DE1927509C3 - Dampfdruckminder- und Dampfkühlventil mit Schnellöftnungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfdruckminder- und Dampfkühlventil mit Schnellöffnungseinrichtung, mit einer gegen einen Sitz anpreßbaren Ventilstange, die in ihrer Schließstellung die Hochdruckseite gegen die Niederdruckseite des Ventils absperrt und mit einem Steiiantricb verbunden ist, der die Veniiisiange zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung bewegt und zum Zwecke der Regelung des Dampfdurch-

iritis in Zwisehenslellungen feslhillt,

Dernrlige Dsimpfdniekmiiulcr- und Dampfkühlveniile mil Sehnellöl'fnungseinrichtiing werden da/u verwendet, ein Niedcrdrucknei/ von einem Hochdrucknetz her mil Dampf n\ versorgen, wenn aus irgendwelchen Gründen nichl genug Niederdriickdampf /ur ,Speisung des Niederdriieknel/es /ur Verfügung sieht. Das Dam|)!'druckminder· und Dampfkühlveniil dient in diesem lalle sowohl /ur Dampfdriickredii/iening als

to auch zur gleich/eiligen Kühlung des Dampfes.

Vorzugsweise werden solche Dampfdmckmindcr· und Dampfkülilvenlile mit .Schnclloffnungscinrichiiing im Bypass von Dampl'uirbincn angeordnet, die mil Hochdruckdampf gespeisl werden und den Dampf an

ein Niederdrucknetz abgeben. Um bei Betriebsstörungen an der Turbine oder dem nachgeschallelen Generator die Dampfzufuhr /ur Turbine schnell abschalien ■/μ können, isi bei derartigen fiirbinenanlageii der Turbine ein Schnellschliißveniil vorgeschaltet. Beim Ansprechen dieses Sehnellschlußventils wird auch dem Niederdi'ucknclz von der Turbine her kein Dampf mehr zugeführt. In diesem lalle muß das im Bypass liegende Dampfdruckminder- und Dampfkühlveniil geöffnet werden, um die Damplvcrsorgung des Niederes druckne'zes vom Hochdrucknetz her sicherzustellen. Falls an das Niederdrucknet/ Prozesse angeschlossen sind, die auf Druck- oder Temperaturschwankuugeii empfindlich reagieren, muß dafür Sorge getragen werden, daß der über das Dampfdruckminder- und Dampfkühlveiilil zugeführte Dampf genau die erforderlichen Druck- und Temperaturwerie hat. Zu diesem Zweck sind die bekannten Ventile der genannten Art an einen Regelkreis angeschlossen, der den Stellantrieb des Ventils so betätigt, daß der in das Niederdrucknei/ eintretende Dampf die jeweils erforderlichen Druck und Temperaturwerie hai.

Der Nachteil der vorbekannien Dampfdruckminder· und Kühlvenlile liegt darin, daß der Regelkreis nach dem Ansprechen des Schncllsi-hlußvenlils und dem in

kürzester Zeit erfolgenden öffnen des Dampfdruckminder- und Dampfkühlventils eine gewisse Zeit benöligi. bis das Ventil richtig eingeregelt isl. Dabei isl es bisher unvermeidbar, daß für eine gewisse Zeit Dampf mit falschen Druck- und Temperaiurwcrien in das -Niederdrticknetz eintritt. Die Folge sind unerwünschte Dampfdruck- und f .iniperatursehwankungcn im Niederdrucknetz.

Es isl deshalb Aufgabe der Erfindung, das bekannte Dampfdruckminder- und Dampfkühlveniil mit Schncllöffnungseinrichtung derart weiterzubilden, daß es bei

dem in sehr kurzer Zeit erfolgenden Öffnungsvorgang sofort in die dem Dampfdruck- und Temperaturwert im Niederdrucknet/ zugeordnete Kcgclslcllung gelang'.

Gegenstand der Erfindung isi ein Dampfdruckininder- und Dampfkühlventil mit Schncllöffnungseinrichtung, mit einer gegen einen Sitz anpreßbaren Ventil-Stange, die in ihrer Schließstellung die Hochdruckseite gegen die Niederdruckseite des Ventils absperrt und mit einem Stellantrieb verbunden isl. der die Ventilstange zwischen der öffnungsstellung und der Schließstellung bewegt und zum Zwecke der Regelung des Dampfdurchtrittes in Zwisehenslellungen festhält, wobei sich dieses Ventil dadurch kennzeichnet, daß die Ventilslange an der dem Ventilsitz abgcwandten Seite im Schließsinne zusätzlich durch einen Kolben belastet isi, der verschiebbar in einem Druckraum angeordnet ist, der über ein Umschaltventil wahlweise mit Hochdruckdampf oder Niederdruckdampf beaufschlagbar

isi. und dill) im Bewegiingsiiberinigiiiig.smechani.smus /.wischen dem Stellantrieb und der Veniilsuingc ein Fcdoreloment angeordnet ist, das die Bewegungen des Sielliiniriebes bei geschlossenem Ventil kompensiert.

Dcim Dampl'driivkmiiidcr- und Kühlvoniil gemilßder Windung übertreffen die vom mit iloelidniekdampf beaufschlagten Kolben ausgeübten Schlicßkräfu> die vom .Sielliinirieb über das Zwischengeschäfte Federelemeni auf die Venlilstange aufgebrachlen öffnungskriilie bei weitem. Die Folge ist. daß das Ventil iinabhiingig von den Bewegungen des .Slellanlriebes, die durch einen mit dem Niederdruckkreis in Verbindung Siehenden Kegelkreis gesteuert v/erden, in der Schließstellung verbleibt. Die Bewegungen des Stellantriebes werden von dem im Bewegungsüberiragungsiiieel.aiiisuuis /wischen dem Stellantrieb und der Ventilstange ungeordneten l-'cdcrclcmcm ausgeglichen. Beim Ansprechen des Ventils wird der dem Kolben zugeordnete Drticknuini vom I luchdruekdampf entlastet und an das Niederdrucknet/ angeschlossen. Hierdurch wird die Venlilsiiinge in axialer Richtung frei beweglich und kann von dem .Stellantrieb in Richtung auf die Off iiiingsslelluiig verschoben werden. Diese Bewegung erfolgt so lange, bis das Federelenient den vom Stellantrieb her eingespeicherten Bewegungsweg ausgegli- as dien hat. Die Ventilstange wird also in Richtung auf die öffnungssiellung nur bis in die jeweilige Rcgdsicüung verschoben, die von der augenblicklichen Stellung des Stellantriebes abhängig ist. Da die Entlastung des Druckraumes und die anschließende Entlastung des Fedcrelementes sehr schnell erfolgen, gelangt das Dampfdruckniinder- und Kühlventil gemäß der Erfindung praktisch schlagartig in die /ur Versorgung des Niederdrucknei/.es gerade erforderliche Regelstellung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des CJegenstandes der Krlindung ist das Federelement als Federzylinder ausgebildet dessen Schubstange mit dem Stellantrieb verbunden ist und dessen Zylinderteil mit einem an der Ventilstange angreifenden Hebel verbunden ist. wobei /wischen der Schubstange und dem Zylinderteil eine leder angeordnet ist. Durch die Verwendung eines derariigen als feder/ylindcr ausgebildeten ledcrclementes ist es möglich, dem Federelemenl eine verhältnismäßig starke Vorspannung /11 geben, so UaB die /ur Verstellung der Venliislange erforderlichen Kräfte über den gesamten Federhub /ur Verfugung gestellt werden können.

Eine besonders leichtgängige Verschiebung der Venlilslange ergibt sich, wenn in der Ventilstange eine En·. lastungsbohrung angeordnet ist und wenn an dem KoI-ben ein Sit/ angeordnet ist, der bei Schließstellung des Ventils gegen i.nen an der Venlilstange angeordneten Gegensiiz angepreßt ist und das Ende der Entlastunjjjsbohrung gegen Hochdruckdampf abdichtet, der aus dem dem Kolben zugeordneten Druckratim am Kolben vorbei entweiche. Durch diesen zusätzlichen Sitz und Gegensnz an dem Kolben und an der Venlilstange erübrigen sich weitere Dichtelenienle, wie z. B. Kolbenringe. Packungen oder dergleichen, um das Ventil zur Niederdruckseile hin dicht zu halten.

Zweckmäßig ist in dem Kolben am der Ventilstange zugewandten Ende eine einen Entlastungsraum bildende Kammer angeordnet, die bei Schließstellung des Ventils durch den an dem Kolben befindlichen Sitz und den Gegensitz an der Ventilstange abgedichtet ist und mit der Entlastungsbohrung in der Ventilstange in Verbindung steht.

Zur gleichzeitigen Einregelung einer bestimmten Dampflemperaltir ist weiterhin vorgesehen, diiü der BewegimgsiilxTiraguiigsmcchiinismus über ein Gt¹MiIn ge mit einem Kinsprilz-Regelvunlil in Verbindung steht. Dieses Ijnspril/.-Regelventil regell die in den dtirehlre tendon Dampf eingesprit/ie Wii.ssermenge.

Kin Aiisführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert,

Beim in der Zeichnung dargestellten Aiisführungsbeispiel des Dampfdruckminder- und Dampfkiihlventils tritt bei I I lochdruckdampf in das Ventil ein und wird iin einem Ventilsitz 2 durch eine Venlilstange.] am Weitersirümen in den Niederdruekraum6 gehindert. Am entgegengesetzten Ende der Ventilsüinge 3 ist in einem Abschnitt 4 des Veniilgehiiuses ein Kolben 5 angeordnet. Hinter dem Kolben 5 befindet sich ein Druckraum 7, der über eine Anschlußleitung 8 mit einem Umschaltventil in Verbindung steht, das ills Dreiwege-Sieuerveniil ausgebildet ist. Das Umschaltventil 9 ist über einen Anschluß 10 mit der Hochdruck· Dampfseite und über einen Anschluß Il mit der Niedcrdruck-Dampfseitir verbunden und besitzt einen hydraulischen Stellantrieb 12 mit einem Stellkolben I}. Bei Beaufschlagung de·» Stellkolbens 13 mil Öldruck wird das Umschaltventil 9 so geschaltet, daß Hoch drui-kdampf über einen Stutzen 14 und die Anschlußleitung 8 in den Druckraum 7 gelangt. I lierdurch wird er reicht, daß die vom I lochdruckdampf auf den Kolben 5 ausgeübte Druckkraft über einen .1111 Kolben 5 befindlichen Sitz 4/; und einen an der Ventilstange 3 angeordneten Gegeiisitz 4b sowie über die Ventilstange 3 auf den eigentlichen Ventilsitz 2 im Ventilgehäuse übertragen wird. Die Venlilstange 3 wird durch den Kolben 5 fest auf den Ventilsitz 2 gepreßt. Die Kraft, .nit der die Venlilstange 3 in der Schließstellung gehalten wird, ist wesentlich größer, als die von einem Slellnntrieb 15 über einen Federzylinder 16, einen Hebel 17 und eine Gabel 18 auf die Ventilslange Ϊ ausgeübt wird. Tritt nun der FaIt ein. daß das Dampfdruckminder- und Danipfkühlventil schnell geöffnet werden muß, so wird dafür gesorgt, daß der den Stellantrieb 12 des Umsleuerventils 9 beaufschlagende Öldruck schlagartig abgesenkt wird. Eiine im Umsieuerventil 9 befindliche Feder 19 sorgt dann für die Umsteuerung des Um Steuerventils 9. Hierdurch wird der Druckraum 7 un die Niederdruck-Damprseite angeschlossen, so daß der in dem Druckraum 7 befindliche Hochdruckdampl über die Anschlußleitung 8 und den Stutzen 14 zur Niederdruckscite hin entweichen kann.

Die Ventilstange 3, die durch den nunmehr vom Druck entlasteten Kolben 5 ebenfalls entlastet wird, erführt nun ihren erforderlichen Hub durch den vom Stellantrieb 15 vorangestellten Federzylinder 16 über den Hebel 17 und die Gabel 18. Wie ersichtlich Kt. erfolgt die .Schnellöffnung jeweils genau bis in die vom Stellantrieb 15 gerade eingehaltene Regelstellung. Nach erfolgter .Schnellöffnung kann der pneumatische Stellantrieb 15 den weiteren Regelvorgang übernehmen. Der Hebel 17 und ein Stellhebel 20 eines Einspntz-Rcgelventils 21 sind mittels eines Gestänges 22 verbunden.

Hierdurch wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Regelstcllung vom Einspritz-Regelventil die jeweils erforderliche Einspritzwassermenge freigegeben, um den Dampf auf die gewünschte Temperatur im Niederdrucknetz herabzudrücken. Der Druckabbau auf den im Niederdrucknetz erforderlichen Wert erfolgt durch dem Ventilsitz 2 nachgeschaitete Drosseibienden 23.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

I 927 509 l'aienliinsprliehe:

1. Dampfdruckminder· und Dampfktihlvcniilc n»ii Schncllöffnungseinriehiung, mil iner gegen einen SiI/. iinpreßbai'cn Vcnlilsiangc, die in ihrer ,Schließsielliing die I loehdruckscile gegen die Niederdruckseile des Ventils absperrt und mil einem Stellantrieb verbunden isi, der die Venlilstange /wischen der öffnungxstcllung und der Schließstellung bewegt und zum Zwecke der Regelung des Dampfdurchtrilles in Zwischenstellungen festhält, dadurch gckcnn/.eie.JincΊ,. daß die Venlilsimige (3) an der dem Ventilsitz (2) ahgewiindlen Seile im Schließsinne.zusätzlich durch einen Kolben (5) belaslel ist, der verschiebbar in einem Druckraum (7) angeordnet ist, der über ein Umschaltventil (9) wahlweise mit Hochdruckdampf oder mil Niederdruckdampf beaufschlagbar ist, und daß im Bewegiingsübcrtragungsmechanismus zwischen dem Stellantrieb (15) und der Ventilstange (3) ein Federelement (16) angeordnet ist. das die Bewegungen des Stellantriebes (15) bei geschlossenem Ventil kompensiert.

2. Ventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (16) als Fedcr/ylindcr ausgebildet ist, dessen Schubstange mit dem Stellantrieb (15) verbunden ist und dessen Zylinderteil mit einem an der Ventilstangc (3) angreifenden Hebel (17) verbunden ist, wobei zwischen der Schubstange und dem Zylinderteil eine Feder angeordnet ist.

3. Ventil nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventilstatige (Ϊ) eine Entlastungsbohrung angeordnet isl und daß an dem Kolben (5) ein Sitz (4,-/) angeordnet ist, der bei Schließstellung des Ventils gegen einen an der Ventilstange (3) angeordneten Gegensitz (4b) angepreßt ist und das Ende der Entlastungsbohrung gegen Hochdruckdampf abdichtet, der aus dem dem Kolben (5) zugeordneten Druckraum (7) am Kolben (5) vorbei entweicht.

4. Ventil nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolben (4) am der Ventilstange (3) zugewandten Ende eine einen Entlasiungsraum bildende Kammer angeordnet ist. die bei Schließstellung des Ventils durch den an dem Kolben (5) befindlichen Sitz (4;;) und den Gegensitz (4b) an der Ventilstange (3) abgedichtet ία und mit der Entlastungsbohrung in der Ventilstange (3) in Verbindung steht.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsübertragungsmechanismus über ein Gestänge (22) mit dem Stellhebel (20) eines Einspritz-Regelventils (2i) in Verbindung steht.