DE2831368C2 - Regelventil, insbesondere für Hochdruckdampf - Google Patents

Description

Diffusor erfüllt, der nach der scharfen Kante der Eintrittslippe statt des Diffusorzylinders 13 einen schlanken Kegel aufweist, dem sich nach der Rückstromzone ein Kegel von größerem öffnungswinkel anschließt Auch hierbei muß wie in allen anderen denkbaren Fällen die Durchdringungslinie zwischen den beiden Kegeln eine scharfe Abreißkante bildea Der Diffusor könnte aber auch aus einem oder mehreren konkav gewölbten Diffusorteilen oder aus Kombinationen derselben mit zylindrischen oder kegeligen Diffusorteilen bestehen, wobei sich aber, wie gesagt, die Querschnitte in Strömungsrichtung erweitern müssen.

Die Forderung, daß nach dem engsten Durchtrittsquerschnitt des Ventilspalts die stromabwärts Hegenden Wände keine konvexen Flächenteile aufweisen dürfen, gilt auch für den Ventilkegel. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist die untere Stirnfläche des Ventilkörpers 10 als hohler Kegelstumpf ausgebildet Die Stirnfläche könnte aber auch eben oder in der Abströmrichtung vorspringend ausgeführt werden, keinesfalls aber darf die aus dem Ventilspait austretende Strömung auf ihrem Weg in den Diffusor aui konvex gekrümmte Flächen treffen, da sonst die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Maßnahmen beeinträchtigt wird.

Bezeichnungsliste

1 = Ventilgehäuse

2 = Ventilsitzkörper

3 = Ventilführungskörper

4 = Dampfsieb

5 = Zwischenflansch

6 = Ventilspindelführungsbüchse

7 = Ventilspindel S = Kupplung

9 = Betätigungsspindel des Servomotors

10 = Ventilkörper

11 = Ventilkegel

12 = Ventilsitz

13 = Diffusorzylinder

14 = Diffusorkegel

15 = Durchdringungslinie von Ventilsitz 12 und Diffusorzylinder 13

16 = Durchdringungslinie von Diffusorzylinder i3

und Diffusorkegel 14

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 2

dieser stellt dar
Patentansprüche: F i g. 1 ein Hochdruckdampfregelventil mit den erfin-

dungsgemäßen Merkmalen, und

!.Regelventil, insbesondere für Hochdruckdampf, F ig. 2 in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus

mit einer in einem Ventilgehäuse untergebrachten 5 F i g. 1 mit Darstellung eines Teiles des Ventilkörpers Ventilführung, einem in dieser Ventilführung ver- mit Diffusor.

schiebbar beweglichen Ventilkörper mit einem Ven- Das in F i g. 1 dargestellte Dampiregelventil weist ein

tilkegel, und einem als Diffusor ausgebildeten Ven- konventionelles Ventilgehäuse 1 auf, in dessen unterem tilsitzkörper, dadurch gekennzeichnet. Teil ein Ventilsitzkörper 2 sitzt. Im oberen Teil befindet daß die Eintrittslippe am Obergang vom Ventilsitz jo sich ein Ventilführungskörper 3 und zwischen dem Ven-(12) in den Diffusor scharfkantig ausgeführt ist und tilsitzkörper 2 und dem Ventilführungskörper 3 ist ein daß die Begrenzungen der Meridianschnitte des Dif- Dampfsieb 4 angeordnet Der Ventilführungskörper 3 fusors und des Ventilkegels (11) nach dem engsten ist mit seinem oberen Teil in einem Zwischenflansch 5 Durchtrittsquerschnitt des Ventilspaltes aus einem gelagert und er enthält eine Ventilspindelführungsbüch-Linienzug besteht, der aus — von der Diffusorachse ii se 6, die eine axialbewegliche Ventilspindel 7 aufnimmt, aus gesehen — nichtkonvexen Linienteilen zusam- An deren oberem Ende verbindet eine gelenkige, aber mengesetzt ist drehsteife Kupplung 8 die Ventilspindel 7 mit einer Be-

2. Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- tätigungsspindel 9 eines nicht dargestellten Servomozeichnet, daß der an den Ventilsitz (12) anschließen- tors. Am unteren Ende der Ventilspindel 7 ist ein Ventilde Teil des Diffusors als Zylinder (13) ausgebildet ist 20 körper 10 formschlüssig befestigt und mit seinem Manundübergangsios in den uiffusor (ί4) übergeht. tei in einer Bohrung des Ventiiführungskörpers 3 in

axialer Richtung geführt Den unteren Abschluß des

Ventilsitzkörpers bildet ein Ventilkegel 11, der in der

gezeichneten Stellung auf einem hohlkegeligen Ventil-25 sitz 12 im oberen Teil des Ventilsitzkörpers 2 aufsitzt

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelventil, Der Ventilsitzkörper 2 ist in seinem inneren als Diffu-

insbesondere für Hochdruckdampf, nach dem Oberbe- sor ausgebildet, der aus einem zylindrischen Diffusorteil, griff des Patentanspruchs 1. im folgenden Diffusorzylinder 13 genannt, und einem

Bei Regelarmaturen, insbesondere solchen für Kraft- Diffusorkege! 14 besteht Wesentlich für die Wirksamwerke, treten an der Absperrstelle bei großen Regelbe- 30 keit gemäß der eingangs erwähnten Aufgabenstellung reichen sprunghafte Änderungen des Durchströmungs- ist die scharfkantige Durchdringungslinie 15 zwischen Verhaltens auf. Dabei können d>«? Strömungsgeschwin- dem durch den Ventilsitz 12 definierten Kegel und dem digkeiten in den Bereich der Schallgeschwindigkeit Diffusorzylinder 13. Würde man diesen Übergang vom kommen. Als Folge instabiler Strömungen, d. h. Druck- Ventilsitz in den Diffusorzylinder, die Eintrittslippe, ab- und Geschwindigkeitsänderungen, treten dabei Reso- 35 runden, so entstünden dort akustische Instabilitäten, die nanzschwingungen auf, die zu Havarien infolge von Er- aber entsprechend unserer Aufgabenstellung verrniemüdungsbrüchen führen können. den werden sollen. Die drosselungsbedingten akusti-

Wegen der hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist sehen Anregungen lassen sich gemäß unseren Untersuder Abströmweg für das Medium hinter dem Ventilsitz chungen vermeiden, wenn die Einuittslippe scharfkanbei bekannten Regelventilen als Diffusor in Form eines 40 tig ausgeführt wird und in der übrigen Kontur des Diffu-Konvergent-divergenten Strömungskanals ausgeführt. sors jegliche konvexe Partien vermieden sind und insbe-Hierbei liegt der engste Querschnitt des Diffusors vrr- sondere keine Querschnittsverengungen auftreten,
hältnismäßig nahe stromabwärts des Ventilsitzes, wobei In F ig. 2, die in größerem Maßstab die geometri-

die Kontur eines Meridianschnittes durch die Diffusor- sehen Verhältnisse im Bereich des Ventilsitzes und der längsachse zwischen dem Ventilsitz und der engsten 45 oberen Diffusorpartien veranschaulicht, ist die Meri-Stelle eine konvex gekrümmte Linie mit gleichmäßig diankontur des Diffusors nach heute gängiger Vorstelzunehmendem Krümmungshalbmesser ist. Dieser Ge- lung strichpunktiert eingezeichnet,
staltung des Diffusors liegt die Absicht zugrunde, einen Die Länge des Diffusorzylinders 13 ist so zu wählen,

möglichst hohen Druckrückgewinn zu erzielen und da- daß sich die Strömung oberhalb der Durchdringungslimit die Verluste so klein wie möglich zu halten. 50 nie 16 von Diffusorzylinder 13 und Diffusorkegel 14 Es hat sich aber gezeigt, daß bei derartig gestalteten erholt hat, das heißt also, der Diffusorzylinder soll Diffusoren die obenerwähnten, konvex gekrümmten stromabwärts möglichst nahe unterhalb der Rückstrom-Teile der Meridiankontur zwischen der engsten Dros- zone enden. Wegen der praktisch nicht exakt einzuhalselstelle am Ventilspaltaustritt und dem engsten Diffu- tenden Betriebsbedingungen wird man jedoch sichersorquerschnitt in höchstem Maße für akustische Instabi- 55 heitshalber den Diffusorzylinder etwas länger ausführen Iitäten bei drosselungsbedingten Diffusorschwingungen als es der für ein bestimmtes Ventil experimentell gefunverantwortlich zu machen sind. Es konnte u. a. auch ex- denen Lage der Rückstromgrenze entspricht,
perimentell festgestellt werden, daß diese unerwünsch- Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht die ten Erscheinungen durch gerundete Eintrittslippen am Begrenzung des Diffusors im Meridianschnitt aus einem Austritt des Ventilspaltes noch besonders begünstigt es an die scharfe Kante 15 der Eintrittslippe anschließenwerden. den Diffusorzylinder 13 und dem darauf folgenden Dif-Es wurden daher Untersuchungen angestellt mit dem fusorkegel 14. Gemäß dem Patentanspruch sind aber Ziel, eine Diffusorform zu entwickeln, mit der die oben- auch andere Konturen möglich, sofern der die Kontur erwähnten Nachteile vermieden werden sollen. Diese bildende Linienzug, abgesehen von scharfen Kanten, Aufgabe wurde mit der im Patentanspruch 1 gekenn- 65 d. h. Knickstellen an der Grenze zweier zusammenstozeichneten Erfindung gelöst. Bender Linienteile, keine von der Diffusorachse aus ge-

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden unter sehen konvexen Linienelemente enthält.
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In Diese Bedingung wird unter anderem auch von einem