DE681626C

DE681626C - Pressure regulator

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Publication number: DE681626C
Application number: DES119159D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-07-24
Filing date: 1935-07-24
Publication date: 1939-09-27

Description

Druckregler Zusatz zum Patent 657 285 Gegenstand des. Hauptpatents ist ein Druckregler. für mit Dampf arbeitende Einrichtungen, dessen Hauptventil mittels eines vom Minderdruck betätigten, die Dampfleitung mit -einem Arbeitsbalg verbindenden Hilfsventils gesteuert wird. Dabei sind der Impulsraum des Arbeitsbalges und das Hilfssteuerventil unterhalb des Hauptventils angeordnet und mittels einer steigro$rartigen Verbindungsleitung an den unteren, sammelbeckenartig vertieften Teil des Vordruckraumes des Hauptventils angeschlossen, so daß das sich in dem Vordruckraum sammelnde Kondenswasser den Impulsraum des Arbeitsbalges für das Hauptventil mit seiner über das Hilfssteuerventil zum Vordruckraum führenden Verbindungsleitung anfüllt. Beim Öffnen des Hilfssteuerventils infolge eines verminderten Minderdruckes in der Hauptdampfleitung kann sich dann der im Ventilgehäuse des Hauptventils herrschende Vordruck mittelbar über die mit Kondenswasser gefüllte steigrohrartige Verbindungsleitung auf den Impulsraum des Arbeitsbalges für das Hauptventil auswirken, wodurch ein Öffnen des Hauptventils bewirkt wird. Ferner ist beim Gegenstand des Hauptpatents zwischen dem Hilfssteuerventil und dem Impulsraum des Arbeitsbalges für das Hauptventil ein mit durchbohrten Böden versehenes Federrohr eingeschaltet, dessen beweglicher Boden ein in den Minderdruckraum führendes Ventil abschließt, wenn das Hilfssteuerventil den sammelbeckenartigen Vordruckraum des Hauptventils mit dem Impulsraum des Arbeitsbalges in Verbindung setzt, und umgekehrt öffnet, wenn das Hilfssteuerventil geöffnet wird. Denn wenn näch dem Öffnen des Hauptventils der Minderdruck in der Hauptdampfleitung wieder gestiegen ist und daher das Hilfssteuerventil wieder geschlossen ist, muß aus dem Impulsraum des Arbeitsbalges für das Hauptventil Kondenswasser entweichen können, damit das Hauptventil sich wieder schließen kann. Dieses läßt das zusätzliche Ventil zu, da es sich bei geschlossenem Hilfssteuerventil unter dem Einfluß des im Impulsraum des Arbeitsbalges herrschenden Druckes öffnet und dadurch den Impulsraum mit der Minderdruckleitung unmittelbar in Verbindung bringt.Pressure regulator Addendum to patent 657 285. Subject of the main patent is a pressure regulator. for devices working with steam, its main valve by means of a low pressure operated steam line with a working bellows connecting auxiliary valve is controlled. Here are the momentum space of the working bellows and the auxiliary control valve arranged below the main valve and by means of a Riser-like connecting line to the lower, sump-like recessed Part of the pre-pressure chamber of the main valve connected so that it is in the pre-pressure chamber collecting condensate the impulse space of the working bellows for the main valve its connecting line leading to the inlet pressure chamber via the pilot valve fills. When the auxiliary control valve is opened as a result of reduced underpressure in the main steam line there can then be the one prevailing in the valve housing of the main valve Indirect pre-pressure via the riser-like connection line filled with condensation water affect the impulse space of the working bellows for the main valve, whereby a Opening the main valve is effected. Furthermore, the subject of the main patent between the auxiliary control valve and the impulse space of the working bellows for the main valve a spring tube provided with drilled bottoms switched on, the more movable one Bottom closes a valve leading into the downstream pressure chamber when the auxiliary control valve the sump-like pre-pressure chamber of the main valve with the impulse chamber of the working bellows connects, and vice versa opens when the pilot valve is opened. Because if next the opening of the main valve, the reduced pressure in the main steam line has risen again and therefore the auxiliary control valve is closed again, must condensation can escape from the impulse space of the working bellows for the main valve so that the main valve can close again. This leaves the additional Valve closed, because when the pilot valve is closed it is under the influence of the The pressure prevailing in the impulse space of the working bellows opens and thereby the impulse space directly in connection with the low pressure line.

Es hat sich nun im praktischen Betrieb herausgestellt, daß dann, wenn bei dem Gegenstand des Hauptpatents das Hilfssteuerventil als Ventilverschlußkörper einen normalen Ventilkegel hat, letzterer bei höheren Vordrücken sofort bei seiner Öffnung zu viel Kondenswasser durchläßt und der Vordruck hierbei zu plötzlich in den Impulsraum des Arbeitsbalges für das Hauptventil übertragen wird; wodurch im Impulsraum heftige Schläge auftreten. Dadurch öffnet dann auch das Hauptventil zu rasch und zu weit, so daß der Minderdruck höher als erwünscht steigt und die Kondenswasserleitungen durchschlagen.It has now been found in practical operation that if in the subject of the main patent, the auxiliary control valve as the valve closure body has a normal valve cone, the latter immediately with his at higher admission pressures Opening too much condensation and the pre-pressure here transferred too suddenly into the impulse space of the working bellows for the main valve will; whereby violent blows occur in the momentum space. This then also opens the main valve too fast and too far, so that the downstream pressure is higher than desired rises and penetrates the condensate pipes.

Gemäß der Erfindung besteht der Ventilverschlußkörper des das Kondenswässersammelbecken des Vordruckraumes des Hauptventils mit dem Impulsraum des Arbeitsbalges für das Hauptventil verbindenden Hilfssteuerventils aus einem an beiden Eiiden mit Ventilkegeln versehenen und in einem an beiden Enden mit entsprechenden Ventilsitzen versehenen Schieberzylinder leichtgeführten Kolbenschieber, dessen Ventilkegel die Enden des Schieberzylinders je nach der Hubstet-Jung des Kolbenschiebers mit der von dem Kondenswassersammelraum herkommenden Vordruckleitung bzw. mit der in den Minderdruckraum führenden Ableitung in Verbindung setzen, wobei gleichzeitig die zum Impulsraum des Arbeitsbalges für das Hauptventil führende Impulsleitung je nach der Hubstellung des Kolbenschiebers durch eine Schlitzöffnung des Schieberzylinders, welche in entsprechend dem Kolbenschieberhub fortschreitendem Übergang mit im Kolbenschieber vorgesehenen Kanälen zur Deckung gelangt, mit dem an die Vordruckleitung oder mit dem an die Ableitung angeschlossenen Zylinderende verbunden wird.According to the invention, the valve closure body consists of the condensation water collecting basin of the pre-pressure chamber of the main valve with the impulse chamber of the working bellows for the The auxiliary control valve connecting the main valve consists of a valve cone on both sides provided and in one provided with corresponding valve seats at both ends Slide cylinder lightly guided piston slide, the valve cone of which the ends of the Slide cylinder depending on the stroke of the piston slide with that of the condensate collection chamber incoming pre-pressure line or with the discharge leading into the downstream pressure chamber put in connection, at the same time the to the momentum space of the working bellows for the main valve leading impulse line depending on the stroke position of the piston valve through a slot opening of the slide cylinder, which in accordance with the piston slide stroke progressive transition with channels provided in the piston valve for cover with the one connected to the inlet pressure line or with the one connected to the discharge line Cylinder end is connected.

Es sind bei Druckreglern Hilfssteuerventile zur Beeinflussung des Druckmittels bekannt, bei denen ein an seinen Enden mit Ventilkegeln versehener Steuerkörper die in die Enden des zylindrischen Ventilgehäuses einmündenden Druckleitungen, welche von der Vordruckleitung bzw. von der Hinterdruck-Leitung des Hauptgasstromes herkommen, gegenläufig steuert und die geöffnete Anschlußleitüng über eine seitlich von denn Ventilgehäuse abgezweigte Impulsleitung mit dem Arbeitsraum des Steuergliedes für das Hauptventil in Verbindung bringt. Jedoch wird durch die Anwendung des oben beschriebenen Hilfssteuerventils beim Gegenstand des Hauptpatents erreicht, daß sich ein besonderes Abflußventil für das aus dem Impulsraum des Arbeitsbalges beim Schließen des Hauptventils austretende Kondenswasser erübrigt, wobei außerdem die Regelwirkung des-Hilfssteuerventils durch die im Ventilverschlußkörper noch vorgesehenen und mit dem Einlaßschlitz der zum Impulsraum führenden Impulsleitung zusammenarbeitenden Bohrungen verfeinert wird.There are auxiliary control valves for pressure regulators to influence the Known pressure medium in which a valve cone is provided at its ends Control body the pressure lines opening into the ends of the cylindrical valve housing, which from the upstream pressure line or from the downstream pressure line of the main gas flow come here, controls in opposite directions and the open connection line via a side from the valve housing branched off impulse line with the working space of the control member for the main valve. However, by applying the above Achieved described auxiliary control valve in the subject matter of the main patent that a special drain valve for that from the impulse space of the working bellows at Closing the main valve eliminates the need for condensation water, and also the Control effect of the auxiliary control valve by the ones still provided in the valve closure body and cooperating with the inlet slot of the impulse line leading to the impulse space Holes is refined.

- In der Abbildung ist unter Fortlassung des. Hauptregelventils das Hilfssteuerventil beispielsweise im Längsschnitt gezeichnet. Das Hilfsteuerventil besteht aus einem Ventilgehäuse, welches oben durch einen Schraubstopfen 2 abgeschlossen und unten mit einer Glocke 3 versehen ist. In dem von der Glocke 3 umschlossenen Impulsraum q. des Hilfsventils. befindet sich ein Impulsbalg 5, auf dessen Balgboden 6 eine mittels einer Schraube 7 einregulierbare Feder 8 wirkt. Der Impulsraum q. steht durch eine Leitung 9 mit dem Minderdruckraum des Hauptreglers in Verbindung, so daß der Minderdruck in Richtung des Pfeiles M in den Impulsraum q. eindringen kann.- In the illustration, omitting the main control valve, the Auxiliary control valve drawn, for example, in longitudinal section. The auxiliary control valve consists of a valve housing which is closed at the top by a screw plug 2 and is provided with a bell 3 at the bottom. In the one enclosed by the bell 3 Momentum space q. of the auxiliary valve. there is a pulse bellows 5, on the bellows bottom 6 a spring 8 which can be adjusted by means of a screw 7 acts. The momentum space q. is connected to the downstream pressure chamber of the main regulator through a line 9, so that the reduced pressure in the direction of arrow M in the momentum space q. penetration can.

Eine an dem Balgboden 6 befestigte Ventilstange io, welche zur Betätigung des Ventilverschlußkörpers dient, ist durch das Ventilgehäuse i nach oben geführt und mittels eines gleichzeitig den Ventilverschlußkörper entlastenden Federbalgs i i abgedichtet. Das Ventilgehäuse z selbst besitzt drei Anschlüsse: Die Hochdruckleitung 12 kommt von dem Kondenswassersammelbecken des Vordruckraums des Hauptventils, wobei der Hochdruck vom Kondenswasser in Richtung des Pfeiles H übertragen wird. Die Minderdruckleitung 13 leitet das überschüssige Köndens-Wasser in Richtung des Pfeiles A in den Minderdruckraum des Hauptreglerventils ab. Eine Leitung 14 schließlich führt -in Richtung des Pfeiles 1 in den Impulsraum des Arbeitsbalgs des: Hauptreglerventils.A valve rod io attached to the bellows base 6, which is used for actuation of the valve closure body is used, is passed through the valve housing i upwards and by means of a bellows which simultaneously relieves the valve closure body i i sealed. The valve housing z itself has three connections: The high pressure line 12 comes from the condensate collecting basin of the pre-pressure chamber of the main valve, whereby the high pressure from the condensation water is transmitted in the direction of arrow H. The low pressure line 13 directs the excess Koendens water in the direction of arrow A into the reduced pressure space of the main control valve. Finally, a line 14 leads in the direction of the arrow 1 into the impulse space of the working bellows of the: main control valve.

In das Mittelstück des Ventilgehäuses i ist nun ein Schieberzylinder 15 eingesetzt; dessen unteres Ende über einen Ventilsitz 16 an die Hochdruckleitung i2 angeschlossen ist, während das obere Zylinderende über einen Ventilsitz 17 an die Minderdruckleitung 13 angeschlossen ist. Eine vorteilhaft ringförmige Schlitzöffnung 18 in der mittleren Zone des Schieberzylinders 15 verbindet das Zylinderinnere mit der Impulsleitung 14..A slide cylinder is now in the middle of the valve housing i 15 inserted; its lower end via a valve seat 16 to the high pressure line i2 is connected, while the upper end of the cylinder is connected via a valve seat 17 the low pressure line 13 is connected. An advantageously annular slot opening 18 in the middle zone of the slide cylinder 15 connects the inside of the cylinder with of the impulse line 14 ..

In dem Schieberzylinder 15 ist ein an der Ventilstange io befestigter Kolbenschieber i9 verschiebbar, der an seinem unteren Ende einen mit dem Ventilsitz 16 zusammenarbeitenden Ventilkegel 2o und. an seinem oberen Ende einen mit dem Ventilsitz 17 zusammenarbeitendenVentilkegel 21 trägt.. Der Kolbenschieber i9 mit den Ventilkegeln 2o, 21 ist so leicht in dem Schieberzylinder 15 geführt, daß er einigermaßen dichtet, sich aber keinesfalls festsetzen kann, denn er braucht den Schieberzylinder 15 nicht wie ein Absperrorgan dicht abzuschließen.In the slide cylinder 15 is attached to the valve rod io Piston slide i9 displaceable, which at its lower end one with the valve seat 16 cooperating valve cone 2o and. at its upper end one with the valve seat 17 cooperating valve cone 21 carries .. The piston slide i9 with the valve cones 2o, 21 is guided so easily in the slide cylinder 15 that it seals somewhat, but can in no way get stuck, because he does not need the slide cylinder 15 to close tightly like a shut-off device.

Auf der Seite des Ventilkegels 2o ist in den Kolbenschieber i9 -ein Kanal 22 eingebohrt, der einerseits. noch im Innern des Schieberzylinders 15 mündet und andererseits mit einem oder mehreren Querkanälen 23 verbunden ist, welche auf die Zylinderwandung stoßen und bei einer Verschiebungsbewegung des Kolbenschiebers ig mehr oder weniger mit der Schlitzöffnung 18 des Schieberzylinders 15 zur Deckung gebracht werden. Natürlich können auch mehrere Kanäle 22 vorgesehen sein.On the side of the valve cone 2o, a channel 22 is drilled into the piston slide 19, which on the one hand. still opens inside the slide cylinder 15 and on the other hand is connected to one or more transverse channels 23 which abut the cylinder wall and are more or less brought into congruence with the slot opening 18 of the slide cylinder 15 when the piston slide ig moves. Of course, several channels 22 can also be provided.

Entsprechend sind auf der Seite des Ventilkegels 21 in den Kolbenschieber ig ein oder mehrere Kanäle 24 eingebohrt, welche einerseits noch im Innern des Schieberzylinders 15 vor demVentilsitz 17 münden und andererseits mit einem oder mehreren Querkanälen 25 verbunden sind, die auf die Schlitzöffnung 18 treffen bzw. bei einer Verschiebungsbewegung des Kolbenschiebers ig von der angrenzenden Zylinderwandung abgedeckt werden können.Correspondingly are on the side of the valve cone 21 in the piston valve ig one or more channels 24 are drilled in, which on the one hand are still inside the slide cylinder 15 open in front of the valve seat 17 and on the other hand with one or more transverse channels 25 are connected, which hit the slot opening 18 or during a displacement movement of the piston valve ig can be covered by the adjacent cylinder wall.

Die Wirkungsweise eines in der vorstehenden Weise ausgebildeten Druckreglers ist die folgende Bei der in der Zeichnung dargestellten Lage ist die Vordruckleitung 12 durch den auf dem Ventilsitz 16 aufliegenden Ventilkegel 2o abgesperrt, und das Hauptreglerventil ist ebenfalls geschlossen. Wenn nun der Minderdruck unter die eingestellte Grenze sinkt, so überträgt sich dieser absinkende Druck durch die Leitung g (Pfeil M) in den Impulsraum 4 des Hilfssteuerventils. Da der Impulsdruck im Raum 4 nachläßt, kann die Feder 8 den Balgboden 6 und damit die Ventilstange io mit dem Kolbenschieber ig nach oben verschieben. Der Ventilkegel2o hebt sich von seinem Sitz 16 ab, und es wird Kondenswasser in den Schieberzylinder 15 gedrückt. Die Querkanäle 23 sind zunächst noch durch die Zylinderwandung abgedeckt. Da der Kolbenschieber ig nicht vollständig dicht in dem Zylinder 15 sitzt, kann die an dem Ventilkegel 2o vorbeiströmende Steuerflüssigkeit auch am oberen Zylinderende durch den noch offenen Ventilsitz 17 und die Ableitung 13 in Richtung des Pfeiles A in den Minderdruckraum abströmen, so daß wegen der Undichtigkeit des Kolbenschiebers ig in der Impulsleitung 14 und damit im Impulsraum des Hauptarbeitsbalgs zunächst noch kein merklicher Überdruck entstehen wird.The mode of operation of a pressure regulator designed in the above manner is as follows. In the position shown in the drawing, the inlet pressure line 12 is shut off by the valve cone 2o resting on the valve seat 16, and the main regulator valve is also closed. If the reduced pressure falls below the set limit, this falling pressure is transmitted through line g (arrow M) into the pulse space 4 of the auxiliary control valve. Since the pulse pressure in the space 4 decreases, the spring 8 can move the bellows base 6 and thus the valve rod io with the piston slide ig upwards. The valve cone 2o lifts off its seat 16, and condensation water is pressed into the slide cylinder 15. The transverse channels 23 are initially covered by the cylinder wall. Since the piston valve ig is not completely tightly seated in the cylinder 15, the control fluid flowing past the valve cone 2o can also flow off at the upper end of the cylinder through the valve seat 17 and the discharge line 13 in the direction of arrow A into the lower pressure chamber, so that because of the leak of the piston valve ig in the impulse line 14 and thus in the impulse space of the main working bellows initially no noticeable overpressure will arise.

Sobald nun beim weiteren Hub des Kolbenschiebers ig die Querkanäle 23 in den Bereich der Schlitzöffnung 18 des Zylinders 15 gelangen, kann die Steuerflüssigkeit durch die Kanäle 22, 23 und Schlitzöffnung 18 in die Impulsleitung 14 direkt übertreten. Die Kanäle 25 werden jetzt mehr und mehr abgedeckt, und der Ventilkegel 2i nähert sich mehr und mehr seiner Schließlage auf dem Ventilsitz 17. Erst während dieser Zeit erhöht sich in der Impulsleitung 14 allmählich der Steuerdruck, welcher dann auf den Arbeitsbalg einwirkt und das Hauptreglerventil allmählich öffnet. Diese Wirkung tritt auch schon ein, wenn die Kanäle 23, erst etwas in den Bereich der Schlitzöffnung 18 gelangt sind.As soon as the transverse channels 23 reach the area of the slot opening 18 of the cylinder 15 during the further stroke of the piston slide ig, the control fluid can pass directly through the channels 22, 23 and slot opening 18 into the impulse line 14. The channels 25 are now covered more and more, and the valve cone 2i approaches its closed position on the valve seat 17. Only during this time does the control pressure gradually increase in the impulse line 14, which then acts on the working bellows and the main control valve gradually opens. This effect also occurs when the channels 23 have only entered the area of the slot opening 18 a little.

Wenn hierbei nur eine geringe Dampfmenge zum Ausgleich des gesunkenen Minderdruckes nötig ist, so wird der Impulsbalg 5 des Hilfsventils wieder zusammengedrückt, der Kolbenschieber ig senkt sich, und die Kanäle 23 werden wieder durch die Zylinderwandung abgedeckt. Wenn dann der Ventilkegel 2o seinen Ventilsitz 16 wiede-r abschließt, so ist gleichzeitig der Ventilsitz 17 wieder freigegeben, und die Kanäle 25 gelangen wieder vor die Schlitzöffnung 18, so daß der Überdruck aus der Impulsleitung 14 durch die Durchgänge 18, 25,24 und 17 in die Minderdruck'leitung 13 abströmen kann. Entsprechend schließt sich dann auch das Hauptreglerventil wieder.If only a small amount of steam is required to compensate for the reduced pressure, the impulse bellows 5 of the auxiliary valve is compressed again, the piston slide ig lowers, and the channels 23 are covered again by the cylinder wall. When the valve cone 2o then closes its valve seat 16 again, the valve seat 17 is released again at the same time, and the channels 25 come back in front of the slot opening 18, so that the overpressure from the impulse line 14 through the passages 18, 25, 24 and 17 can flow off into the low pressure line 13. The main control valve then closes again accordingly.

Bei dieser Ausbildung und Wirkungsweise des Hilfssteuerventils wird ein sparsamer Verbrauch des die Steuerflüssigkeit bildenden Kondenswassers erzielt, so daß auch bei häufigen Regelbewegungen keine Erschöpfung des Sammelbeckens eintritt und Dampf in das Hilfsventil eindringt. Das verlangsamte Entweichen des Kondenswassers verhindert aber auch ein zu plötzliches Eindringen des Steuerdruckes in den Hauptimpulsraum, so daß auch bei schnellem Öffnen des Ventilkegels 2o keine Schläge im Impulsraum und damit im Hauptregelventil auftreten können. Dennoch arbeitet der Druckregler mit dem verbesserten Hilfssteuerventil empfindlicher und rascher im Hinblick auf die Konstanthaltung des Minderdruckes, als dies bisher möglich war.In this training and mode of operation of the auxiliary control valve an economical consumption of the condensate forming the control fluid is achieved, so that even with frequent regular movements there is no exhaustion of the collecting basin and steam enters the auxiliary valve. The slower escape of the condensation water but also prevents too sudden penetration of the control pressure into the main pulse space, so that even with rapid opening of the valve cone 2o no impacts in the pulse space and thus can occur in the main control valve. Nevertheless, the pressure regulator works with the improved pilot valve more sensitive and faster in terms of keeping the reduced pressure constant than was previously possible.

Claims

PATENT CLAIM: Pressure regulator according to patent 657 285, characterized in that that the valve closure body of the condensation water collecting basin of the pre-pressure chamber connecting the main valve with the impulse space of the working bellows for the main valve Auxiliary control valve consisting of a valve cone (2o or 2i) provided at both ends and one with corresponding valve seats (i6 and 17) at both ends Slide cylinder (i5) consists of a lightly guided piston slide (ig), its valve cone (2o or 21) the ends of the slide cylinder (i5) depending on the stroke position of the piston slide (i g) with the pre-pressure line (i2) coming from the condensation water collection basin or contact the discharge line (i3) leading into the downstream pressure area, at the same time leading to the impulse space of the working bellows for the main valve Impulse line (i4) depending on the stroke position of the spool (i9) through a slot opening (i8) of the slide cylinder (r5), which: in correspondingly The transition progressing along the piston slide stroke with channels provided in the piston slide (z9) (23 or 25) coincides with which to the inlet pressure line (i2) or with the connected to the end of the cylinder connected to the discharge line (i3).