DE1750803C - Pressure reducing and desuperheating valve - Google Patents

Pressure reducing and desuperheating valve

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DE1750803C
DE1750803C DE1750803C DE 1750803 C DE1750803 C DE 1750803C DE 1750803 C DE1750803 C DE 1750803C
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steam
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cooling water
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Expired
Application number
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German (de)
Inventor
Arthur William Ernest Tarvin Chester Helhngman (Großbritannien)
Original Assignee
Copes Regulators Ltd , Winsford, Cheshire (Großbritannien)
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Description

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe 65 durch eine Stopfbuchse 6 nach außen aus. Das äußezugrunde, ein Ventil der eingangs erwähnten Art so re Ende der Spindel 5 ist an ein nicht gezeigtes Betäauszugestalten, daß auf eine Druckeinspritzung ver- tigungsorgan angeschlossen, das von Signalen von ziehtet werden kann. Gleichzeitig soll sichergestellt einem Dampfdruckkontrollorgan gesteuert wird. DieIn contrast, the invention provides task 65 to the outside by means of a stuffing box 6. The external basis a valve of the type mentioned at the beginning so re end of the spindle 5 is to be designed on a not shown Betäauszuestalten, that connected to a pressure injection control unit, which is controlled by signals from can be drawn. At the same time, a steam pressure control element is to be controlled. the

(f-(f-

Signale können hydraulischer, pneumatischer, elek- den Einiaß mit im wesentlichen dem gleichen Druck trischer oder anderer geeigneter Art sein. ein, den der druckreduzierte entspannte uampi aui-Signals can be hydraulic, pneumatic or electrical inlet with essentially the same pressure tric or other suitable type. that the pressure-relieved, relaxed uampi

Auf die Spindel 5 ist das eigentliche Ventil 7 auf- weisL Es wird daher nicht in den Dampf eingespritzt, gesetzt, welches ein mit einer einzigen profilierten sondern wird von dem durch den zwischen aem&uz-Sitzfläche versehenes Drosselorgan8 und einen Aus- 5 ring 12 und dem Drosselorgan8.heg«flen^giormigleichskolben9 von im wesentlichen gleichen Durch- gen Durchlaß mit hoher Geschwindigkeit «ttomenaen messer wie die Sitzfläche des Drosselorgans 8 auf- Dampf aufgenommen. Die Wirkung ist^aünucn emem weist. Dadurch wird sichergestellt, daß der durch den üblichen Injektor. Das ankommende wasser wiraι ois Einlaß 2 eintretende Hochdruckdampf auf die Unter- zu einem gewissen Grad durch Berührung nut _aem seite des Drosselorgaas 8 und auf die Oberseite des io Sitzring 12 und dem Bauteil 14 erhitzt, una inioige Kolbeas 9 wirkt, wodurch sich die Druckwirkung ge- der hohen Geschwindigkeit des Damptes am «^°^ι-genseitig ausgleicht. Der Niederdruckdampf wirkt auf punkt ist der Wärmeübergangskoeffizient ™Βθκη die obere Seite des Drosselorgans 8 und über eine Dampf und Wasser ebenfalls hoch, wodurch durch die Mitte des Drosselorgans und des Kolbens schnelle Wärmeaufnahme des Wassers ββ verlaufende Axialbohrung 10 und über au der Unter- 15 Dampf möglich wird. Im Anschluß an denAWcnnra seite des Kolbens angeordnete radiale Bohrungen 11 hoher Dampfgeschwindigkeit befindet sicn,aa ocr auf die Unterseite des Kolbens 9. Die Druckkräfte Dampf hinter dem Drosselorgan 8 expanaien, emc am Ventil sind also, abgesehen von den geringfügi- Zone 13 hoher Turbulenz, und dies verlangen aen gen, durch die Breite des Drosselorgansitzes und von den Wassertröpfchen jeweils zurückgelegten weg durch die Spindel an deren Durchtrittsstelle durch ao erheblich, wodurch den Tröpfchen genugena /.eu *ur die Stopfbüchse hervorgerufenen Unausgeglichenhei- Verfügung steht, weiter aufgeheizt ^werden unaaur ten ausgeglichen. Grund der Turbulenz ihre Große schnell zu vernn-The actual valve 7 is provided on the spindle 5. It is therefore not injected into the steam, which is a profiled one with a single one but is instead provided by the throttle element 8 provided between the aem & uz seat surface and an outlet ring 12 and the Throttle device 8 . h eg "fl ^ s giormigleichskolben9 gene of substantially the same throughput passage at high speed" ttomenaen diameter as the seating surface of the throttle member 8 taken up steam. The effect is evident. This ensures that the through the usual injector. The incoming water wiraι ois inlet 2 entering high pressure steam on the lower to a certain extent by touching nut _aem side of the throttle body 8 and heated on the top of the io seat ring 12 and the component 14, una inioige Kolbeas 9 acts, whereby the pressure effect ge - compensates for the high speed of the steam on the other side. The low-pressure steam acts on point is the heat transfer coefficient ™ Βθκη the upper side of the throttle element 8 and above a steam and water also high, whereby through the middle of the throttle element and the piston rapid heat absorption of the water ββ extending axial bore 10 and via au the sub-15 steam becomes possible. In connection with the side of the piston arranged radial bores 11 of high steam speed are located sicn, aa ocr on the underside of the piston 9. The pressure forces of steam behind the throttle element 8 expand, emc on the valve are, apart from the slight zone 13 of high turbulence, and this requires considerable, due to the width of the throttle body and the distance traveled by the water droplets through the spindle at its point of passage through ao, which means that the droplets are sufficient for the imbalance caused by the stuffing box and are further heated inaccurately ten balanced. Reason of the turbulence to reduce their size quickly

Das profilierte Drosselorgan 8 arbeitet mit einem gern. Es ist natürlich bekannt, daß fur eine D«tunmfesten Sitzring 12 zusammen, um zwischen dem Ein- te Wassermenge der Wärmeübergang ™scnen laß2 und dem Auslaß3 einen Dampfdurchlaß ver- »s Dampf und Wasser um so großer ist, je,Kleiner uic änderlichen Querschnitts für den mit hoher Ge- Tropfengröße des Wassers ist. Alle« nicht unmuteischwindigkeit strömenden Dampf zu schaffen. Hinter bar vom Dampf aufgenommene wasser °™m u dem Drosselorgan8 kann der Dampf in eine von gendwo in der turbulenten Zone m r.^we°f; ™» " einem am Sitzring 12 angeschweißten napfförmigen nach Aufnahme von genügend Warme verdampii Bauteil 14 gebildete Turbulenzzone 13 expandieren. 30 und dann mit dem Dampfstrom abgetunri wira. Zwischen dem Sitzring 12 und dem napfförmigen Das dargestellte Ventil vermindert diesKoetenι undThe profiled throttle member 8 works with one like. It is of course aware that for ever, uic änderlichen a D "tunmfesten seat ring 12 together to te between the inlet water flow, heat transfer ™ scne n laß2 and Auslaß3 a vapor permeability comparable" is s steam and water so great, kid Cross-section for those with a large drop size of water. To create all “not uncomfortable flowing steam”. Behind bar absorbed by the water vapor ™ ° the mu Drosselorgan8, the steam in one of gendwo in the turbulent zone m r ^ we ° f. ™ "" to a cup-shaped turbulence zone 13 welded to the seat ring 12 after absorption of sufficient heat evaporative component 14 to expand. 30 and then tuned off with the steam flow. Between the seat ring 12 and the cup-shaped valve shown reduces this and

Bauteil 14 ist eine mit dem Wassereinlaß 4 verbünde- den Ausrüstungsaufwand fur eine uamptaruCK^"-ne Ringkammer 15 vorgesehen, die zu einem koaxial zier- und Enthitzstation wesentlich, °eso°f ^ *?η" mit dem Drosselorgan und dem Sitzring 12 angeord- hohe Druck- und Temperaturverminderung zwischen neten ringförmigen Durchlaß 16 führt, welcher am 35 Einlaßdampf und Abdampf verlangwird.Db, venhinteren Ende des Strömungsweges des mit hoher til kann in einer Vielzahl von Großen^^hergestellt werComponent 14 is a piece of equipment connected with the water inlet 4 for a uamptaru CK ^ "- ne annular chamber 15, which essentially becomes a coaxial decorative and desuperheating station, ° eso ° f ^ *? Η " with the throttle element and the seat ring 12 Arranged high pressure and temperature reduction leads between the annular passage 16, which is required at the inlet steam and exhaust steam. Db , the rear end of the flow path of the high til can be made in a variety of sizes ^^ who

Df d il d bi iner großen Zahl ™te£cmeerDf d il d bi in a large number ™ te £ cmeer

hinteren Ende des Strömungsweges des mit hoher til kann in ^^rear end of the flow path of the high til can in ^^

Geschwindigkeit strömenden Dampfes und unmittel- den, um bei einer großen Zahl ™te£cmeerSpeed of the flowing steam and immediate, in order to with a large number ™ te £ cmeer

bar vor der turbulenten Zone 13 angeordnet ist. beitsbedingungen eingesetzt zu werd^- Es hat n«cnbar is arranged in front of the turbulent zone 13. working conditions to be employed ^ - It has n «cn

Die dem Ventil zugeführte Wassermenge wird von als besonders genau und se hnell auf An den«gen un einem Kühlwasserregelventil (nicht gezeigt) gesteuert, 40 Dampfstrom oder im E^1J=J1J1 The amount of water supplied to the valve is controlled by a cooling water control valve (not shown), steam flow or in E ^ 1 J = J 1 J 1

welches von einem durch einen Temperaturwächter, ratur ansprechend erwiesen so daß_über den ganzenwhich proved to be appealing by a temperature monitor, so that_over the whole

dessen Temperaiurimpuls an einer hinter dem darge- Einstellbereich, der etwa 50^l betragt απ aus^its temperature pulse at one behind the setting range shown, which amounts to about 50 ^ l απ from ^

stellten Ventil angeordneten Stelle entnommen wird, gangsdampfdruck und die Temperatur dauernd sehrThe outlet steam pressure and the temperature are continuously very high

erzeugten Signal verstellt wird. Das Wasser tritt in genau aufrechterhalten werden können.generated signal is adjusted. The water enters in exactly can be sustained.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 2 werden, daß das dem Ventil zugeführte Kühlwasser Patentansprüche: restlos verdampft und so eine optimale Kühlwirkung erreicht wird.1 2 that the cooling water supplied to the valve: evaporates completely and thus an optimal cooling effect is achieved. 1. Druckreduzier- und Enthitzventil, bei dem Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch ge-1. Pressure reducing and desuperheating valve, in which this object is achieved according to the invention zur Schaffung eines veränderlichen Dampfdurch- 5 löst, daß die Wassereinlaßeinrichtung an dem in laßquerschnittes durch eine Drosselzone ein DampfströmuEgsrichtung hinteren, bereits erheblich Drosselorgan mit einem festen Bauteil zusam- entspannten Dampf führenden Ende der Drosselzone menwirkt und bei dem eine Wasserspeiseleitung vorgesehen ist und daß der Dampfstrom durch die zu einer um die Drosselzone herum angeordneten Drosselzone im wesentlichen senkrecht aufwärts bis Wassereinlaßeinrichtung führt, über die Kühlwas- io zu der Stelle verläuft, an der das Wasser dem Dampfser zugeführt wird, und bei dem eine turbulente strom zugemischt wird und an dieser Stelle unmittel-Expansionszone vorgesehen ist, dadurch ge- bar in die turbulente Expansionszone übergeht, in kennzeichnet, daß die Wassereinlaßeinrich- der die Wassertröpfchen während ihrer Erhitzung rung (15, 16) an dem in Dampfströmungsrichtung und Verdampfung im Dampf in der Schwebe gehalhinteren, bereits erheblich entspannten Dampf 15 ten werden. Durch die Einführung des Wassers an führenden Ende der Drosselzone vorgesehen ist einer Stelle turbulenter Strömung und niedrigen und daß der Dampfstrom durch die Drosselzone Drucks hinter der Drosselzone wird eine Kühlwasserim wesentlichen senkrecht aufwärts bis zu der einspritzpumpe gegebenenfalls überflüssig, weil die Stelle (16) verläuft, an der das Wasser dem Wasseraufnahme im Dampf durch eine Art Injektor-Dampfstrom zugemischt wird und an dieser Stelle ao wirkung erfolgt. Die vollständige Verdampfung der unmittelbar in die turbulente Expansionszone in den Dampf eingeführten Wassertröpfchen wird daübergeht, in der die Wassertröpfchen während ih- bei durch die Führung des Dampfstroms von unten rer Erhitzung und Verdampfung im Dampf in der nach oben sichergestellt. Solange die Wasser tröpf-Schwebe gehalten werden. chen eine merkliche Größe haben, werden sie durchIn order to create a variable steam passage, the water inlet device acts at the end of the throttle zone, which already has a considerable throttle element and a solid component, at the end of the throttle zone, which leads to the rear end of the throttle zone through a throttle zone through a throttle zone, which already has a considerable throttle element and a solid component, and in which a water feed line is provided and the steam flow through which leads to a throttle zone arranged around the throttle zone, essentially vertically upwards to the water inlet device, via which the cooling water runs to the point at which the water is fed to the steam generator and at which a turbulent flow is mixed in and at this point immediately -Expansionszone is provided, thereby passing into the turbulent expansion zone, in denotes that the water inlet devices already considerably relaxed the water droplets during their heating (15, 16) on the one behind in the direction of steam flow and evaporation in the steam Dam pf 15 th. By introducing the water at the leading end of the throttle zone a point of turbulent flow and low pressure is provided, and that the steam flow through the throttle zone pressure behind the throttle zone, a cooling water essentially vertically up to the injection pump is possibly superfluous because the point (16) runs, in which the water is mixed with the water absorption in the steam by a kind of injector steam flow and ao effect takes place at this point. The complete evaporation of the water droplets introduced into the steam directly into the turbulent expansion zone is ensured by the fact that the water droplets are ensured during heating by guiding the steam flow from below and evaporation in the steam upwards. As long as the water droplets are kept floating. Chen have a noticeable size, they will be through 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- a5 die der Schwerkraft entgegenwirkende Strömungsfühzeichnet, daß die Wassereinlaßeinrichtung eine rung des Dampfes in der Schwebe gehalten. Erst um die Drosselzone herum angeordnete Ring- dann, wenn die Tröpfchen so klein geworden sind, kammer (15) aufweist und in einen koaxial zum daß die auf sie wirkende Schwerkraft nicht mehr aus-Drosselorgan (8) und der Drosselzone angeordne- reicht, sie entgegen der Dampfströmung in Schwebe ten ringförmigen Durchlaß (16) ausläuft. 30 zu halten, werden sie in den Dampfstrom mitgenom2. Valve according to claim 1, characterized in that a 5 the force of gravity counteracting flow guides that the water inlet device held a tion of the steam in suspension. Only ring arranged around the throttle zone when the droplets have become so small, they have chamber (15) and are arranged in a coaxial manner with the throttle element (8) and the throttle zone so that the force of gravity no longer acts on them against the flow of steam in suspension th annular passage (16) expires. 30, they are taken into the steam stream men. Dann sind sie aber auch bereits so gut wie vollkommen verdampft bzw. werden im nächsten Augen-men. But then they are already almost completely evaporated or will be in the next eye blick verdampft, so daß die unerwünschte Abscheidung von Wasser im niederdruckseitigen Leitungssy-35 stem mit Sicherheit vermieden ist, auch wenn dieview evaporates, so that the undesired separation of water in the low-pressure side line sy-35 stem is definitely avoided, even if the Die Erfindung betrifft ein Druckreduzier- und Dampfströmung nicht mehr senkrecht geführt wird. Enthitzventil, bei dem zur Schaffung eines veränder- Gleichzeitig wird hierdurch erreicht, daß mit minilichen Dampfdurchlaßquerschnitts durch eine Dros- malen Kühlwassermengen maximale Dampfabkühselzone ein Drosselorgan mit einem festen Bauteil zu- lung erreicht wird, weil das Wasser restlos verdampft sammenwirkt und bei dem eine Wasserspeiseleitung 40 wird.The invention relates to a pressure reducing and steam flow is no longer guided vertically. Desuperheating valve, in which to create a changeable At the same time it is achieved that with minilichen Steam passage cross-section through a drosmal cooling water volume maximum steam cooling zone a throttle element with a solid component is achieved because the water evaporates completely cooperates and in which a water feed line 40 is. zu einer um die Drosselzone herum angeordneten Die bei derartigen Ventilen mit abwärts gerichte-to a valve arranged around the throttle zone. Wassereinlaßeinrichtung führt, über die Kühlwasser tem Dampfstrom und Kühlwassereinspritzung in die zugeführt wird, und bei dem eine turbulente Expan- Drosselzone bekannte Ausgestaltung der Wassereinsionszone vorgesehen ist. Ventile dieser Art dienen laßeinrichtung, die eine um die Drosselzone herum zur Entspannung und gleichzeitigen Kühlung von 45 angeordnete Ringkammer aufweist und in einem koüberhitztem Dampf durch Einspeisen von Kühlwas- axial zum Drosselorgan und der Drosselzone angeordser in den Heißdampf. neten ringförmigen Durchlaß ausläuft, kann auchWater inlet device leads, via the cooling water system steam flow and cooling water injection into the is supplied, and in which a turbulent expansion throttle zone known design of the water injection zone is provided. Valves of this type are used letting device, the one around the throttle zone for relaxation and simultaneous cooling of 45 arranged annular chamber and in a co-superheated Steam by feeding in cooling water axially to the throttle element and the throttle zone in the superheated steam. Neten annular passage runs out, can also Bisher wurde das Kühlwasser dem Heißdampf beim erfindungsgemäßen Ventil mit Vorteil angevor- oder im Bereich der Drosselzone zugemischt, wo wendet werden, da hierdurch eine Vorkühlung der der Heißdampf einen erheblichen Druck aufweist, 50 Drosselzone bzw. Vorwärmung des Kühlwassers und der Einspritzpumpen für das Kühlwasser erforderlich eine gleichmäßige Kühlwassereinführung in den macht, die einen oberhalb des an der Einspritzstelle Heißdampfstrom erreicht wird,
herrschenden Dampfdrucks liegenden Einspritzdruck Die Erfindung wird im folgenden an Hand der
So far, the cooling water was advantageously mixed up with the superheated steam in the valve according to the invention or in the area of the throttle zone, where it is necessary to precool the superheated steam at a considerable pressure, 50 throttle zone or preheating of the cooling water and the injection pumps for the cooling water an even introduction of cooling water into the power, which is achieved above the superheated steam flow at the injection point,
prevailing vapor pressure lying injection pressure The invention is described below with reference to the
erzeugen müssen. Bei einem bekannten Ventil dieser Zeichnung, die einen Teilschnitt einer bevorzugten Art durchströmt der Dampf dabei die Drosselstrecke 55 Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils von oben nach unten, wobei die restlose Verdamp- zeigt, beschrieben.need to generate. In a known valve of this drawing, which is a partial section of a preferred In this way, the steam flows through the throttle section 55. Embodiment of the valve according to the invention from top to bottom, showing the complete evaporation. fung des Kühlwassers durch einen hinter der Drossel- Das dargestellte Ventil ist zum Einbau in der ge-The valve shown is designed for installation in the strecke erfolgenden Entspannungsstoß angestrebt zeigten senkrechten Stellung bestimmt und weist ein wird. Bei einem solchen Ventil muß das Kühlwasser Gehäuse 1 mit einem Flansch versehenen Hochin einen Bereich eingespritzt werden, dessen Druck 60 druckdampfeinlaß 2, einen mit einem Flansch versenoch erheblich über dem Druck des entspannten henen Auslaß 3 für den druckreduzierten und entDampfes liegt, um sicherzustellen, daß der Entspan- hitzten Dampf und einen mit einem Flansch versehenungsstoß zu einer restlosen Verdampfung des Kühl- nen Wassereinlaß 4 auf. Eine Ventilspindel 5 erwassers führt. streckt sich axial durch das Gehäuse 1 und trittstriving for a stretch of relaxation impact showed a determined vertical position and instructs will. In such a valve, the cooling water housing 1 must be provided with a flange Hochin an area to be injected, the pressure of which is 60 pressurized steam inlet 2, one with a flange significantly above the pressure of the relaxed henen outlet 3 for the pressure-reduced and entDampfes to ensure that the expanded steam and a flanged joint to a complete evaporation of the cooling water inlet 4. A valve spindle 5 water leads. extends axially through the housing 1 and occurs

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