmengenbegrenzung, insbesondere fuer fernheizanlagen - Google Patents

Description

60 verwendeten drei getrennten Geräte ersetzt und sich durch einen einfachen, betriebssicheren Aufbau auszeichnet, der es gestattet, mit verhältnismäßig kleinen Verstellkräften zur Regelung das Auslangen zu finden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Regelventil ge-

Die Erfindung betrifft ein Regelventil mit druck- maß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß differenzabhängig gesteuerter Durchflußmengenbe- dem gehäusefesten Ventilsitz auf der einen Seite ein grenzung, insbesondere für Fernheizanlagen, bei dem von außen her verstellbares Ventilverschlußstück

1. Regelventil mit druckdifferenzabhängig gesteuerter Durchflußmengenbegrenzung, insbesondere für Fernheizanlagen, bei dem mit einem gehäusefesten Ventilsitz ein Ventilverschlußstück zusammenwirkt und durch ein an einer Drosselstelle erzeugtes Druckgefälle ein Regelorgan für das durchfließende Medium über einen federbelasteten Stellmotor beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem gehäusefesten Ventilsitz (4) auf der einen Seite ein von außen her verstellbares Ventilverschlußstück (5) und auf der anderen Seite ein beweglich gelagertes, einen Ringspalt (23) begrenzendes Stellglied (19) zugeordnet ist und daß der mit dem Stellglied (19) gekuppelte federbelastete Membran- oder Kolbenstellmotor (10) mit dem an dem gehäusefesten Ventilsitz (4) anstehenden Druckgefälle (p, — P₂) beaufschlagt ist.

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (4) in dem Gehäuse (1) gegen Ventilsitze (4) mit unterschiedlicher Bohrungsweite (9) auswechselbar angeordnet ist und durch die Bohrungsweite im Zusammenwirken mit dem Stellglied (19) eine jeweils konstante Durchflußmenge gegeben ist.

3. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied eine in dem zugeordneten Gehäuseteil (11, 22) flüssigkeitsdicht verschieblich gelagerte Hohlspindel (19) ist, deren in den Ventilauslaß (3) mündender Hohlraum (20) über Kanäle (18) mit einer die die Sollwert-Federkraft gebende Feder (IS) enthaltenden und einseitig durch die Membran (13) oder den Kolben verschlossenen Kammer (15) des Stellmotors (10) in Verbindung steht.

4. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (4) einseitig den Ringspalt (23) begrenzt und gegebenenfalls an seiner den Ringspalt (23) begrenzenden Seite eine Dichtfläche (26) trägt, die mit einer Dichtkante (27) des Stellgliedes (19) zusammenwirken kann.

5. Regelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (19) eine Dämpfungseinrichtung (24, 25) trägt.

6. Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung aus einem an der Membran (13) oder dem Kolben des Stellmotors (10) befestigten konischen Ventilkörper (24) besteht, der mit einem in der Verbindungsleitung (16) des Ventileinlasses (2) mit einer einseitig durch die Membran (13) oder den Kolben abgeschlossenen Kammer (14) des Stellmotors (10) liegenden Bohrung (25) zusammenwirkt.

7. Regelventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (24) und die Bohrung (25) koaxial zu dem Stellglied (19) angeordnet sind.

und auf der anderen Seite ein beweglich gelagertes, einen Ringspalt begrenzendes Stellglied zugeordnet ist und daß der mit dem Stellglied gekuppelte federbelastete Membran- oder Kolbenstellmotor mit dem an dem gehäusefesten Ventilsitz anstehenden Druckgefälle beaufschlagt ist.

Bei dem neuen Regelventil wird von dem Stellglied eiae gleichbleibende Druckdifferenz an dem Ventilsitz eingeregelt. Das als Regelkegel wirkende Ventilverschlußstück auf der anderen Seite des Ventilsitzes gestattet es, die konstant zu haltende Durchflußmenge bis auf Null zu verkleinern. Zur Verstellung dieses Ventilverschlußstückes sind lediglich geringe Verstellkräfte erforderlich.

Weitere vorteilhafte abgewandelte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Regelventils rind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Teil eines Fernheiznetzes mit Regelgeräten bekannter Bauart in schematischer Darstellung und

F i g. 2 ein Regelventil gemäß der Erfindung im axialen Schnitt in einer Seitenansicht.

In F i g. 1 ist ein Teil eines Fernheiznetzes dargestellt, wie es heute in der Regel zum Einsatz kommt. Um zu gewährleisten, daß der Verbraucher nur eine bestimmte Menge Heißwasser abnehmen kann, ist ein Mengenregler α vorgesehen, wobei ein Differenzdruckregler & an dem Motorventile einen bestimmten Differenzdruck zu halten hat. Hierdurch wird gewährleistet, daß das Motorventile unabhängig von den schwankenden Drücken P₁ und p.-, ausgelegt werden kann.

An die Stelle der Geräte a, b, c tritt erfindungsgemaß das in F i g. 2 dargestellte neue Regelventil:

In einem Ventilgehäuse 1, dessen Einlaß bei 2 und dessen Auslaß bei 3 angeordnet sind, ist ein auswechselbarer Ventilsitz 4 vorgesehen, mit dem ein kegelförmiges Ventilverschlußstück 5 zusammenwirkt, das über eine Ventilspindel 6 von einem bei 7 schematisch angedeuteten, mit einer Stelleinrichtung zusammenwirkenden Motor zur Veränderung des wirksamen Durchflußquerschnittes verstellbar ist. Der Ventilsitz 4 ist in das Gehäuse 1 eingeschraubt und kann, da er bei 8 einen Sechskant aufweist, ausgeschraubt werden, so daß es dann möglich ist, einen anderen Ventilsitz 4 mit einer beispielsweise kleineren Bohrung 9 in das Gehäuse 1 einzuschrauben.

Die Durchgangsbohrung 9, die ein Maß für die konstant zu haltende Menge darstellt, verläuft koaxial zu dem Ventilverschlußstück 5.

An der Unterseite des Ventilgehäuses 1 ist ein Membranstellmotor 10 angeordnet, dessen Gehäuse 11 bei 12 an das Ventilgehäuse 1 angeflanscht ist, so daß das Ganze eine konstruktive Baueinheit bildet, die aus dem den Ventilsitz 4 und das Ventilverschlußstück 5 umfassenden eigentlichen Ventil und aus einem im einzelnen noch zu beschreibenden, von dem Membranstellmotor 10 teilweise gebildeten Differenzdruckregler besteht. Zu diesem Zwecke ist der Membranstellmotor 10 derart angeschlossen, daß seine Membran 13, die zwei Kammern 14, 15 abtrennt, von dem Differenzdruck zwischen dem Ventil-2 und dem Druck in der Bohrung 9 beaufist Die Beaufschlagung der Membran 13 durch den'am Ventileinlaß herrschenden Druck auf üurcn aen ^ _esch;_eht durch eine in die Kammer ende und von dem Ventileinlaß 2 abgehende 16 Die Membran 13 ist auf der anderen Seite mit einem Federteller 17 verbunden auf den eine Feder 18 drückt, die sich gegen das Gehäuse U absrtfit und eine im wesentlichen konstante Federkraft Ergibt. Mit der Membran 13 und dem FederttUer 17 fet darüber hinaus eine Hohlspindel 19 gekuppelt, deren Hohlraum 20 über Kanäle 21 mi der Se Feder 18 enthaltenden Kammer 15 des Stellmotors 10 Verbunden ist. Die Hohlspindel 19 ist im übrisen bei 22 abgedichtet geführt. Da der Vent,ls,tz4 an der Stelle 26 eine Dichtfläche aufweist, kann die

chen daß die Druckdifferenz zwischen dem DrU^p₁ am Eintritt 2 und dem Druck p., in der Bohrung 9 als konstant anzusehen ist. Damit ist dann gewährleistet, S3 bei voll geöffnetem Verschlußstuck:5 entsprechend der Größe der Durchtnttsbohrung 9 eine konstante Durchflußmenge gegeben ist. Diese Du.chflußmenge kann nun durch das Verschlußstuck5 verkleinert werden. .

Die Wirkungsweise dieses Ventils ist wie legt: Die Membran 13 ist einerseits über die Lemina 16 mit dem am Ventileinlaß 2 herrschenden Druck p, und andererseits über den Hohlraum 20 und die Kanäle 21 der Hohlspindel 19 mit dem in der bohrung 9 herrschenden Druck p, beaufschlagt Die von der Differenz dieser beiden Drücke auf die Membran 13 ausgeübte Kraft ist im Ruhezustand gleich der den Sollwert vorgebenden Federkraft der Feder 18, die bei kleinen Auslenkungen als konstant angesehen werden kann. Demgemäß herrscht an dem Vcnt.l-_Sitz4 stets ein konstanter Differenzdruck, so daß das VentilverschlußstückS bei Betätigung durch den Motor? oder durch einen Flüssigkeitsausdehnungslhermostaten zur Wärmeregelung den wirksamen Durchtrittsquerschnitt variieren kann, wobei stets andern Ventilverschlußstück ein konstanter Differenzdruck

ansteht.

Durch Veränderung der lichten Weite der Bohrung 9 was durch Auswechseln des Sitzes 4 geschehen kann, ist es möglich, eine bestimmte _ maximale Durchflußmenge vorzugeben, da der an dieser Bohrung herrschende. Druck P₁-P₂ in der beschriebenen Weise über den selbsttätig veränderlichen Ringspalt 23 aufrechterhalten wird.

Um eine Dämpfung der Hubbewegungen der Membran 13 zu erzielen, ist an der Membran ein konischer Ventilkörper 24 vorgesehen, der mit einem bei 24 angedeuteten Sitz zusammenwirkt, über den die Leitung 16 in die Kammer 14 mündet. Die Anordnung ist derart getroffen, daß bei Annäherung der Membran an den Sitz 25, d.h. bei Vergrößerung des Ringspaltes 23, eine Querschnittsverminderung der Zuflußmündung bei 25 eintritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   mit einem gehäusefesten Ventilsitz ein Ventilverschlußstück zusammenwirkt und durch ein an einer Drosselstelle erzeugtes Druckgefälle ein Regelorgan für das durchfließende Medium über einen federbelasteten Stellmotor beeinflußbar ist.

   Bei Fernheizanlagen, die eine größere Anzahl von Verbrauchern speisen, besteht eine gewisse Schwierigkeil darin, daß das Heißwassernetz mit immer größer werdender Anzahl von Abnehmern für die Wärmelieferstation, das ist in der Regel ein Wärmekraftwerk, hinsichtlich des Leistungsbedarfes und der Leistungsverteilung immer unübersichtlicher wird. Um überschaubare Verhältnisse zu schaffen, müssen in dem Netz an gewissen Stellen Mengenregler vorgese-

   hen werden, die insbesondere eine Mengenbegrenzung vornehmen, so daß gewährleistet ist, daß lediglich eine vorbestimmte begrenzte Heißwassermenge von den Verbrauchern abgenommen werden kann. Da nun die Drücke in den Vorlauf- und Rücklaufleitungen der Verbraucher stark schwanken, ist es erforderlich, in dem Leitungsnetz zusätzlich noch Differenzdruckregler vorzusehen, die einen bestimmten Differenzdruck an einem den Verbrauchern zugeordneten Motorventil halten, das eine Einflußnahme auf die Leistungsabnahme der einzelnen Verbraucher gestattet.

   In der Praxis sind somit drei getrennte Geräte erforderlich, nämlich ein Mengenregler, ein Differenzdruckregler und ein Motorventil, was einen erhebli-

   chen Aufwand sowohl in technischer Hinsicht als auch insbesondere bezüglich des Erstellungspreises solcher Anlagen bedingt.

   Aus der deutschen Patentschrift 824 114 ist eine Vorrichtung zur Durchflußregelung für strömende

   Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe bekannt, die insbesondere für Wasserfilteranlagen bestimmt ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung, bei der eine von dem strömenden Mittel durchflossene Drossel mit beweglichem oder nachgiebigem Steuerteil ein Druckgefälle erzeugt und damit ein Regelorgan für das durchfließende Mittel beeinflußt, ist die Drossel mit dem Steuerteil und dem Regelorgan innerhalb eines ^;n die Rohrleitung einzubauenden Gehäuses vereinigt. Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, daß die beweglich gelagerte Blende gegenüber dem ebenfalls beweglich gelagerten Drosselgehäuse durch ein Handrad und einen Spindeltrieb verstellbar ist. Zur Verstellung der scheibenartig ausgebildeten Blende sind beträchtliche Verstellkräfte erforderlich, während andererseits die Konstruktion mit Rücksicht auf die in die Bohrung des Drosselgehäuses eingreifende und dort einen Ringspalt begrenzende Blende einen verhältnismäßig großen Durchmesser aufweisen muß, was einen entsprechenden Platzbedarf zur Folge hat.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelventil mit Druckdifferenzregelung und abhängig davon gesteuerter Durchflußmengenbegrenzung, insbesondere für Fernheizanlagen, zu schaffen, das die erwähnten, bei Fernheizanlagen bisher durchweg