DE2104197A1 - Selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse für Flüssigkeiten oder Gase - Google Patents

Description

2104197 FARBENFABRIKEN BAYER AG

LE VERKU S E N -B*yeiwerk Patent-Abteilung

Mr/ho

Selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse für Flüssigkeiten oder Gase

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse für Flüssigkeiten oder Gase bestehend aus einem Gehäuse und einem darin längsverschiebbar angeordneten Schaft, wobei der Schaft an einem Ende mit einem Drosselglied versehen ist, das mit einem am Gehäuseende angeordneten Gegenstück im Schließzustand abdichtend zusammenwirkt, und wobei der Schaft mit einer auf einen gewünschten Schließdruck einstellbaren Spannfeder versehen ist.

Derartige Entspannungsdüsen werden beispielsweise für die Entspannungsverdampfung verwendet, wobei die einzudampfende Flüssigkeit unter Druck erhitzt und dann mittels der Entspannungsdüse auf einen kleineren Druck entspannt wird. Dabei wird ein Teil der Flüssigkeit spontan verdampft und auf diese Weise zum Beispiel eine vorgegebene Lösung konzentriert. Der Druck im Vorwärmer und bis zur Entspannungsstelle muß dabei an jeder Stelle größer sein als der Dampfdruck der Flüssigkeit bei der höchsten auftretenden Temperatur, damit eine vorzeitige Verdampfung im Vorwärmer bzw. vor der Entspannungsstelle und ein dabei eintretendes Ausfällen von Feststoff und Vertrusten des Apparates verhindert wird.

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Selbstverständlich sind Vorrichtungen bekannt, wo man ein drosselberes Entspannungsventil als Stellglied benutzt, das von einer Druckmeßstelle vom Vorwärmer aus über pneumatische oder elektrische Hilfsenergie - im geschlossenen Regelkreis automatisch nach dem Druck geregelt wird. Diese Regelkreise sind natürlich aufwendig und störanfällig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Entspannungsdüse zu schaffen, die sich selbsttätig einstellt und auf eine Regelung mittels eines Regelkreises nicht angewiesen ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft der Entspannungadüse im Gehäuse reibungsfrei gelagert ist. Dadurch wird erreicht, daß der Schaft und das Drosselglied nicht durch die gemäß dem Stand der Technik erforderlichen, den Schaft umschließenden Stopfbuchsen in seiner Bewegung gehemmt wird, so daß auf Schaft und Drosselglied keine Nebenkräfte einwirken, die den wirklichen Druck der Flüssigkeit oder des Gases auf den Ventilkörper verfälschen. Wird der Schaft beispielsweise durch abdichtende Stopfbuchsen geführt, so ist die Pressung zwischen Stopfbuchse und Schaft undefinierbar, denn sie ändert sich im Laufe des Betriebes.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Schaft mit einem Teller versehen, an dem die Spannfeder anliegt, und der Schaft ist gegenüber dem Gehäuse mittels Stellschrauben in Schaftlängsrichtung verstellbar, wobei das Gehäuse aus zwei teleskopartig ineinanderverschiebbaren und gegeneinander abgedichteten Rohren besteht, und die Stellschrauben in an den Rohren fixierten Lagerstücken gelagert sind. Durch diese Verstellbaykeit der Länge des Gehäuses ist die wirksame Spannfederlänge einstellbar, so daß die Düse auf einen genau definierten Öffnungsdruck einreguliert werden kann.

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Nach einer anderen, alternativen Ausführungsform weist der Schaft ein Schraubgewinde auf, das mit dem Gegengewinde eines Tellers korrespondiert, und wobei der Schaft am anderen Ende einen Profilansatz besitzt, der mit einem Gegenprofilansatz des Schaftes eines Verstellgriffes korrespondiert, wobei der Schaft dieses Verstellgriffes im Gehäuse abdichtend gelagert ist. Gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist hier der Vorteil, daß die Einstellung der wirksamen Federlänge durch Verstellen eines einzigen Gliedes, nämlich des Profilansatzes mit dem Stellgriff, durchführbar ist.

Vorzugsweise ist für den Teller ein Anschlag vorgesehen, . damit einerseits die Spannfeder bei plötzlich auftretenden, unerwünscht hohen Drücken nicht beschädigt wird und anderer-

seits die Düse direkt kraftschlüssig fest geschlossen werden ™

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn das Drosselglied im Schließzustand nur mit einer Ringlinie am Gegenstück anliegt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß das Drosselglied und das zugehörige Gegenstück unterschiedliche Kegelwinkel aufweisen, so daß sich der kreisringförmige Durchströmquerschnitt in Strömungsrichtung allmählich verengt. Auf diese Weise wird die bisher übliche flächige Anlage von Drosselglied und Gegenstück vermieden, denn damit sind sehr oft Klebeerscheinungen verbunden, die beispielsweise eine eintrocknende Lösung hervorrufen. J

In einer Zeichnung ist nun die erfindungsgemäße Entspannungsdüse in zwei Ausführungsbeispielen rein schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform der Entspannungsdüse im Längsschnitt

Figur 2 einen Schnitt gemäß Linie A-B in Figur 1 Le A 13 236 - 3 -

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Figur 3 eine zweite Ausführungsform der Entspannungsdüse im Längsschnitt und

Figur 4 einen Schnitt gemäß Linie C-D in Figur 3

In Figur 1 und 2 ist in einem Gehäuse 1 ein Schaft 2 angeordnet. An seinem unteren Ende befindet sich ein Drosselglied 3, das als sich zur Mündung hin erweiternder Kegelstumpf ausgebildet ist. Das Drosselglied 3 ist ,durch eine Mutter gesichert. Am anderen Ende des Schaftes 2 ist ein Gegengewinde 5 für einen dort angeordneten, ein korrespondierendes Gewinde 6 aufweisenden Teller 7 vorgesehen. Zwischen dem Teller 7 und einem Ansatz 8 des Gehäuses 1 befindet sich eine Spannfeder 9. Weiterhin ist an dem mit dem Gegengewinde 5 versehenen Ende des Schaftes 2 ein Profilansatz 10 angeordnet, über den ein Gegenprofilansatz 11 eines in der verlängerten Achse des Schaftes 2 angeordneten, durch eine Stopfbuchse 12 abgedichteten Schaftes 13 eines Verstellelementes (nicht dargestellt) übergestülpt ist. Die Passung zwischen den beiden Profilansätzen 10 und 11 ist sehr grob, so daß nur beim Verstellen Reibung auftritt. Der Teller 7 weist zwei Nasen 14 auf, die in Nuten 15 der Gehäusewandung eingreifen und somit den Teller 7 gegen Verdrehen sichern. Ein Anschlag 16 sorgt dafür, daß die Düse direkt kraftschlüssig geschlossen werden kann. Ein Heizmantel 17 umgibt den oberen Teil des Gehäuses 1, und ein zweiter Heizmantel ist um den Mündungsteil des Gehäuses 1 der Entspannungsdüse angeordnet. Innerhalb des Heizmantels 18 ist eine Führungsspirale 19 zur Führung des Heizmediums vorgesehen. Das Drosselglied 3 liegt mit einer Ringlinie in geschlossenem Zustand der Düse an einem Gegenstück 20 an. Die Eintrittsbohrungen (Fig. 2) sind mit 21 bezeichnet.

In Figur 3 und 4 ist eine Entspannungsdüse gezeigt, deren Gehäuse 22 aus zwei teleskopartig ineinandergeführten Rohren und 24 besteht. Am äußeren Rohr 23 ist eine Stopfbuchse 25

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angeordnet, die gegen die Außenfläche des Rohres 24 dichtend wirkt. Ein an dem Rohr 23 fixiertes Lagerstück 26 dient als Halterung von Stellschrauben 27, die in einem am Rohr 24 fixierten zweiten Lagerstück 28 gegengelagert sind. Die Stellschrauben 27 bestehen jeweils aus zwei Schraubzapfen 29 und einer Stellmutter 30. Das Lagerstück 28 ist als Flansch gestaltet, an das eine Abdeckkappe 31 mittels eines daran angeordneten ßegenflansches 32 angeflanscht ist. Innerhalb der Rohre 23, 24 und innerhalb der Abdeckkappe 31 ist ein Schaft 33 angeordnet. An seinem einen Ende trägt er eine Spannfeder 34, die mittels eines Tellers 35 und einer Schraube 36 gesichert ist. Die Spannfeder 34 liegt einerseits gegen diesen Teller 35 an und andererseits stützt sie sich auf dem Lagerstück 28 ab. Das zweite Ende des durch das Lagerstück hindurchragenden Schaftes 33 trägt ein kegelartiges Drosselglied 37, das in geschlossenem Zustand der Düse mit einer Ringlinie an einem Gegenstück 38, das im Rohr 23 angeordnet ist, anliegt. Das zu verdüsende Medium tritt durch den Zulauf 39 ein, der in der als Rohransatz ausgebildeten Abdeckkappe 31 vorgesehen ist.

Bei beiden AusfUhrungsformen strömt das Medium nach Eintritt in den Zulauf 21 bzw. 39 durch die Schlitze 40 (Fig. 4) des Teiles 8 bzw, 28 zur Entspannungsstelle. Dort öffnet das Drosselglied 3 bzw. 37 unter einem Druck des Mediums, auf den die Spannfeder 9 bzw. 34 eingestellt ist.

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Claims (5)

Patentansprüche;

1. Selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse für Flüssigkeiten oder Gase, insbesondere für die Entspannungsverdampfung , bestehend aus einem Gehäuse und einem darin längsverschiebbar angeordneten Schaft, wobei der Schaft an einem Ende mit einem Drosselglied versehen ist, das mit einem am Gehäuseende angeordneten Gegenstück im Schließzustand abdichtend zusammenwirkt, und wobei der Schaft mit einer auf einen gewünschten Schließdruck einstellbaren Spannfeder versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2,33) im Gehäuse (1,22) reibungsfrei gelagert ist.

2. Selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (33) mit einem Teller (35) versehen ist, an dem die Spannfeder (34) anliegt, und daß der Schaft (33) gegenüber dem Gehäuse (22) mittels Stellschrauben (27) in Schaftlängsrichtung verstellbar ist, wobei das Gehäuse (22) aus zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren und gegeneinander abgedichteten Rohren (23,24) besteht und die Stellschrauben (27) in an den Rohren (23,24) fixierten Lagerstücken (26,28) gelagert sind.

3. Selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) ein Schraubgewinde (5) aufweist, das mit dem Gegengewinde (6) eines Tellers (7) korrespondiert, und daß der Schaft (2) am dem Drosselglied (3) abgewandten Ende einen Profilansatz (10) besitzt, der mit einem Gegenprofilansatz (11) des Schaftes (13) eines Verstellgriffes korrespondiert, wobei der Schaft (13) dieses Verstellgriffes im Gehäuse (1) abdichtend gelagert ist.

4. Selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Teller (7) ein Anschlag (16) vorgesehen ist.

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5. Selbsttätig einstellbare Entspannungsdüse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselglied (3,37) im Schließzustand nur mit einer Ringlinie am Gegenstück (20,38) anliegt.

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