DE29801762U1 - Ventil für die Druck- und Temperaturreduzierung von Heißdampf - Google Patents
Ventil für die Druck- und Temperaturreduzierung von HeißdampfInfo
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Description
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Ventil für die Druck- und Temperaturreduzierung von Heißdampf
Die Erfindung betrifft ein Ventil für die Druck- und Temperaturreduzierung
von Heißdampf mit einem Ventilgehäuse und einen diesen durchsetzenden Durchströmkanal, der durch einen
Ventilsitz in einen Einlaß- und einen Auslaßkanal aufgeteilt ist, wobei der Ventilsitz mit einem Verschlußglied zusammenwirkt,
welches über eine Ventilbetätigung relativ zu dem Ventilsitz zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung
bewegbar ist, und wobei ferner ein Dampfbypaß für einen vom Hauptdampfstrom abgezweigten Treibdampfstrom vorgesehen ist,
der in Strömungsrichtung gesehen nach einer Drosselstufe und vor einer Druckreduzierstufe für den Hauptdampfstrom aus dem
Auslaßkanal· abzweigt, dann parallel zu diesem verläuft und nach der Druckreduzierstufe wieder in den Auslaßkanal mündet
und in den eine Wassereinspritzeinrichtung einmündet, und wobei schließlich die Druckreduzierstufe ein Druckreduzierelement
aufweist, das als Fortsatz des Verschlußgliedes bis in die Druckreduzierstufe reicht-
Ein Ventil der vorgenannten Art ist in der CH-PS 390 945 offenbart.
Das Ventil hat ein Gehäuse mit horizontalem Einlaßkanal und vertikalem Auslaßkanal, die zusammen einen Durchströmkanal·
biiden. Zwischen Einiaß- und Ausl·aßkanal· befindet
sich ein Ventiisitz, der mit einem über eine Ventiibetäti-
gung vertikal bewegbaren Verschlußglied zusammenwirkt. Das
Verschlußglied wirkt aufgrund seiner parabolischen Gestaltung beim Öffnen als Drosselstufe, in der Druck und Temperatur
abgebaut werden.
Hinter dem Ventilsitz zweigt ein Dampfbypaß ab, der später
wieder in den Auslaßkanal zentral einmündet. Im Bereich der Mündung des Dampfbypasses wird Wasser eingespritzt, das von
dem Treibdampf zerstäubt und verdampft wird.
In Strömungsrichtung gesehen hinter dem Abzweig des Dampfbypasses befindet sich eine Druckreduzierstufe in Form einer
Drosselblende. Zur Erzielung eines bei verschiedenen Belastungen des Ventils gleichem Druckgefälle kann in der Drosselblende
ein Regelkegel vorgesehen sein, welcher mit dem Verschlußglied verbunden ist, so daß beim Anheben des Verschlußgliedes
auch der Regelkegel mitbewegt wird.
Nachteilig bei diesem Ventil ist, daß die Einheit aus Verschlußglied
und Regelkegel sehr lang ausfällt und daß insbesondere in der Offenstellung eine Führung dieser Einheit nur
im Bereich der Ventilbetätigung gegeben ist. Auf die Einheit wirken jedoch erhebliche Strömungskräfte, so daß es zu Verkantungen
und Schwingungen kommen kann, die die Regelcharakteristik beeinträchtigen.
Ein ähnliches Ventil ist der DE 42 33 592 AI zu entnehmen,
und zwar in Figur 5 dieses Dokuments. Das Ventil hat ein Gehäuse mit horizontalem Einlaßkanal und vertikal nach unten
gehendem Auslaßkanal, die zusammen einen das Ventilgehäuse
durchsetzenden Durchströmkanal bilden. Zwischen Einlaß- und Auslaßkanal befindet sich ein Ventilsitz, der mit einem korbartigen
Verschlußglied zusammenwirkt, welches über eine Ventilbetätigung vertikal zwischen einer Schließ- und einer
Offenstellung bewegbar ist. Der Auslaßkanal ist im Anschluß an den Ventilsitz von einem ringförmigen Dampfbypaß umgeben,
der unmittelbar hinter dem Ventilsitz abzweigt und hinter dem Verschlußglied wieder in den Auslaßkanal mündet. Im unteren
Bereich des Dampfbypaßes ist ein Ringkanal mit einer Vielzahl von Radialbohrungen vorgesehen, über die Wasser in
den Dampfbypaß eingespritzt werden kann, wobei der durch den Dampfbypaß gehende Treibdampf das Wasser zerstäubt und verdampfen
läßt.
Das vorbeschriebene Ventil ist für relativ große Dampfmengen ausgelegt. Es ist dann nicht von Nachteil, daß der Dampfbypaß
unmittelbar hinter dem Ventilsitz abzweigt und somit nach Anheben des Verschlußgliedes dem eingangsseitigen, hohen
Dampfdruck ausgesetzt ist. Eine solche Ausbildung eignet sich jedoch nicht für kleinere Dampfmengen, da die Durchströmquerschnitte
zu gering werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es eine reproduzierbare
Regelcharakteristik ohne die Gefahr des Auftretens von Schwingungen hat. Ein weiteres Ziel besteht in einer
möglichst kostengünstig herzustellenden Ausbildung.
Die Hauptaufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Druckreduzierelement einen Zylinderabschnitt aufweist,
der gehäuseseitig durch einen Ringsteg geführt ist und im Führungsbereich Durchströmkanäle aufweist, vorzugsweise in
Durchströmrichtung mehrere Durchströmkanäle hintereinander. Grundgedanke der Erfindung ist es, das Druckreduzierelement
gehäuseseitig zu führen und auf diese Weise unzulässige Verbiegungen und Schwingungen zu vermeiden. Aufgrund der einwandfreien
Führung ist das Regelverhalten reproduzierbar.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in Durchströmrichtung
mehrere Durchströmkanäle hintereinander angeordnet sind. Dabei sollten Anzahl und Querschnitte der
Durchströmkanäle so bemessen sein, daß der Druckabfall in der Druckreduzierstufe über einen bestimmten Regelbereich im
wesentlichen konstant ist. Diese Ausbildung hat den Vorzug, daß im Bereich des Abzweiges des Dampfbypasses im wesentlichen
der gleiche Druck unabhängig von der Öffnung im Ventilsitz herrscht.
Auch der Dampfbypaß ist zweckmäßigerweise als Ringkanal ausgebildet,
der vorteilhafterweise über einen schräg nach innen gerichteten Düsenabschnitt in den Auslaßkanal mündet.
Hier sollte dann auch die Wassereinspritzeinrichtung münden.
Die Wassereinspritzeinrichtung hat über den Umfang des Dampfbypaßes verteilte Einspritzöffnungen, welche über einen
Ringkanal miteinander verbunden sein können.
Eine besonders kostengünstige konstruktive Gestaltung ergibt sich dann, wenn das Ventilgehäuse von einer zum Auslaßkanal
koaxialen Bohrung durchsetzt ist, in die ein erster Ringein-
satz plaziert ist, welcher den Ventilsitz aufweist und welcher auslaßseitig in eine Zylinderwandung ausläuft, welche
von einem zweiten Ringeinsatz unter Bildung eines Zwischenraumes umgeben ist, der Teil des Dampf bypaßes ist. Dabei
kann die Bohrung zum Auslaß hin einen durchmesserreduzierenden Absatz aufweisen, auf den sich der zweite Ringabsatz abstützt,
wobei sich der erste auf den zweiten Ringabsatz abstützt. Beide Maßnahmen haben zur Folge, daß eine Schweißung
oder Gewindeverbindung nicht erforderlich sind. Die Teile können auf einfache Weise ausgetauscht werden.
Von Vorteil ist auch, wenn sich auf dem ersten Ringeinsatz
einlaßkanalseitig ein dritter Ringeinsatz abstützt, auf den der Einlaßkanal radial zuläuft und der mit Durchbrechungen
für den Heißdampfdurchsatz zu dem Ventilsitz versehen ist. Dabei sollte der dritte Ringeinsatz mit dem ersten Ringeinsatz
außenseitig überlappen und sich dort über eine Dichtung an diesem abstützen. Der dritte Ringeinsatz kann sich durch
den Einlaßkanal bis in den Bereich der Ventilbetätigung erstrecken. Auch diese Ausführung führt zu einer einfachen und
kostengünstigen Montage.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
näher veranschaulicht. Sie zeigt den Hauptteil eines Ventils 1 für die Druckreduzierung von Heißdampf im
Vertikalschnitt.
Das Ventil 1 hat ein Ventilgehäuse 2 mit einem horizontalen, von rechts kommenden Einlaßkanal 3, der in einen vertikalen
Auslaßkanal· 4 übergeht. Die Durchströmrichtung ist durch die
In Richtung des Auslaßkanals 4 wird das Ventilgehäuse 2 von einer Bohrung 5 durchsetzt, in die von oben nacheinander
verschiedene Einsätze plaziert worden sind. Der unterste Einsatz 6 ist als paßgenau in der Bohrung 5 sitzende Hülse
ausgebildet, die sich untenseitig an einem Absatz 7 abstützt. Auf dem untersten Einsatz 6 stützt sich widerum ein
mittlerer Einsatz 8. Er weist hierzu einen Ringabsatz 9 auf, der auf der oberen Stirnseite des untersten Einsatzes 6 aufsitzt.
Unterhalb des Ringabsatzes 9 ist der mittlere Einsatz 8 als hülsenförmiger Fortsatz 10 ausgebildet. Dieser Fortsatz
10 ist an seiner Außenseite so ausgebildet, daß er zusammen mit dem untersten Einsatz 6 einen ringförmigen Bypaßkanal
11 einschließt, und zwar derart, daß er zunächst einen zylinderförmigen Verlauf hat und dann in einen nach innen
gerichteten Düsenabschnitt 12 übergeht. In diesem Düsenabschnitt 12 münden Horizontalbohrungen - beispielhaft mit 13
bezeichnet -, die außenseitig über einen in den unteren Einsatz 6 eingeformten Ringkanal 14 einmünden. Dieser hat Verbindung
zu einer Zuführbohrung 15, über die Wasser in Richtung des Pfeils in den Ringkanal 14 gegeben werden kann,
welches dann über die Horizontalbohrungen 13 in den Düsenabschnitt 12 einströmt.
Der mittlere Einsatz 8 hat oberhalb des Fortsatzes 10 eine langgestreckte Ausnehmung 16, die untenseitig von einem nach
innen vorstehenden Ringsteg 17 abgeschlossen wird. Obenseitig endet der mittlere Einsatz 8 in einem Ventilsitz 18, der
ebenfalls nach innen vorsteht. Im unteren Bereich der Aus-
nehmung 16 sind über den Umfang verteilt Schrägbohrungen beispielhaft
mit 19 bezeichnet - vorgesehen, die bis in den Beipaßkanal 11 gehen.
Oberhalb des mittleren Einsatzes 8 erstreckt sich ein oberer
Einsatz 20, der ebenfalls hülsenförmig ausgebildet ist. Er ragt mit seinem unteren Ende in einen Zwischenraum zwischen
mittlerem Einsatz 8 und Ventilgehäuse 2 hinein und stützt sich dort auf einem Dichtungsring 21 ab. Nach oben durchsetzt
der obere Einsatz 20 den Einlaßkanal 3, wobei er in diesem Bereich eine Vielzahl von Durchströmkanälen - beispielhaft
mit 22 bezeichnet - aufweist, die horizontal nach innen gehen und deshalb ein Einströmen des Dampfstroms in
den von dem oberen Einsatz 20 eingeschlossenen Raum ermöglicht.
Der obere Einsatz 20 und der mittlere Einsatz 8 werden von einem Ventilverschlußglied 23 durchsetzt, der hier in Offenstellung
gezeigt ist und der - was hier nicht mehr dargestellt ist - obenseitig über eine Ventilbetätigung üblicher
Art vertikal abgesenkt werden kann. Das Ventilverschlußglied 23 ist vertikal in verschiedene Abschnitte unterteilt. Im
oberen Bereich befindet sich ein Sitzabschnitt 24 mit einem kegelförmigen Absatz 25, welcher zu dem Ventilsitz 18 paßt.
In geschlossenem Zustand sitzt der Absatz 25 auf dem Ventilsitz 18 auf. Nach unten schließt sich an den Absatz 25 ein
sich bis zum Ventilsitz 18 leicht verjüngender Drosselabschnitt 26 an, welcher zusammen mit dem Ventilsitz 18 eine
Drosselstufe bildet, welche eine erste Dampfdruckreduzierung in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilverschlußgliedes
fr* *♦··
23 bewirkt.
An den Drosselabschnitt 26 angeformt ist ein in etwa zylinderförmiger
Druckreduzierkorb 27, der über den Umfang verteilt eine Vielzahl von Durchströmlöchern - beispielhaft mit
28 bezeichnet - aufweist, deren Größe und Aufteilung die Kennlinie ergibt. Der Druckreduzierkorb 27 wird von dem
Hauptdampfstrom, welcher über den Ventilsitz 18 in den von der Ausnehmung 16 umgebenden Raum einströmt, durchströmt,
wobei eine zweite Druckreduzierung bewirkt wird. Der hier abgezweigte Treibdampf strömt über· die Schrägbohrungen 19 in
den Beipaßkanal 11. In der gezeigten Stellung sind alle Durchströmlöcher 2 8 für den Hauptdampfstrom zugänglich. Bei
teilweisem Absenken des Ventilverschlußgliedes 23 werden die unteren Durchströmlöcher 28 durch den Ringsteg 17 abgedeckt
und hierdurch der Durchströmquerschnitt entsprechend begrenzt. Durch die besondere Formgebung des Drosselabschnittes
26 wird dann aber auch der freie Querschnitt im Bereich des Ventilsitzes 18 reduziert.
Die zweistufige Druckreduzierung - einmal im Bereich des Ventilsitzes 18 und einmal durch den Druckreduzierkorb 27 und
die Abzweigung des Treibdampfes hinter der ersten Druckreduzierung ermöglicht eine optimale Anpassung von Hauptdampfstrom
und Treibdampfstrom zwecks Einspritzen von Wasser. Dabei kann durch die Formgebung des Ventilsitzes 18 und
insbesondere des Drosselabschnitts 26, aber auch der Durchströmlöcher 28 in dem Druckreduzierkorb 27 eine jeweils optimale
Verteilung der Druckreduzierung auf die beiden Stufen erzielt werden.
Claims (14)
1. Ventil (1) für die Druck- und Temperaturreduzierung von Heißdampf mit einem Ventilgehäuse (2) und einem diesen
durchsetzenden Durchströmkanal, der durch einen Ventilsitz (18) in einen Einlaßkanal (3) und einen Auslaßkanal
(4) aufgeteilt ist, wobei der Ventilsitz (18) mit einem Verschlußglied (23) zusammenwirkt, welches über
eine Ventilbetätigung relativ zu dem Ventilsitz (18) zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung bewegbar
ist, und wobei ferner ein Dampfbypaß (11) für einen vom Hauptdampfstrom abgezweigten Treibdampfstrom vorgesehen
ist, der in Strömungsrichtung gesehen nach einer Drosselstufe(18, 26) und vor einer Druckreduzierstufe
(17, 27, 28) für den Hauptdampfstrom aus dem Auslaßkanal
(4) abzweigt, dann parallel zu diesem verläuft und nach der Druckreduzierstufe (27) wieder in den Auslaßkanal
(4) mündet und in den eine Wassereinspritzeinrichtung (13, 14, 15) einmündet, und wobei schließlich
die Druckreduzierstufe (17, 27, 28) ein Druckreduzierelement (27) aufweist, das als Fortsatz des Verschlußgliedes
(23) bis in die Druckreduzierstufe (17, 27, 28) reicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckreduzierelement
(27) einen Zylinderabschnitt aufweist, der gehäuseseitig durch einen Ringsteg (17) geführt ist und
im Führungsbereich Durchströmkanäle (28) aufweist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
Durchströmrichtung mehrere Durchströmkanäle (28) miteinander angeordnet sind.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anzahl
und Querschnitte der Durchströmkanäle (28) so gemessen sind, daß der Druckabfall in der Druckreduzierstufe
(17, 27, 28) über einen bestimmten Regelbereich im wesentlichen konstant ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckreduzierelement (27) hutartig ausgebildet ist.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dampf bypaß (11) als Ringkanal ausgebildet ist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dampfbypaß (11) über einen schräg nach innen gerichteten Düsenabschnitt (12) in den Auslaßkanal
(4) mündet.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wassereinspritzeinrichtung (13, 14, 15) im Düsenabschitt (12) des Dampfbypaßes (11)
mündet.
8. Ventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassereinspritzeinrichtung über den Umfang des
Dampfbypaßes (H) verteilte Einspritzöffnungen (13) aufweist.
9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einspritzöffnungen (13) über eine Ringkammer (14) miteinander verbunden sind.
10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilgehäuse (2) von einer zum Auslaßkanal (4) koaxialen Bohrung (5) durchsetzt ist,
in die ein erster Ringeinsatz (8) plaziert ist, welcher den Ventilsitz (18) aufweist und welcher auslaßseitig
in eine rohrartige Wandung (10) ausläuft, welche von einem zweiten Ringeinsatz (6) unter Bildung eines Zwischenraumes
umgeben ist, der Teil des Dampfbypaßes (11) ist.
11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung (5) zum Auslaßkanal (4) hin einen durchmesserreduzierenden Absatz (7) aufweist, auf den sich der
zweite Ringeinsatz (6) abstützt, und daß sich der erste auf den zweiten Ringeinsatz (6) abstützt.
12. Ventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf dem ersten Ringeinsatz (8) einlaßkanalseitig
ein dritter Ringeinsatz (20) abstützt, auf den der Einlaßkanal· (3) radial zuläuft und der mit
Durchbrechungen (22) für den Heißdampfdurchsatz zu dem Ventilsitz (18) versehen ist.
13. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Ringeinsatz (20) mit dem ersten Ringeinsatz
(8) außenseitig überlappt und sich dort über eine Dichtung (21) an diesem abstützt.
14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der dritte Ringeinsatz (20) durch den Einlaßkanal
(3) bis in den Bereich der Ventilbetätigung erstreckt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29801762U DE29801762U1 (de) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Ventil für die Druck- und Temperaturreduzierung von Heißdampf |
Applications Claiming Priority (1)
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DE29801762U DE29801762U1 (de) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Ventil für die Druck- und Temperaturreduzierung von Heißdampf |
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DE29801762U1 true DE29801762U1 (de) | 1998-04-02 |
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ID=8052113
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DE29801762U Expired - Lifetime DE29801762U1 (de) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Ventil für die Druck- und Temperaturreduzierung von Heißdampf |
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Country | Link |
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DE (1) | DE29801762U1 (de) |
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-
1998
- 1998-02-03 DE DE29801762U patent/DE29801762U1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980514 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010316 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20040317 |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20060901 |