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Transformer
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Die rlin1ung betrifft einen regelbaren Transformer mit einem Ventilgehäuse,
das einen Dampfeinlaß und einen Dampfauslaß aufweist, mit einem in dem Gehäuse verschiebbar
dngeordneten Schließteil, der im Zusammenwirken mit einem dem Gehäuse zugeordneten
Ventilsitz in der Schließstellung den Dampfdurchtritt absperrt und in der Öffnungsstellung
eine erste Drosselstufe bildet, und mit einer in Strömungsrichtung hinter dem Ventilsitz
angeordneten zweiten Drosselstufe, die einen Lochzylinder aufweist, der in axialer
Richtung vom Dampf durchströmt wird, aus dem
der Dampf in radialer
Richtung austritt und dem weitere Drossel- und Schalldämpfuagselemente nachgeschaltet
sind.
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Ein derartiger Transformer ist nach dem Stande der Technik (DT-OS
2435561) bekannt. Bei dem bekannten Transformer findet die regelbare Drosselung
ausschließlich im Bereich der ersten Drosselstufe, d.h. im Bereich des Ventilsitzes
statt, je nachdem, wie weit der Schließteil vom Ventilsitz abgehoben wird. Der als
zweite Drosselstufe dienende Lochzylinder und die nachgeschalteten Drosselelemente
behalten dagegen bei allen Regelstellungen den gleichen Durchtrittsquerschnitt.
Dies hat Nachteile in verschiedener-Hinsicht, insbesondere im Hinblick auf eine
Feinregulierung bei relativ geringen Dampfdurchtrittsmengen. Hierbei ist der konstruktiv
vorgegebene und notwendigerweise auf den größtmöglichen Dampfdurchtritt ausgelegte
Drosselquerschnitt im Bereich der zweiten Drosselstufe bei weitem zu groß, so daß
eine Drosselung in diesem Bereich praktisch nicht mehr stattfindet. Da außerdem
die Regelung des Dampfdurchtrittes ausshließßlich im Bereich des Ventilsitzes stattfindet,
bewirken geringfügige Verschiebungen des Schließteiles große Durchtrittsschwankungen
Für eine genaue Feinregulierung ist es demgegenüber anzustreben, die Veränderung
des Durchtrittsquerschnittes auf einen verhältnismäßig langen Verschiebeweg des
Schließt eiles zu verteilen, und eine möglichst lineare Abhängigkeit
zwischen
Durchtrittsquerschnitt ur.d Verschiebeweg herzustellen. Dies ist mit den nach cem
Stande der Technik bekannten Transformern nicht möglich.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung die Regelcharakteristik des Transformers
der eingangs genannten Art zu verbessern. Dies soll insbesondere dadurch erreicht
werden, daß die Veränderung des Durchtrittsquerschnittes im Bereich der ersten Drosselstufe
auf einen verhältnismäßig langen Verschiebeweg des Schließteiles verteilt wird und
auch die zweite Drosselstufe regelbar gestaltet wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem
Transformer der eingangs genannten Art vor, daß der Lochzylinder an seinem dem Ventilsitz
zugewandten Ende einen ungelochten Abschnitt aufweist und daß in den Lochzylinder
ein mit dem Schließteil verbundener Hohlzylinder gleitend einschxbbar ist, der in
seinem am Schließteil befestigten, in den ungelochten Abschnitt des Lochzylinders
einschiebbaren Anfangsabschnitt radial verlaufende borungen aufweist und in seinem
über den gelochten Bereich des Lochzylinders verschiebbaren Endabschnitt ungelocht
ausgebildet
ist.
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eim Transformer gemäß der Erfindung strömt der Dampf bei geöffnetem
Ventil zunächst durch die vom unter lochten Abschnitt des Lochzylinders freigegebenen
Bohrungen des mit dem Schließteil verbundenen Hohlzelinders in den Innenraum dieses
Iolllzyli.nders durchströmt dann diesen Innenraum in axialer Richtung und strömt
an dessen offenem Ende aus. Von dort stroms der Dampf in radialer Richtung durch
die vom ungelochten Abschnitt des Hohlzylinders freigegebenen Bohrungen des Lochzylinders.
RJie ersichtlich ist, findet sowohl an der ers-ten als auch an der zweiten Drosselstelle
eine regelbare Drosselung statt, wobei in beiden Fällen die Neränderungen der freigegebenen
Durchtrittsquerschnitte gleichmeißig über einen verhältnismäßig langen ilubweg des
Uchließteiles verteilt sind. Dadurch, daß eine zweimalige Umlenkung des Dampfstromes
stattfindet, ist neben der verbesserten Regelkarakteristik die Drosselwirkung besonders
intensiv.
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um eine exakte lineare Abhängigkeit der Durchtrittsquerschnitte vom
Verschiebeweg des Schließteiles zu erzielen,
sind die Bohrungen
in dem mit dem Schließteil verbundenen Hohlzylinder und in dem Lochzylinder so ausgebildet
und angeordnet, daß sich über den Verschiebeweg des mit dem Schließteil verbundenen
ISohlzylinders im Bereich beider Drosselstufen mit zunehmendem Verschiebeweg eine
lineare Vergrößerung der Drosselquerschnitte ergibt.
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Zweckmäßig werden die Querschnitte der Bohrungen im mit dem Schließteil
verbundenen Hohl zylinder mit zunehmendem Abstand vom Ventilsitz größer und die
Querschnitte der Bohrungen im Lochzylinder mit zunehmendem Abstand vom Ventilsitz
kleiner.
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Bei der Dampfumformung muß der Dampf bisweilen zusätzlich mit Wasser
gekühlt werden. ITierzu ist beim Ventil gemäß der Erfindung der Lochzylinder unter
Belassung eines Ringspaltes von einem weiteren äußeren Lochzylinder umgeben, wobei
der Ringspalt mit einer Wasserzufuhrleitung verbunden ist. In diesem Ringspalt und
dem sich nach außen anschließenden Lochzylinder wird der Dampf sehr intensiv mit
dem eingespeisten Wasser verwirbelt und durchmischt.
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Zum Zwecke einer intensiven Schalldämpfungb ist der äußere Lochzylinder
in schalldämmendes Material eingebettet, welches insbesondere aus Spänen oder Granalien
aus Metall oder einem mineralischen Rohstoff besteht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert, in der ein Längsschnitt durch ein Ventil gemäß der Erfindung
dargestellt ist.
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Der in der Zeichnun6 dargestellte Transformer weist ein Gehäuse 1
auf, das mit einem Dampfeinlaß 2, einem Dampfauslaß 3 und einem Wasserauslaß 4 versehen
ist. In dem Gehause 1 ist in axialer Richtung verschiebbar ein Schließteil 5 angeordnet,
welchem ein nicht näher dargestellte Stellantrieb zur axialen Vcrschiebung zugeordnet
ist. Der ochließteil 5 weist einen konischen Schließkörper 6 auf, der in der Schließstellung
an einem ebenfalls konischen Ventilsitz 7 anliegt, welcher am oberen Ende eines
mit dem Gehäuse fest verbundenen Lochzylinders 8 angeordnet ist. Der Lochzylinder
8 ist in seinem dem Ventilsitz 7
zugewandten Endabschnitt ungelocht
und weist nur im verbleibenden Abschnitt eine Vielzahl von radial verlaufenden Bohrungen
8a auf.
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Mit dem Schließteil 5 ist ein Hohlzylinder 9 verbunden, der sich unmittelbar
an den Schließkörper 6 anschließt und an den Innenwandungen des Lochzylinders 8
gleitend geführt ist. An seinem dem Schließkörper 6 abgewandten Ende ist der Hohlzylinder
9 stirnseitig offen. Außerdem weist der Hohlzylinder 9 in seinen Wandungen im sich
unmittelbar an den Schließkörper 6 anschließenden Bereich eine Vielzahl von radial
verlaufenden Bohrungen 9a auf.
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Im Bereich seines vom Schließkörper 6 abgewandten Endabschnittes ist
der Hohlzylinder 9 dagegen ungelocht und deckt - Ce nach Stellung des Schließteiles
5 - einen Teil oder alie Bohrungen 8a im Lochzylinder 8 ab. In der vollen Öffnungsstellung
gibt der Hohlzylinder 9 dagegen sämtliche Bohrungen 8a im Hohlzylinder 8 frei.
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Der fiohlzylinder 8 wird unter Belassung eines Ringspaltes 10 von
einem weiteren, äußeren Lochzylinder 11 umgeben. Der Ringspalt 10 steht mit dem
Wasserzufluß 4 in Verbindung und kann wahlweise mit Wasser beaufschlagt werden.
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Der äußere Lochzylinder 11 ist in schalldämmendes Material eingebettet,
das in einer entsprechend ausgebildeten Kammer 12 des Gehäuses 1 angeordnet ist.
Dieses schalldämmende Material besteht vorzugsweise aus Spänen oder Granalien aus
Metall oder aus einem mineralischen Werkstoff. Aus der mit dem schalldämmenden Material
gefüllten Kammer 12 tritt der Dampf über eine als Gleichrichter wirkende Lochplatte
13 aus.
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Die Querschnitte der Bohrungen 8a im Lochzylinder 8 werden mit zunehmenden
Abstand vom Ventilsitz 7 allmählich kleiner.
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Umgekehrt werden die Bohrungen 9a im Hohlzylinder 9 mit zunehmenden
Abstand vom Schließkörper 6 allmählich größer.
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Außerdem sind die Bohrungen 8a und 9a in nicht näher dargestellter
Weise so ausgebildet und angeordnet, daß sich über den Verschiebeweg des mit dem
Schließteil verbundenen Hohlzylinders 9 im Bereich beider Drosselstufen mit zunehmendem
Verschiebeweg eine lineare Vergrößerung der Durchtrittsmengen ergibt. Dies kann
beispielsweise durch eine entsprechende Form der Bohrungen oder eine überlappte
Anordnung der auf den Umfang verteilten Bohrungen erzielt werden.
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In der Zeichnung ist der Transformer in der Schließstellung dargestellt.
Der Schließkörper 6 liegt also auf dem Ventilsitz 7 auf. Bei Versdiebung des Schließteiles
5 nach oben wird zunächst der Schließkörper 6 vom Ventilsitz 7 abgehoben. Der Schließteil
5 wird dann weiter nach oben verschoben, bis der ungelochte Teil des Lochzylinders
8 die obersten Bohrungen 9a im Hohlzylinder 9 freigibt.
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Gleichzeitig werden vom ungelochten Teil des Hohl zylinders 9 die
untersten Bohrungen 8a im Lochzylinder 8 freigegeben, sodaß der Dampf beide Drosselquerschnitte
durchströmen kann. Wird der Schließteil 5 weiter angehoben, so werden an beiden
Drosselstellen größere Durchtrittsquerschnitte freigegeben. Selbstverständlich sind
die Durchtrittsquerschnitte an beiden Drosselstellen den auftretenden Druck-und
Volunensänderungen angepaßt. Falls eine zusätzliche Kühlung des Dampfes erforderlich
ist, kann dem Dampf über die Wasserzufuhr 4 und den Ringspalt 10 Wasser zugemischt
werden.
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Ansprüche