DE3029394C2

DE3029394C2 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE3029394C2
Application number: DE19803029394
Authority: DE
Inventors: Erwin Ing.(grad.) 8521 Möhrendorf Laurer; Hans-Peter Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Schabert
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1980-08-01
Filing date: 1980-08-01
Publication date: 1985-07-18
Also published as: DE3029394A1

Description

Dabei zeigt die

Fig. 1 als Vertikalschnitt einen Block von zwei zusammengefaßten Hauptventilen mit Vorsteuerventilen. Die

F i g. 2 zeigt in größerem Maßstab die Ausbildung des Vorsteuerventils für das in Strömungsrichtung zweite HauptventiL

Die beiden Hauptventile i und 2 sitzen als Eck- oder Winkelventil in einem gemeinsamen Gehäuse 3, so daß ihre Ventilteller 4 und 5 unter einem rechten Winkel ihrer Bewegungsrichtung zueinander angeordnet sind. Sie werden dazu, als Differentialkolben wirkend, durch Dampf von zum Beispiel 80 bar Druck und 293° C Temperatur betätigt Dies wird durch Vorsteuerventile 6 und 7 gesteuert, die durch Elektromagneten 8 und 9 betätigt werden.

Das in F i g. 1 schematisch dargestellte Vorsteuerventil 7 wird anhand der Fig. 2 genauer beschrieben. Sie zeigt in einem Längsschnitt in der Achse des Hauptventils 2 mit größerem Maßstab eine Ventilspindel 10, die an ihrem dem Magneten 9 abgekehrten Ende mehrere Abstufungen besitzt, so daß Ventilteller 18,22 gebildet werden. Ein gegenüber einem Schaftteil 14 verjüngter Absatz 15 ergibt, wie die rechte Seite der Fi g. 2 erkennen läßt, in der Schließstellung einen Überströmkanal 16 mit der durch den Pfeil 17 angedeuteten Strömung nach oben.

In der links der Mittellinie dargestellten Öffnungsstellung ist der Kanal 16 verschlossen. Dies erfolgt dadurch, daß der an ein Führungsstück 12 anschließende Ventilteller 18 gegen eine als Ventilsitz 19 wirkende konische Schulter drückt.

Ein dem größten Durchmesser des Ventiltellers 18 entsprechender zylindrischer Abschnitt 21 der Ventilspindel 10 führt zu dem weiteren Ventilteller 22, der in der Öffnungssteilung des Vorsteuerventils 6 mit einem weiteren Ventilsitz 23 zusammenwirkt In der Schließstellung ist dagegen im Bereich eines anschließenden zylindrischen Abschnittes 25 der Ventilspindel 10 ein weiterer Kanal 26 geöffnet durch den das Medium in Richtung des Pfeiles 27 in das Vorsteuerventil 6 und von dort über Bohrungen 28 in den Raum oberhalb des Kolbens strömen kann.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist somit dafür gesorgt daß in der Schließstellung der Ventilspindel 10 ein besonders großer Querschnitt zur Auffüllung des dem Kolben 5 zugeordneten Zylinders zur Verfugung steht Deshalb können sich auch Druckstöße nur entsprechend wenig auswirken. Andererseits wird . die aus der Fig.2 ersichtliche Zuströmungsöffnung 30 in der Öffnungsstellung der Ventilspindel 10 gut abgedichtet, so daß die Zuströmung in den Raum über dem Kolben 5 gering bleibt und die Entlastung über die Bohrungen 28 und den Ventilsitz 31 des Vorsteuerventils 7 vollständig erfolgen kann.

In F i g. 2 ist zu erkennen, daß die zwischen dem koni sehen Ventilteller 18 und dem Absatz 15 gelegene zylindrische Schaftlänge 12 den Kanal 16 erst nach etwa dem halben Hub der Spindel 10 freigibt. Diese Maßnahme verhindert weitgehend das vorzeitige Wiederauffüllen des Raumes über dem Kolben 5 mit Dampf in dem Fall, wo infolge schneller Kolbenbewegung der Kolben 5 die Spindel 10 kurzzeitig überholt. Es handelt sich um eine Vordrosselung.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 zweiten Hauptventil beim öffnen des ersten in beiPatentansprüche: spielsweise 0,1 see von 10 auf 80 bar. Dieser Druckstoß kann eine Kraft in Öffnungsrichtung auf den Ventilteller

1. Ventilanordnung zum Absperren eines korn- des geschlossenen zweiten Hauptventils ausüben, bevor pressiblen Mediums (Dampf, Luft, Gas) mit zwei in 5 über die durch die Blende gegebene kleine Bohrung ein Reihe geschalteten Hauptventilen, von denen jedes Gegendruck, wie gewünscht, am Kolben wirksam wird, einen Hauptventilteller und ein magnetbetätigtes Dies kann zu einem Hämmern führen.
Vorsteuerventil besitzt, das die Beaufschlagung ei- Nach der DE-PS 6 11 763 ist das Vorsteuerventil eines mit dem Hauptventilteller verbundenen Kolbens nes durch das Medium betätigten, mit dem Ha-<ptventildurch das abzusperrende Medium in der Weise steu- 10 teller verbundenen Kolbens als Drei-Wege-Ventil ausert, daß der Hauptventüteller durch das Medium in gebildet, weil es bei seinem öffnen Zuführungskanäle der Schließstellung gehalten und durch Entlastung schließt, durch die das Medium in der Schließstellung des Kolbens über das Vorsteuerventil in die öff- des Hauptventiltellers zum Kolben gelangt Als Abhilfe nungsstellung bewegt wird, dadurch gekenn- gegen das Hämmern dps Hauptventiltellers sind zusätzzeichnet, daß das in Strömungsrichtung zweite 15 liehe Bohrungen vorgesehen, die die Zuführungskanäle Hauptventil (2) ein· Vorsteuerventil (7) besitzt, bei ungesteuert mit dem Kolben verbinden. Der Querdem die Ventilspindel (10) an ihrem dem Magnetan- schnitt dieser Bohrungen ist aber notwendigerweise ker abgekehrten Ende mehrere, Ventilteller (18,22) klein, weil sonst die Drei-Wege-Ventilwirkung aufgehobildende Abstufungen besitzt, die mit Ventilsitzen ben würde.

(19, 23) am Hauptventilteller (5) so zusammeriwir- 20 Ein Drei-Wege-Ventil als Vorsteuerventil ist auch bei ken, daß fc>eä geöffnetem Vorsteuerventil (7) die Ven- dem Absperrorgan nach der DE-OS 20 05 592 vorhantilteller (18,22) an den Ventilsitzen (19,23) anliegen den. Es steuert eine Vielzahl von radialen Zuführungsund je einen überströmkanal (16, 26) in den Raum kanälen. Der Durchlaßquerschnitt ist aber dennoch beüber dem Kolben des Hauptventiltellers (5) von ei- grenzt, weil die Kanalmündungen alle in einem Konus ner Zuströmöffnung (30) absperren, und daß bei ge- 25 liegen, der von der Ventilspindel des Vorsteuerventils schfossenem Vorsteuerventil (7) die Zuströmöffnung abgedeckt werden muß.

(30) zu den Überströmkanälca (16,26) freigegeben Die Erfindung gebt dagegen von der Aufgabe aus, das

ist genannte Hämmern durch einen besonders großen

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Querschnitt der Verbindungen zu vermeiden, durch die kennzeichnet, daß neben dem Ventilteller (18) eine 30 das Medium zum Kolben des Hauptventils gelangt und zylindrische Schaftlänge (12) der Ventilspindel (10) zwar soll die Verbindung mit kleinen Kräften steuerbar vorhanden .st, die den Überströmkanal (16) beim sein, damit eine magnetische Betätigung möglich ist
Schließen des Vorsteuerven^ls (7) erst nach etwa Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das in Strödem halben Hub der Ventilspindel (10) freigibt mungsrichtung zweite Hauptventil ein Vorsteuerventil

35 besitzt, bei dem die Ventilspindel an ihrem dem Magnet-

anker abgekehrten Ende mehrere, Ventilteller bildende

Abstufungen besitzt die mit Ventilsitzen am Hauptventilteller so zusammenwirken, daß bei geöffnetem Vor-

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zum Ab- steuerventil die Ventilteller an uen Ventilsitzen anliegen

sperren eines kompressiblen Mediums (Dampf, Luft 40 und je einen Überströmkanal in den Raum über dem

Gas) mit zwei in Reihe geschalteten Hauptventilen, von Kolben des Hauptventiltellers von einer. Zuströmöff*

denen jedes einen Hauptventüteller und ein magnetbe- nung absperren, und daß bei geschlossenem Vorsteuer-

tätigtes Vorsteuerventil besitzt, das die Beaufschlagung ventil die Zuströmöffnung zu den Überströmkanälen

eines mit dem Hauptventilteller verbundenen Kolbens freigegeben ist

durch das abzusperrende Medium in der Weise steuert 45 Mit der Erfindung kann die Verbindung zwischen daß der Hauptventüteller durch das Medium in der dem dem Kolben zugeordneten Zylinder und der das Schließstellung gehalten und durch Entlastung des KoI- Medium führenden Leitung ohne unzulässig hohe Betäbens über das Vorsteuerventil in die Öffnungsstellung tigungskräfte so groß gemacht werden, daß sich Druckbewegt wird, änderungen nur wanig verzögert im ganzen Zylinder

Aus der DE-OS 25 19 346 ist ein zum Absperren einer .Ή) auswirken, d.h. nahezu gleichzeitig auf beiden Seiten Dampfleitung in einem Kernkraftwerk dienendes des Kolbens. Damit ist es ausgeschlossen, daß der KoI-Schnellschlußventil bekannt, bei dem zum Auffüllen ei- ben durch Druckunterschiede anders als gewünscht benes dem Antriebskolben für den Ventilteller zugeordne- tatigt wird, und das unerwünschte induzierte öffnen des ten Zylinders eine Blende dient die einerseits ausreicht zweiten Hauptventils fällt weg oder beschränkt sich auf den Dampfdruck im Zylinder innerhalb mehrerer Se- 55 wenige Millisekunden und hat keine Folgewirkung. Dies künden auf etwa den vollen Wert ansteigen zu lassen, unterscheidet die Erfindung auch von der CH-PS andererseits aber viel kleiner ist als der Querschnitt ei- 3 55 666, deren Ventilteller mit Doppelsitz keine Zunes Entlastungsventils. Wenn dieses öffnet sinkt somit Strömöffnung für zwei Überströmkanäle freigibt sonder Dampfdruck im Zylinder stark ab, so daß der an dem in der Schließstellung einen Ringraum einschließt anderer Stelle des Ventiltellers angreifende Dampf- 60 der evakuiert sein soll.

druck den Ventilteller in Bewegung setzt, bis die andere Eine besondere Ausführungsform der Erfindung be·

Endstellung erreicht ist Eine derartige Betätigung ist als steht darin, daß neben dem Ventilteller eine zylindrische

Zwei-Wege-Steuerung allgemein bekannt. Schaftlänge der Ventilspindel vorhanden ist die den

Bei solchen Anordnungen können sich jedoch Überströmkanal beim Schließen des Vorsteuerventils

Schwierigkeiten ergeben, wenn ein Druckstoß in der 65 erst nach etwa dem halben Hub der Ventilspindel frei-

Dampfleitung zustande kommt. Sind nämlich aus Si- gibt

cherheitsgründen zwei solcher Hauptventile in Reihe Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand

geschaltet, so steigt der Druck vor dem geschlossenen der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.