DE1945035C3 - Dampfumformventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfumformvenlil mit hinter oder zum Teil auch vor dem Reduzierquerschnitt angeordneten Kühlwasser-Einspritzbohrungen und vorgeschaltetem Kühlwasser-Regelventil sowie mit einem Ventilkörper mit rohrförmigem Ansatz, der ein mit Kühlwasser-Durchtrittsöffnungen versehenes Kühlwasser-Zuleitungsrohr gleitend übergreift und dessen relative Stellung zu dem Kühlwasser-Zuleitungsrohr dem Reduzierquerschniu und der die Menge des eingespritzten Kühlwassers bestimmenden Einstellung des Kühlwasser-Regelventils entspricht.

Ein bekanntes Dampfumformventil dieser Art weist ein mit dem Ventilkörper gekuppeltes rohrförmiges Organ auf, dessen Einstellung den Durchgangsquerschnitt der Einspritzbohiumgen in Abhängigkeit vom Reduzierquerschniu bestimmt. Dieses Dampfumformventil ist aber so beschaffen, daß bei der Verstellung des Ventilkörpers die Änderung des Querschnitts der Einspritzbohrungen an der austrittsscitigen Mündung dieser Bohruigen erfolgt, indem also diese Mündungen mehr oder weniger freigegeben werden. Die Austrittsmündungen sind somit bei teilweiser Abdeckung unrund. Die Folge hiervon sind eine schlechte Austrittsströmung, so daß man nicht mehr von einem einwandfreien düsenförniigcn Austritt sprechen kann, sowie auch ein hoher Verschleiß an der Steuerkante.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Beeinflussung des Durchgangsquer-Schnitts der Einspritzbohrungen in Abhängigkeit vom Reduzierquerschnitt in einer solchen Weise vorzunehmen, daß ein düsenförmiger Austritt erhalten bleibt und eine einwandfreie Austrittsströmung unter Verminderung des Verschleißes erzielt wird.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß das Kühlwasser-Zuleitungsrohr in den Ventilkörper hinein verlängert ist und daß seine Kühlwasser-Durchtrittsöffnungen mit den in dem Ventilkörper und dem rohrförmigen Ansatz angeoidneten Kühlwasser-Hinspiitzbohrungen zusammenarbeiten, wobei der übergrilfene Teil des Kühl-vasser-ZuIeitungsrohres die Kühlwasser-Einspritzbohrungen eintrittsseitig nach Maßgabe des jeweiligen Reduzierquerschnitts abdeckt. So hat man es in der Hand, durch geeignete Verteilung der Einspritzbohrungen in axialer Richtung, durch Wahl der Anzahl dieser Bohrungen und ihrer Verteilung über die gesamte Mantelfläche des Ventilkörpers und seines rohrförmigen Ansatzes sowie durch die Bemessung ihrer Durchtrittsquerschnitte in jeder Betriebsstellung den freien gesamten Durchtritlsquerschnitt so zu bemessen, daß er in dem richtigen Verhältnis zu dem entsprechenden Querschnitt des Ringspaltcs steht.

Auf Grund dieser Ausbildung erfolgt die Beeinflussung des Durchgangsquerschnitts der Kühlwasser-Einspritzbohrungen in Abhängigkeit vom Reduzierquerschnitt in einer solchen Weise, daß ein düsenförmiger Austritt erhalten bleibt und eine einwandfreie Austrittsströmung unter Verminderung des Verschleißes erzielt wird. Diese Verbesserung beruht darauf, daß der Durchgangsquerschnitt der Einspritzbohrungen nicht auf der Austrittsseite, sondern auf der Eintrittsseite des Kühlwassers geregelt wird. So werden die Durchgangsquerschnitte der Einspritzbohrungen eintrittsseitig an den jeweiligen Kühlwasserbedarf angepaßt, d. h. an die durch das Kühlwasser-Regelventil zugeführte Kühlwassermenge. Hierdurch ergibt sich, daß auch bei kleinsten zu kühlenden Dampfmengen der Düseneffekt bestehenbleibt und eine vollständige Zerstäubung und Verdampfung des Kühlwassers gewährleistet ist. Die Gefahr der Erosion durch mitgerissene Wassertropfen ist somit ausgeschaltet.

Als Beispiel sei der Fall angenommen, daß der Dampf-Reduzierkegel von 10 bis 100% Hubstellung für 10 bis 100°/i) Mengendurchsatz ausgelegt ist. Ferner sei beispielsweise bei maximal 100 t/h Dampfdurchsatz der Reduzierkegel zu 100 ⁰Zo geöffnet. Dann beträgt bei Teillast, beispielsweise 10 t/h Dampfdurchsatz, unter Zugrundelegung einer linearen Hub-Durchflußcharakteristik die Öffnung ebenfalls 10%>. Geht man weiterhin von gleicher Temperatur-Kühlung aus, so beträgt auch die Kühlwassermenge nur 10 "/0 der maximalen Kühlwassermenge, nämlich derjenigen für 100% Öffnung.

Zur Veranschaulichung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Durchgangsventil mit versetztem Eintritt und Austritt. Der heiße Hochdruckdampf wird durch das Anschlußrohr 1 zugeführt, während der gekühlte und reduzierte Dampf durch das Rohr 2 austritt. Es erfolgt also innerhalb des Ventilgehäuses 3 eine seitliche Versetzung.

Der durch das Anschlußrohr 1 ankommende heiße Hochdruckdampf tritt durch Öffnungen 4 in das Ventilgehäuse 3 ein, innerhalb dessen der auswechselbare Vcntilsitzkörper5 angeordnet ist. Der Reduzierquerschnitt ist hierbei durch den Ringspalt 6 gebildet, der sich zwischen diesem Ventilsitzkörper 5 und dem axial verschiebbaren Ventilkörper 7 befindet. Letzterer hat die Form eines Kegels mit einem rohrförmigen Ansatz». Die Bohrung dieses rohrförmigen Ansatzes 8 setzt sich in den Ventilkörper 7 hinein fort. Die Zuführung des Kühlwassers erfolgt durch ein innerhalb des Ventilgehäuses 3 auswechsel-

bar ungeordnetes Kühlwasser-ZuleiUinjjsrohri), das mit Kühlwasser-Durehlriltsöffnungcn 10 und 11 versehen ist und das durch den hohlen Venlilkörper 7 und seinen rohrförmigen Ansät/8 gleitend übergriffen wird. Der Ventilkörper? und sein rohrförmiger Ansatz 8 sind mit verschiedenen Kühlwasser-Einspritzbohrungen 12 und 13 versehen. Es ist ersichtlich, daß bei axialer Verschiebung des Ventilkörpers 7 und seines rohrförmigen Ansatzes 8 mittels der Ventilstange 14 die Einspritzbohrungen eintrittsseitig freigelegt werden. Man kann hierbei das durch den Ventilkörper? und seinen rohrförmigen Ansatz 8 übergriffene Ende des Kühlwasser-Zuleitungsrohres 9 als Absperrschieber betrachten, der ruhend angeordnet ist.

So hat man es in der Hand, durch geeignete Verteilung der Kiihlwasser-Einspritzbohrungen 12 und 13 in axialer Richtung, durch Wahl der Anzahl dieser Bohrungen und ihrer Verteilung über die gesamte Mantelfläche des Ventilkörpers 7 und seines rohrförmigen Ansatzes 8 sowie durch die Bemessung ihrer DurehtriUsquersehnitte in jeder Betricbsstellung den freien gesamten Durchtrittsquerschnitt so zu bemessen, daß er in dein richtigen Verhältnis zu dem entsprechenden Querschnitt des Ringspaites 6 steht, ίο Dadurch erfolgt auch bei geringer Kühlwasserzufuhr eine einwandfreie Zerstäubung des in den Mischraum 15 eingespritzten Wassers. Aus diesem Mischraum 15 tritt alsdann der gekühlte Dampf geringeren Drucks durch Austrittsöffnungen 16 in eine

'5 Ringkammer 17 über, an die das Rohr2 angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dampfumformventil mit hinler oder zum Teil auch vor dem Reduzierquerschnilt angeordneten Kühlwasser-Einspritzbohrungen und vorgeschaltetem Kühlwasser-Regelventil sowie mil einem Ventilkörper mit rohrförmigem Ansatz, der ein mit Kühlwasser-Durchtriltsöl'fnungen versehenes Kühlwasser-Zuleitungsrohr gleitend übergreift und dessen relative Stellung zu dem Kühlwasser-Zuleitungsrohr dem Reduzierquerschnitt und der die Menge des eingespritzten Kühlwassers bestimmenden Einstellung des Kühlwasser-Regelventils entspricht, dadurch ge ken η ze ich net, daß das Kühlwasser Zuleitiingsrohr (9) in den Ventilkörper (7) hinein verlängert ist und daß seine Kühlwasser-Durchtrittsöffnungen (10, 11) mit den in dem Ventilkörper (7) und dem rohrförmigen Ansatz (8) angeordneten Kühlwasser-Einspritzbohrungen (12, 13) zusammenarbeiten, wobei der übergriffene Teil des Kühlwasser-Zuleitungsrohres (9) die Kühlwasser-Einspritzbohrungen (12, 13) eintrittsseitig nach Maßgabe des jeweiligen Reduzierquerschnitts abdeckt.