DE2641200C3

DE2641200C3 - Injection valve for a washing device for turbochargers

Info

Publication number: DE2641200C3
Application number: DE19762641200
Authority: DE
Inventors: Horst Winterthur Jebe (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1976-09-14
Publication date: 1979-11-29
Also published as: NL7707294A; DE2641200B2; BR7704848A; DE2641200A1; AT355375B; DK315177A; ATA679676A; JPS5313555A; CH615987A5; FR2359351A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für eine Waschvorrichtung für Turbolader, mit einer den Zutritt zu einer Düsenbohrung verschließenden Ventilnadel, die in Schließstellung durch eine Hilfskraft auf ihren Sitz gedruckt wird, wobei die Ventilnadel mit einem Kolben versehen ist, der in einem Zylinder beweglich angeordnet ist, und der dem Ventilsitz zugewandte Zylinderraum an eine Quelle eines unter Druck stehenden ^⁵ Waschmittels anschließbar ist, dessen Druck so gewählt ist, daß er zum Anheben der Ventilnadel ausreicht.The invention relates to an injection valve for a washing device for turbochargers, with a valve needle which closes the access to a nozzle bore and which is pressed onto its seat in the closed position by an auxiliary force, the valve needle being provided with a piston which is movably arranged in a cylinder, and facing the valve seat cylinder chamber to a source of a pressurized washing ^ ⁵ is connected, the pressure of which is so selected that it is sufficient to lift the valve needle.

Durch das periodische Waschen der Turbine von Turboladern wird verhindert, daß sich im Laufe längerer Betriebszeiten größere Ablagerungen an den Turbinen- «> schaufeln, sowie an eventuell vorhandenen Fanggittern bilden. Das Waschmittel, üblicherweise Wasser, wird vor den Fanggittern in die Auspuffleitungen gespritzt. Nach dem bisherigen Stande der Technik erfolgte die Waschmittelzufuhr über einen Anschlußstutzen unmittelbar in die Auspuffleitungen, wobei in den Waschmittelleftungen im Bereich der Anschlußstutzen lediglich eine Blende zur Einstellung des Mengendurchsatzes vorgesehen war. Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Waschmittelleitungen ^ö0 beim Betrieb sehr schnell durch Ruß, OeI usw. verstopft werden, so daß der vorhandene Druck in der Waschmittelleitung nicht ausreicht, um die Inkrustationen wegzuspülen. Betriebsstörungen der Waschvorrichtung sind die Folge. ^h"·The periodic washing of the turbine of the turbocharger prevents larger deposits from building up on the turbine blades and on any safety grids that may be present in the course of long periods of operation. The detergent, usually water, is sprayed into the exhaust pipes in front of the safety grids. According to the previous state of the art, the detergent was fed directly into the exhaust lines via a connection piece, with only a screen for adjusting the flow rate being provided in the detergent ducts in the area of the connection pieces. However, this known device has the disadvantage that the detergent ^{lines Ö0 are} very quickly clogged during operation by soot, oil, etc., so that the existing pressure in the detergent line is not sufficient to flush away the incrustations. Malfunctions in the washing device are the result. ^h "·

Gemäß der DE-AS 21 20 213 ist zwar ein Einspritzventil für eine Waschvorrichtung einer Gasturbinenanlage bekannt, bei dem ein den Zutriil zu einer Düsenbohrung verschließender Ventilschließkörper vorhanden ist, der in Schließstellung durch eine Hilfskraft auf seinen Sitz gedruckt wird. Dieser Ventilschließkörper weist jedoch keinen Kolben auf, der in einem Zylinder beweglich angeordnet ist und durch ein unter Druck stehendes Waschmittel anhebbar ist Der Ventilschließkörper wird bei Bedarf lediglich durch Umlegen eines Betätigungshebels angehoben. Die Reinigungsflüssigkeit ist über eine mit einem Dreiwegehahn versehene Zuführungsleitung dem Vorlageraum des Ventils zuführbar. Da diese Vorrichtung jedoch verhältnismäßig kompliziert und schwer zu betätigen ist, eignet sie sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nichtAccording to DE-AS 21 20 213 is an injection valve for a washing device of a gas turbine system known, in which a valve closing body which closes the inlet to a nozzle bore is available, which is pressed in the closed position by an assistant on his seat. This However, the valve closing body does not have a piston that is movably arranged in a cylinder and through a pressurized detergent can be raised Throwing an operating lever raised. The cleaning fluid is via a three-way stopcock provided feed line can be fed to the pre-storage space of the valve. Since this device, however is relatively complex and difficult to operate, it is suitable for the purposes of the present invention Invention not

Gemäß der US-PS 30 19 603 ist weiter ein Pilotventil Tür ein Brennstoffverteilsystem für Gasturbinen bekannt mit einer den Zutritt zu einer Düsenbohrung verschließenden Ventilnadel, die in Schließstellung durch eine Hilfskraft auf ihren Sitz gedrückt wird, wubei die Ventilnadel mit einem Kolben versehen ist, der in einem Zylinder beweglich angeordnet ist und durch den unter Druck stehenden Brennstoff abhebbar ist Der in der zylindrischen Kammer gleitende Kolben wird somit vom Brennstoff, wie z. B. OeI etc, geschmiert und es ergeben sich auch keinerlei Korrosionsprobleme in bezug auf Kolben und Zylinder. Durch die relativ hohe Viskosität des Brennstoffes entstehen auch keine Dichtungsprobleme in bezug auf Kolben und Zylinderwand. According to US-PS 30 19 603 a pilot valve door a fuel distribution system for gas turbines is also known with a valve needle which closes access to a nozzle bore and which is in the closed position by a Auxiliary force is pressed on their seat, the valve needle is provided with a piston that is in a The cylinder is movably arranged and can be lifted off by the pressurized fuel cylindrical chamber sliding piston is thus from fuel, such as. B. OeI etc, lubricated and it there are also no corrosion problems with regard to the piston and cylinder. Due to the relatively high The viscosity of the fuel also means that there are no sealing problems with regard to the piston and cylinder wall.

Gänzlich anders liegen die Verhältnisse beim Erfindungsgegenstand. Durch die Beaufschlagung des Kolbens mit Wasser statt mit Brennstoff ist die Schmierung des Kolbens wesentlich schlechter. Die niedrige Viskosität des Wassers ergibt Abdichtungsprobleme. Durch den Zusatz von Waschmittel entstehen zudem Korrosionsprobleme. Die Verwendung des. in der genannten US-PS beschriebenen Ventils würde demgemäß mit großen Nachteilen verbunden sein, wie z. B. Leckage, schlechtes Ansprechen des Ventils und Pressen des Kolbens im Zylinder, wc« zu einer baldigen Betriebsunterbrechung führen könnte.The situation with the subject matter of the invention is completely different. By applying the Pistons with water instead of fuel, the lubrication of the piston is much worse. the low viscosity of the water results in sealing problems. The addition of detergent creates also corrosion problems. The use of the valve described in said US patent would accordingly be associated with major disadvantages, such as. B. Leakage, poor valve response and Pressing the piston in the cylinder, wc «to a speedy one Business interruption.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Einspritzventils, das auf einfache Art und Weise durch das Waschmittel selbst betätigbar ist und gleichzeitig eine einfache, betriebssichere und insbesondere korrosionsunempfindliche Konstruktion aufweist.The object of the invention is to create an injection valve that in a simple manner by the detergent can be operated by itself and at the same time a simple, reliable and, in particular, corrosion-resistant Has construction.

Diese Aufgabe wird erfimdungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben mit einem Balg dicht verbunden ist und daß der vom Waschmittel durchströmte Zylinderraum durch den Kolben, den Balg und den Zylinder gebildet ist, wobei sich der vom Ventilsitz abgewandte Zylinderraum innerhalb des Balges befindet.This object is achieved according to the invention in that the piston is tightly connected to a bellows and that the cylinder space through which the detergent flows is formed by the piston, the bellows and the cylinder is, wherein the cylinder space facing away from the valve seat is located within the bellows.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit nachstehender Zeichnung. Es zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment in conjunction with the following Drawing. It shows

Fi g. 1 eine Ansicht des Turbinenteils eines Turboladers mit Einspritzventilen gemäß der Erfindung,Fi g. 1 is a view of the turbine part of a turbocharger with injection valves according to the invention,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Einspritzventil gemäß der Erfindung, und2 shows a longitudinal section through an injection valve according to the invention, and

Fig.3 einen Schnitt gemäß Linie l-l durch das in F i g. 2 dargestellte Einspritzventil.3 shows a section along line l-l through the in F i g. 2 injector shown.

Das Turbinengehäuse 1 (Fig. 1) weist Abgaszufuhrleitungen 2 und 3 auf, welche mit Fanggittern 2a und 3a versehen sind.The turbine housing 1 (Fig. 1) has exhaust gas supply lines 2 and 3, which are provided with safety grids 2a and 3a.

An den Abgaszufuhrleitungen 2 und 3 sind Einspritzventile 4 und 5 angeordnet, welche mittels der Waschmittelzweigleitungen 6 und 7 an eine Waschmittelhauptleitung 8 angeschlossen sind. Ein Ventil 9 dientInjection valves are located on exhaust gas supply lines 2 and 3 4 and 5 arranged, which by means of the detergent branch lines 6 and 7 to a detergent main line 8 are connected. A valve 9 is used

zur An- und Abstellung des Waschvorganges,to switch the washing process on and off,

Das Einspritzventil 4 weist einen Zylinder 10 (F ί g. 2) mit einem Decke) Il auf. Am Zylinder 10 ist eine Düse 12 mit einer Düsenbohrung 13 befestigt, an welche sich der Sitz 14 für die Ventilnadel 15 anschließt. Die Düse 12 ist am Zylinder 10 mittels eines Klemmringes befestigt, welcher aus den Klemmringteilen 33 und 34 besteht Diese werden mittels der Schrauben 35 und 36 zusammengehalten. Die Düsenbohrung 13 wird durch die Nadelspitz;- 30 verschlossen. Die Ventilnadel 15 ist in einer Nadelbohrung 16 mit einer auswechselbaren Blende 17 angeordnet Die Ventilnadel 15 ist mit einem Kolben 26 versehen, der mit einem Balg 18 dicht verbunden ist Der Balg 18 ist mit einem Flansch 19 im Zylinder befestigt Innerhalb des Balges befindet sich eine Feder 20, mit welcher die Ventilnadel 15 in Schließstellung auf ihren Sitz 14 gedrückt wird. Die Schrauben 21 und 22 dienen zur Befestigung des Deckels U am Zylinder 10. Mit 23 ist ein zylindrischer Führungsstift bezeichnet welcher in einer Ausnehmung 23a am Deckel 11 geführt ist Die Ventilnadel 15 ist innerhalb des Balges 18 in einer FQhrungshQlse 37 angeordnet welche mit einer Entlüftungsöffnung 24 versehen ist Ein Endanschlag 25 dient zur Begrenzung des Hubes 32 der Ventilnadel. Der Kolben 26, der Balg 18 und der Zylinder 10 bilden den Zylinderraum 28, welcher dem Ventilsitz 14 zugewandt ist wobei sich der vom Ventilsitz abgewandte Zylinderraum 27 innerhalb des Balges 18 befindet Der Zylinderraum 28 weist eine Waschmittelzufuhröffnung 29 auf. die mit der Waschmittelzweigleitung 6 verbunden istThe injection valve 4 has a cylinder 10 (Fig. 2) with a blanket) Il up. A nozzle 12 with a nozzle bore 13 is attached to the cylinder 10, to which the seat 14 for the valve needle 15 connects. The nozzle 12 is attached to the cylinder 10 by means of a clamping ring, which consists of the clamping ring parts 33 and 34 These are held together by means of screws 35 and 36. The nozzle hole 13 is through the needle point; - 30 closed. The valve needle 15 is arranged in a needle bore 16 with an exchangeable diaphragm 17, the valve needle 15 is with a Piston 26 is provided, which is tightly connected to a bellows 18. The bellows 18 is provided with a flange 19 in the Cylinder attached Inside the bellows there is a spring 20 with which the valve needle 15 in The closed position is pressed onto its seat 14. the Screws 21 and 22 are used to attach the cover U to the cylinder 10. With 23 is a cylindrical Guide pin denotes which is guided in a recess 23a on the cover 11. The valve needle 15 is arranged within the bellows 18 in a guide sleeve 37 which is provided with a ventilation opening 24 An end stop 25 is used to limit the stroke 32 of the valve needle. The piston 26, the bellows 18 and the cylinder 10 form the cylinder space 28, which faces the valve seat 14, the The cylinder chamber 27 facing away from the valve seat is located inside the bellows 18. The cylinder chamber 28 has a Detergent supply opening 29. which is connected to the detergent branch line 6

Beim Betrieb der oben beschriebenen Vorrichtung wird das Ventil 9 betätigt, wobei das unter Druck stehende Waschmittel in das Einspritzventil 4 (bzw. 5) eindringt Ist der Druck genügend hoch, so daß die auf den Kolben 26 wirkende Kraft die Kraft der Feder 20 überschreitet wird die Ventilnadel 15 von ihrem Sitz 14 um den Betrag des Hubes 32 angehoben, wobei das Waschmittel durch die Düsenbohrung 13 in die Abgaszufuhrleitung 2 (bzw. 3) eingespritzt wird. Die ringspaltförmige Blendenöffnung 31 dient dabei zur Einstellung verschiedener Durchflußmengen des Waschmittels pro Zeiteinheit Bei Abstellung des Waschvorganges wird das Ventil 9 wieder geschlossen, wobei die Ventilnadel 15 durch die Feder 20 wieder auf ihren Sitz 14 gedruckt wird und die Nadelspitze 30 die Düsenbohrung 13 verschließt Bei abgestelltem Waschvorgang kann also keinerlei P .^ oder anderes verstopfendes Material in die DüVnbohrung 13 eindringen.During the operation of the device described above, the valve 9 is actuated, which is under pressure Standing detergent penetrates into the injection valve 4 (or 5) If the pressure is high enough so that the The force acting on the piston 26 exceeds the force of the spring 20, the valve needle 15 moves away from its seat 14 raised by the amount of stroke 32, the detergent through the nozzle bore 13 in the Exhaust gas feed line 2 (or 3) is injected. The annular gap-shaped aperture 31 is used to Adjustment of different flow rates of the detergent per unit of time During the washing process, the valve 9 is closed again, the valve needle 15 being opened again by the spring 20 its seat 14 is printed and the needle tip 30 closes the nozzle bore 13 when the washing process is switched off So no P. ^ or other clogging material can get into the nozzle bore 13 penetration.

Der Balg 18 besteht zweckmäßigerweise aus metallischem Material oder aus einem hitzebeständigen Elastomer.The bellows 18 is expediently made of a metallic material or a heat-resistant one Elastomer.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Injection valve for a washing device for Turbocharger, with a valve needle that closes access to a nozzle bore, which is in the closed position is pressed onto its seat by an auxiliary force, the valve needle with a piston is provided, which is movably arranged in a cylinder, and which faces the valve seat Cylinder space can be connected to a source of a pressurized detergent, the Pressure is chosen so that it is sufficient to lift the valve needle,

characterized by is

that the piston (26) is tightly connected to a bellows (18) and that of the detergent through which the cylinder space (28) flows is formed by the piston (26), the bellows (18) and the cylinder (10), the cylinder assembly (27) facing away from the valve seat (14) being located within the bellows

2. Injection valve according to claim J, characterized characterized in that the valve needle (15) in a needle bore (16) with an exchangeable Aperture (17) is arranged

3. Injection valve nadi claim 1, characterized in that the valve needle (15) in one is guided within the bellows (18) arranged guide sleeve (37)

4. Injection valve according to claim 3, characterized in that the bellows (18) is metallic

5. Einspi ' ⁴ .zventil according to claim 1, characterized in that the stroke (32) of the valve needle (15) is limited by an end stop (25).

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