DE460670C - Abdampfinjektor - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Abdampfinjektor, der zeitweilig auch mit Frisch-, dampf betrieben werden kann und in dem Injektorgehäuse zwischen dem Abdampfeinlaß und dem Hilfsfrischdampfeinlaß ein Ventil zur Regelung der Zufuhr des Abdampfes nach dem Injektor besitzt. Dieses Abdampfeinlaßventil muß so ausgestaltet sein, daß es von dem Maschinisten nach Belieben geschlossen werden kann. Ferner muß dieses Ventil selbsttätig gegen einen bestimmten, im Injektorgehäuse herrschendeuDruck schließen, um das Eintreten von Frischdampf in die Ab-. dampfleitung zu verhindern, wenn der Injektor mit Frischdampf betrieben wird. Die bisher bekannt gewordenen Abdampfeinlaßventile genügten bei den starken Schwankungen des Dampfdruckes zu beiden Seiten des Ventiles nicht den an sie gestellten Anforde-

ao rangen.

Das Ventil gemäß der Erfindung ist nun derart ausgebildet, daß es in allen Lagen von dem im Injektorgehäuse herrschenden Abdampf- oder Hilfsfrischdampfdruck ent-

a₅ lastet ist, daß also zum Schließen des Ventiles die Wirkung einer verhältnismäßig schwachen Federkraft genügt, während das Öffnen des Ventiles durch einen unter Einwirkung eines Druckmittels stehenden Kolben erfolgt.

Das Ventil kann mit einem rohrförmigen Fortsatz im Injektorgehäuse dampf dicht geführt sein, und zwar mit der äußeren Fläche oder mit der Innenfläche des Fortsatzes. Im ersteren Falle befindet sich die Schließfeder innerhalb und im zweiten Falle außerhalb des Rohrfortsatzes. Die letztere Anordnung ist insofern vorteilhaft, als die Schließfeder dann dem Dampf strom entzogen ist und nicht durch von dem Dampf mitgeführten Kesselstein usw. verschmutzt wird. Das Ventil kann im Injektorgehäuse so angebracht sein, daß es in Richtung der Längsachse des Injektors öffnet und schließt, oder auch in der Weise, daß es quer zur Längsachse des Injektors Hegt. Im letzteren Falle besteht die Möglichkeit, daß Ventil so unterzubringen, daß es mit seiner Schließfeder und den sonstigen zugehörigen Teilen als Ganzes aus 'dem Irijektorgehäuse herausgenommen werden kann, ohne daß die Abdampfleitung von dem Injektor gelöst zu werden braucht. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Ventil als Doppelsitzventil ausgebildet.

Die Zeichnung stellt einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dar. Abb. χ zeigt eine Ausführungsform des Abdampfeinlaßventiles in einem senkrechten Mittellängsschnitt durch den Injektor. Abb. 2 zeigt eine zweite i\usführungsform des Ven-

tiles in einem senkrechten Längsschnitt. Abb. 3 zeigt ein in der Querrichtung des Injektorgehäuses angeordnetes Abdampfeinlaßventil. Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Abb. 3. Ein Doppelsitzventil ist in Abb. 5 bis 8 gezeigt. Abb. 5 zeigt dieses Ventil in geschlossenem und Abb. 6 in geöffnetem Zustande. Abb. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 in Abb. 5. Abb. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 in Abb. 6 in vergrößertem Maßstabe. Abb. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 in Abb. 6, ebenfalls in größerem Maßstabe.

Das Gehäuse des Injektors besteht aus den beiden Hauptteilen 1 und 2, in welchen hintereinander die Abdampf hauptdüse 3, die Wassersaugdüse 4, die vorläufige Mischdüse 5, die Hauptmischdüse 6 und die Druckdüse 7 angeordnet sind (Abb. 1). Die letztere fordert das Wasser durch den Kanal 8 über das Rückschlagventil 9 in eine nach dem Kesselrückschlagventil führende Rohrleitimg 10.

Vor der Abdampfhauptdüse 3 befindet sich eine Dampfkammer 11, in welche entweder Abdampf oder Frischdampf eingelassen wird, je nach den Betriebsverhältnissen für den Injektor. Der Abdampfeinlaß 12 befindet sich am Ende des Gehäuseteiles 1, und der Hilfsfrischdampf wird in die Kammer 11 durch Kanäle 13 eingelassen, die mit einer Dampfkammer 14 in Verbindung stehen, welcher Dampf durch eine öffnung 15 (Abb. 6) zugeführt wird. 16 ist die Zusatzfrischdampfdüse, welche durch die öffnung τ 8 über die Kammer 17 Frischdampf erhält.

Bei Dampf Injektoren, die abwechselnd mit Dampf von zwei verschiedenen Drücken betrieben werden können, müssen in der Abdampfleitung Mittel vorgesehen sein, um diese Leitung abzusperren und das Eintreten des Hilfsfrischdampfes aus dem Injektorgehäuse in diese Abdampfleitung zu vermeiden während der Zeit, wo kein Abdampf zur Verfugung steht und der Injektor daher mit Frischdampf betrieben wird. Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck ein Ventil vorgesehen, welches z. B. durch einen unter einem Druckmittel stehenden Kolben geöffnet und beispielsweise durch die Kraft einer Feder 0. dgl. geschlossen wird und das so ausgebildet ist, daß es sowohl in der Offenais auch in der Schließstellung entlastet ist ohne Rücksicht auf die Dampfverhältnisse innerhalb des Injektorgehäuses. Wie aus Abb. 1 zu ersehen ist, ist in dem zylindrisch gestalteten Teil 19. der Dampfkammer 11 der rohrförmige Fortsatz eines Ventiles 20 verschiebbar und gegen den Injektorteil 19 durch Ringe 21 abgedichtet. Der innere Steg 22 des Ventilgehäuses, in welchem die Dampfkanäle 14 und 17 vorgesehen sind und der die Zusatzfrischdampf düse 16 hält, ist mit Innengewinde versehen und nimmt einen scheibenförmigen Körper 23 mit einem Ventilsitz 24 auf, gegen den sich das Ventil 20 mit einer entsprechenden Sitzfläche in der Schließstellung legt. Das Ventil 20 ist mit radialen Armen 25 versehen, in deren Mitte sich die Ventilspindel 26 befindet, an deren Ende ein Kolben 27 angebracht ist, der sich in dem mittleren zylindrischen Teil des Körpers 23 verschiebt. Der Körper 23 besitzt innen eine ringförmige Fläche 28, die als Anschlag zur Begrenzung der ÖfEnungsbewegung des Ventiles 20 dient und ferner in der Offenstellung dieses Ventiles eine Sitzfläche für den Kolben 27 bildet, so daß der Zylinder 23 an diesem Ende abgedichtet ist. Das andere Ende dieses Zylinders ist durch einen Gewindepfropfen 29 abgeschlossen, während ein Kanal 30 den Zylinder mit einer Leitung 31 verbindet, die nach einer geeigneten Druckmittelstelle führt. 32 ist eine Schraubenfeder, welche sich mit dem einen Ende gegen die Arme 25 des Ventiles 20 und mit dem anderen Ende gegen einen Ring 23 im Injektorgehäuse stützt und das Ventil 20 für gewöhnlich in der Schließstellung hält (Abb. 1). Das Ventil 20 kann geöffnet werden, indem man durch die Leitung 31 und den Kanal 30 in den Zylinder 23 ein Druckmittel einläßt, welches den Kolben 27 und mit diesem das Ventil 20 nach rechts bewegt und damit den Abdampf einlaß 12 freigibt. Zur Verminderung der Reibung ist der Kolben 27 nicht mit ^ Dichtungsringen versehen. Das Entweichen' des Druckmittels zwischen Kolben 27 und Zylinder 23 hindurch bei Offenstellung des Ventiles 20 wird durch das Zusammenwirken des Kolbens 27 mit der ringförmigen Sitzfläche 28 an dem Zylinder 23 verhindert.

Bei der in Abb. 1 gezeigten Stellung des . Abdampfeinlaßventiles ist die Verbindung zwischen der Dampfkammer 11 und dem Abdampfeinlaß 12 unterbrochen, und der Injektor kann mit dem aus der Kammer 14 durch die Kanäle 13 zuströmenden Hilfsfrischdampf betrieben werden. Unter diesen Umständen übt der die Kammer 11 anfüllende Frischdampf auf das Ventil 20 keinen auf öffnen oder Schließen wirkenden Druck aus, was insofern von Wichtigkeit ist, als eine verhältnismäßig schwache Feder ausreicht, um das Ventil in der Schließstellung zu halten. Aus diesem Grunde können auch der Druckkolben 27 und der zugehörige Zylinder 23 verhältnismäßig klein gehalten werden, und es besteht die Möglichkeit, diese Teile unmittelbar in dem Injektor gehäuse in einer zweckmäßigsten Lage unterzubringen, ohne daß der Durchlaß für den Dampf ungebührlich verengt wird. Wird Abdampf durch den Einlaß 12

bei geschlossenem Ventil 20 zugeführt, so wird der Druck dieses Dampfes auf das Ventil im wesentlichen ausgeglichen, und dieser Zustand besteht weiter, auch nachdem das Ventil 20 geöffnet ist, und ohne Rücksicht darauf, ob in der Kammer 11 Frischdampf vorhanden ist oder nicht, so daß unter allen Betriebsbedingungen die auf Schluß des Ventiles 20 zielende Kraft, d. h. also die durch die Feder 23 auszuübende Kraft, die gleiche ist. Infolgedessen, d. h. infolge der Gleichförmigkeit der von dem Kolben 27 zu überwindenden Kraft, geht das Öffnen und Schließen des Ventiles gleichmäßig und ruhig vor sich, und es werden daher Stöße vermieden, die sich bei plötzlicher Anwendung von unausgeglichenen Kräften ergeben, welche das Ventil heftig schließen oder öffnen und Beanspruchungen sowie Beschädigungen der Ventileinrichtung zur Folge haben. Wie sich aus Abb. ι ergibt, läßt die beanspruchte Ventilkonstruktion ferner weite und unverengte Dampfkanäle zu, welche den Abdampfeinlaß 12 mit der Dampfkammer 11 verbinden.

Die Ausführungsform nach Abb. 2 zeigt im wesentlichen die gleiche allgemeine Anordnung wie die Ausführungsform nach Abb. i, nur ist die Unterbringung der Schließfeder eine andere. Der rohrförmige Teil 20" des Abdampfeinlaßventiles ist außen mit einem vorstehenden Flansch 20⁶ versehen, gegen den sich die Schließfeder 32« stützt, die in dem Ringraum zwischen dem rohrförmigen Teil 20" und dem Injektorgehäuse liegt und sich mit ihrem anderen Ende gegen einen in den Abdampfeinlaß λ 2 eingeschraubten Ring 33" abstützt, der mit einer büchsenartigen Verlängerung 2,$> versehen ist, an welcher sich der rohrförmige Veiitilteil 20⁰ mit seiner Innenfläche unter Zwischenschaltung von Kolbenringen 2i^fl dampfdicht führt. Bei dieser Anordnung liegt die Schließfeder 32« außerhalb des Stromes des Abdampfes, so daß sie durch von dem Abdampf mitgeführten Kesselstein und sonstige Fremdkörper tticht verunreinigt und daher das freie Arbeiten des Ventiles nicht behindert wird.

In Abb. 3 und 4 ist das Abdampfeinlaßventil quer zum Injektorgehäuse angeordnet.

Innerhalb des letzteren befindet sich ein zylindrischer Einsatz 34 mit einem Einlaßschlitz 35 am Boden des Injektors. Dieser Schlitz 35 stellt die Verbindung zwischen dem Abdampf einlaß 12 und dem Innern des Zylinders 34 her. Zwei einander gegenüberliegende Schlitze 36 in dem Zylinder 34 oberhalb des Schlitzes 35 verbinden das Innere des Zylinders 34 mit der Dampfkammer 1 r. Zwischen dem oberen Teil des Schlitzes 35 und dem unteren Teil der Schlitze 36 ist der Zylinder 34 mit einem ringförmigen Ventilsitz 37 versehen, gegen den sich mit einer entsprechenden Sitzfläche das Ventil 20^c legt, das durch einen rohrförmigen Fortsatz mit Dichtungsringen in dem Zylinder 34 geführt und durch eine Feder 32* auf den Ventilsitz 37 gedruckt wird. Die Feder 32^s stützt sich einerseits gegen einen nach innen vorstehenden Flansch des Ventiles 20^c und andererseits gegen eine das obere Ende des Zylinders 34 abdeckende Platte 38. Das Ventil 20^c ist mit radialen Armen versehen, welche die Ventilspindel 20^δ mit einem Kolben 27^s an deren freien Enden halten. Dieser Kolben verschiebt sich in einem zylindrischen Gehäuse 39, welches in den Boden des Injektorgehäuses eingeschraubt ist. Das offene Ende des Zylinders 39 ist durch eine Klappe 41 geschlossen, welche in einen Flansch 40 des Injektorgehäuses eingeschraubt ist und mit diesem eine Kammer zur Aufnahme des Druckmittels für die Betätigung des Kolbens 27^s bildet. 3i⁶ ist eine Leitung zum Zuführen des Druckmittels nach der Kammer 40, 41.

Die Anordnung ist, wie sich aus Abb. 3 ergibt, so getroffen, daß der Zylinder 39 nach Abnahme der Kappe 41 aus dem Injektorgehäuse herausgeschraubt und wieder eingesetzt werden kann. Das Ventil 20^c ist in der Schließstellung dargestellt und wie das Ventil der erstbeschriebenen Ausführungsform entlastet. Wenn das Ventil in die Offenstellung bewegt wird, so findet der Dampf einen verhältnismäßig freien Durchgang zwischen dem Einlaß 12 und der Kammer 11 durch die Schlitze 35 und 36. Der Zylinder 39 ist wiederum, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, innen mit einer Sitzfläche für den Kolben 27 versehen, um dessen Hub in der Offenstellung zu begrenzen und eine Abdichtung zum Zwecke der Vermeidung des Entweichens von Dampf, Luft o. dgl. aus dem Zylinder 39 zu erzielen. Bei dieser Ventilanordnung befindet sich die Schließfeder 32⁶ und der Zylinder 34, in welchem das Ventil 2o^c sich bewegt, oberhalb bzw. außerhalb der Bahn des Abdampfes durch den Injektor, so daß diese Teile nicht durch die von dem Abdampf mitgeführten Fremdkörper verunreinigt werden, welche die freie Arbeitsweise des Ventiles behindern könnten. Ferner kann man bei dieser Anordnung das Ventil mit den zugehörigen Teilen aus dem Injektorgehäuse entfernen, ohne daß man die Abdampfleitung von dem Injektorgehäuse zu lösen braucht.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 bis 8 ist das Abdampfeinlaßventil als Doppelsitzventil ausgebildet. Im Innern des Injektorgehäuses ist an einer zylindrischen Büchse 43 ein Körper 42 mit einem Ventilsitz 42° befestigt. Der Körper 42 besitzt eine Anzahl

von Armen 42^ die nach dem Abdampf einlaß hin in einem Ring 44 mit Dichtungsringen 45 und einem Ventilsitz 42* endigen, der jedoch etwas breiter ist als der Ventilsitz 42°. Das Doppelsitzventil 46 ist mit radialen Armen 47 versehen, an welchen die Ventilspindel 48 angebracht ist, die mit dem einen Ende in der Nabe 53 eines in den Abdampfeinlaß 12 eingeschraubten Ringes 50 geführt ist und an ihrem anderen Ende einen Kolben

49 trägt, der sich in der zylindrischen Kammer der Büchse 43 bewegt. Der Bodenring

50 besteht aus drei durch radiale Rippen miteinander verbundenen konzentrischen Ringen 51, 52 und 53. Der innere Ring 53 dient, wie bereits gesagt, zur Führung der Ventilspindel 48. Der mittlere Ring 52 bildet das Widerlager für die Schließfeder 54 des Ven-■ tiles 46, und der äußere Ring 51 ist in das Inj'ektorgehäuse eingeschraubt.

Auch dieses Ventil zeigt das Merkmal der Entlastung und der weiten Dampfdurchlässe in der Offenlage, und ferner sind die Bewegungswiderstände verringert, da gleitende Flächen, welche zur Erzielung der erforderlichen Abdichtung Ringe o. dgl. erfordern, vermieden sind. Schließlich ist die Feder 54 so angeordnet, daß sie, selbst wenn sie durch Kesselstein u. dgl. verschmutzt ist, die Betätigung des Ventiles nicht behindert.

Für den einströmenden Dampf ergibt sich, " wie aus Abb. 6 zu ersehen ist, ein doppelter Weg, und zwar einmal durch den Hohlraum des Ventiles 46 hindurch und dann zwischen diesem Ventil und dem Injektorgehäuse hindurch.

Die bei dieser Ausführungsform gezeigte Führung der Ventilspindel an beiden Enden könnte mit Vorteil auch bei den anderen Ausführungsbeispielen angewendet werden.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   ■1. Abdampf injektor, der zeitweilig auch mit Frischdampf betrieben werden kann, mit- in dem Injektorgehäuse zwischen dem Abdampfeinlaß und dem Hilfsfrischdampfeinlaß angeordnetem Ventil zur Regelung der Zufuhr des Abdampfes nach dem Injektor, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdampfeinlaßventil so ausgebildet ist, daß es in allen Lagen von dem Druck des Abdampfes oder Hilfsfrisch-, dampfes entlastet ist, derart, daß zum Schließen des Abdampfeinlaßventiles eine verhältnismäßig schwache Federkraft genügt, während das Öffnen des Ventiles entgegen dieser schwachen Feder durch einen unter Einwirkung eines Druckmittels stehenden Kolben erfolgt.
2. 2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdampfeinlaßventil mit einem rohrförmigen Fortsatz (20, 20°, 2O^C) in dem Injektorgehäuse dampfdicht geführt wird.
3. 3. Injektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Fortsatz (20) des Abdampfeinlaßventiles mit seiner Außenfläche in dem Injektor gehäuse dampfdicht geführt ist, während die Schließfeder (32) sich innerhalb des rohrförmigen Fortsatzes (20) befindet (Abb. 1).
4. 4. Injektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Fortsatz (20^s) des Abdampfeinlaßventiles mit seiner Innenfläche an einem Teile (33⁶) des Injektorgehäuses dampf dicht geführt .--ist, wobei die Schließfeder (32°) den rohrförmigen Fortsatz (20") außen umgibt (Abb. 2).
5. 5. Injektor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdampfeinlaßventil mit seinen zugehörigen Teilen im Injektor gehäuse quer zu dessen Längsrichtung untergebracht ist, derart, daß es mit diesen Teilen aus dem Gehäuse entfernt werden kann, ohne die Verbindung der Abdampf leitung mit dem Injektor gehäuse zu unterbrechen (Abb. 3).
6. 6. Injektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Injektorgehäuse zur Aufnahme des Abdampfeinlaßventiles (20^cJ mit einem zylindrischen Einsaz (34) versehen ist, in welchem durch das Ventil (2o^c) gesteuerte, die Verbindung zwischen dem Abdampf einlaß (12) und der Dampfkammer (11) herstellende Dampf- · schlitze (36) so angebracht sind, daß das Ventil (2o^c) sich in der Offenstellung außerhalb des Stromes des Abdampfes befindet.
7. ' 7. Injektor nach Anspruch 1, dadurch · gekennzeichnet, daß das Abdampfeinlaß'-ventil als Doppelsitzventil (46) ausgebildet ist (Abb. 6).
8. 8. Injektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelsitzventil -' (46) als Hohlzylinder ausgebildet ist, derart, daß in seiner Offenstellung zwei Wege für den Abdampf, und zwar einer durch den Innenraum des Hohlzylinders und ein zweiter Weg zwischen dem Zy- " linder und dem Injektorgehäuse, freigegeben werden.
9. 9. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben, auf den das Druckmittel zum Öffnen des Abdampf- ' * einlaßventiles einwirkt, unmittelbar an der Spindel des Einlaßventiles angebracht und der zugehörige in der Dampfeinlaßkammer (11) des Injektorgehäuses befindliehe Zylinder mit einer Ventilsitzfläche versehen ist die einerseits als Anschlag

   zur Begrenzung des Kolbenhubes in der Offenstellung des Einlaßventiles dient und im Zusammenwirken mit dem Druckkolben ein Entweichen des Druckmittels in dieser Stellung verhindert.

   io. Injektor nach Ansprüche», dadurch gekennzeichnet, daß das Abdampfeinlaßventil (46) außer durch den am einen Ende der Ventilspindel (48) befindlichen Druckkolben (49) mit dem anderen Ende dieser Spindel in einem Ring (50) des Abdampfeinlasses (12) geführt ist (Abb. 6).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.