DE6921674U - Dampfdruckminder- und dampfkuehlventil mit schnelloeffnungseinrichtung. - Google Patents

Description

Anmelders jiochurner Maschinenfabrik Arthur Schneider, 4ö3ö Bochum, Postfach 2350

Dampfdruckminder- und Dampfkühlventil mit Schnellöffnungseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Dampfdruckminder- unu Dampfkühlventil mit Schnellöffnungseinrichtung, mit einer gegen einen Sitz anpreßbaren Ventilspindel, die in ihrer Schließstellung die Hochdruckseite gegen die liiederdruckseite des Ventiles absperrt und mit einem Stellantrieb verbunden ist, der die Spindel zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung bewegt und zum Zwecke der Regelung des Dampfdurchtritts in Zwischenstellungeu festhilt.

Derartige Dampfdruckminder- und Dampfkühlventile mit Schnellöffnungseinrichtung werden dazu verwendet, ein Niederdrucknetz von einem Hochdrucknetz her mit Dampf zu versorgen, wenn aus irgendv/elchen Gründen nicht genug Niederdruckdampf zur Speisung des Niederdrucknetzes zur Verfügung steht. Das Dampfdruckminder- und Dampfkühlνentil dient in diesem Falle sowohl zur Dampfdruckreduaierung als auch zur gleichzeitigen Kühlung des Dampfes.

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Vorzugsweise werden solche Dampfdruekminder- und Dampfkühlventile mit Schnellöffnungeeinrichtung im Bypass von Dampfturbinen angeordnet, die mit Hochdruekdampf gespeist werden und den Dampf an ein Niederdrucknetz abgeben. Um bei Betriebsstörungen an der Turbine oder dem nachgeechalteten Generator die Dampfrufuhr ssur Turbine BOhnell abschalten zu können, ist bei derartigen Turbinenanlagen der Turbine ein Schnellsehlußventil vorgeschaltet. Beim Ansprechen dieses Sehnelleehlußventiies wird auch dem Kiaderdrucknetz von der Turbine her kein Dampf mehr zugeführt. In diesem Falle muß das im Bypass liegende Dampfdruckminder- und Dampfkühlvent11 geöffnet werden, um die DampfVersorgung des Niederdrucknetzes vom Hochdruoknetz her sicherzustellen. Palis an das Niederdrucknetz Prozesse angeschlossen sind, die auf Druckoder Temperatur chwankungen empfindlich reagieren, muß dafür Sorge getragen werden, daß der über das Dampfdruckminder- und Dampfkühlventil zugeführte Dampf genau die erforderlichen Druck- und Tamperaturwerte hat. Zu diesem Zweck sind die bekannten Ventile der genannten Art an einen Regelkreis angeschlossen, der den Stellantrieb des Ventiles so betätigt, daß der in das Niederdrucknetz eintretende Dampf die jeweils erforderlichen Druck- und Temperaturwerte hat.

Der Nachteil der vorbekannten Dampfdruokminder- und Kühlventile liegt darin, daß der Regelkreis naeh dem Ansprechen dee Schnellschlußventileβ und dem in kürzester Zeit erfolgenden öffnen dee Dampfdruckminder- und Dampfkühlventlies eine gewisse Zelt benötigt, bis das Ventil richtig eingeregelt ist. Dabei ist es bisher unvermeidbar, daß für eine ge«

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wisse Zeit Dampf mit falschen Druck- und !Eemperaturwerten in dae Xiederdruoknetz eintritt. Die Folge sind unerwünschte Dampfdruck- und Tomperaturschwankungen im Hiederdrueknetz»

Ss ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das bekannte Dampfdruckmindtr- und Deinpfkühlventil mit Sehnellöffnungeeinriohtung derart weiterzubilden, daß θθ bei dem in sehr kurzer Zoit erfolgenden Öffnungevorgang sofort in die dem D&apfdruck- und Temptraturwert im Niederdrucknetz zugeordnete Begelstellung gelangt.

öegenetand der Erfindung ist ein Dampfdruckminder- und Dampf™ JctUalventil mit SehnellÖffnungeeinriehtung„ mit einer gegan einen Sitz anpreßbairen Ventilspindel, die in ihrer Schließstellung die Hochdruckseite gegen die Niederdruekaeite dee Ventile» absperrt und mit einem &ellantrieb verbunden ist, der die Spindel zwischen der öffnungsstellung und der Schließstellung bewegt und zum Zwecke der Regelung des Dampfdurohtrittes in Zwiachenstellungen festhält, wobei 3ich d-ieses Ventil dadurch kennzeichnet, daß die Ventilspindel mn der dem Ventilsitz angewandten Seite im Schließsinne zusätzlich durch ein«n Kolben belastet ist, der verschiebbar in einem DruckrauQ angeordnet ist, der über ein Umschaltventil wahlweise mit Hoehdruckdampf oder Hiederdruckdampf beaufschlagt ist, und da£ im Bewegungsübertragungsmechanismus swiechen dem Stellantrieb und der Ventilspindel ein Federelement angeordnet ist, das die Bewegungen des Stellantriebes bei geschlossenem Ventil kompensiert*

Beim Dampfdruokminder- und Kühlventil gemäß der Erfindung

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übertreffen die vom mit Hochdruakdampf beaufschlagten Kolben ausgeübten Schließkräfte die vom Stellantrieb über das zwi-Bchengeschaltete Federslement auf die Spindel aufgebrachten Öffnungskräfte bei weitem. Me Folge ist, daß das Ventil unabhängig von den Bewegungen des Stellantriebes, die durch einen mit dem liederdruckkreis in Verbindung stehenden Kegelkreis gesteuert werden, in der Schließstellung verbleibt. Die Bewegungen des Stellantriebes werden von dem im Bewegungsübertragungsniechanismus i,tischen d^m Stellantrieb und der Ventilspindel angeordneten Federelenient ausgeglichen. Beim Ansprechen Jes Ventiles wird der dem Kolben zugeordnete Druckraum vom Hochdruckdampf entlastet und an das Niederdrucknetz angeschlossen. Hierdurch wird die Ventilspindel in axialer Hichtuns frei beweglich und kann von dem Stellantrieb in Richtung auf die Öffnungsstellung verschoben werden. Diese Bevsagung erfolgt so lange, bis das Federelement den vom Stellaitrieb her eingespeicherten Bewegungsweg ausgeglichen hat. Die Ventilspindel wird also in Richtung auf die Öffnungsstellung nur bis in die jeweilige Herstellung verschoben, die von der augenblicklichen Stellung des Stellantriebes abhängig ist. Da die Entlastung des Druokraumes und die anschließende Entlastung des Federelementes sehr schnell erfolgen, gelangt das Pampfdruckminder- und Kühlventil gbmäS der Erfindung praktisch schlagartig in die zur Versorgung des Niederdrucknetzes gerade erforderliche Begelstell-ing,

Gemäß £iner "bevorzugten Au3führungsforia des Gegenstandes der Erfindung ist das Federelsment als Federzylinder ausgebildet,

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dessen Schubstange mit dem Stellantrieb verbunden ist und dessen Zylinderteil mit einem an der Ventilspindel angreifenden Hebel verbunden ist, wobei zwischen der Schubstange und dem ^ylinderteil eine Feder angeordnet ißt. Durch die Verwendung öines derartigen als Federzylindei* ausgebildeten Federelementes 1st es möglich, dem Federelement ein« verhältnismäßig starke Vorspannung zu geben, bo daß die zur Verstellung der Ventilspindel erforderlichen Kräfte über den gesamten Federhub zur Verfügung gestellt werden können.

Eine besonders leichtgängige Verschiebung der Ventilspindel ergibt sioh, wenn in der Ventilspindel eine Entlastungsbohrung angeordnet ist und wenn an dem Kolben ein Sitz angeordnet ist, der bei Schließstellung des Ventiles gegen einen an der Ventilspindel angeordneten Gegensitz angepreßt ist und das Ende der SntlastungBbohrung gegen HöcMruekdampf abdiohtst, der aus dem dem Kolben zugeordneten Druckraum am Kolben vorbei entweicht. Durch diesen zusätzlichen Sitz und G-egensitz an dem Kolben und an der Ventilspindel erübrigen sich weitere Dichtelemente, wie zum Beispiel Kolbenringe, Packungen oder dergleichen, um das Ventil zur Hiederdruckseite hin dicht zu halten.

Zweckmäßig ist in dem Kolben an der Ventilspindel zugewandten Ende eine einen Entlastungsraum bildende Kammer angeordnet, die bei Schließstellung des Ventiles durch den an dam Kolben befindlichen Sits und den Gegensitz an der Ventilspindel abgedichtet ist und mit der Entlastungebohrung in der Ventilspindel in Verbindung steht.

Blatt 6 Zur gleichzeitigen Einregelung einer beatimmten Dampfttmparatur ist weiterhin vorgesehen, daß der BewegungsübertragungB-mechanismus über ein Gestänge mit einem Einspritz-Regelventil in Verbindung steht. Dieses Einspritz-Begelventil regelt die in den durchtretenden Dampf eingespritzte Wassermenge.

Sin Ausfiihrungsbeispiei der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert»

Beim in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbsispiel das Darapfdruckrclnder- und jDampfkühlventiles tritt bei 1 Hochdruckdampf in das Ventil ein und wird an einem Ventilsitz 2 durch eine Ventilspindel 3 am Weiterströmen in den Niederdruokraum 6 gehindert* Am entgegengesetzten Ende ier Ventilspindel 5 ist in einem Abschnitt 4 dee Vfcntilgehäuses ©in Kolben 5 angeordnet. Hinter dem Kolben 5 befindet sich ein

schaltventil 9 in Verbindung steht, das als Preiwege-Steuerventil ausgebildet ist. Das Umschaltventil 9 ist über einen Anscixluß 10 mit der Hochdruck-Dampfseite und über einen An« Schluß 11 mit der Niederdruck-Dampfseite verbunden und beeitzt einen hydraulischen Stellantrieb 12 mit einem Stellkolben 13. Bei Beaufschlagung des Stellkolbens 13 mit Uldruok wird daa Umschaltventil 9 so geschaltet, daß Hock« ttrucMaiapf üb«r einen Stutzen H und die Ansßhlußleitung 8 in den Drucjkraura 7 gelangt. Hierdurch wird erreicht, daß die vom Hoohdruokdampf auf den Kolben 5 ausgeübte Druckkraft über einen am Kolben 5 befindlichen Sitz 4a und einen an der Ventilspindel 3 angeordneten Gtogensitz 4b sowie über die

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Ventilspindel 3 auf den eigentlichen Ventilsitz 2 im Ventilgehäuse übertragen wird. Die Ventilspindel 3 wird durch den Kolben 5 fest auf den Ventilsitz 2 gepreßt. Die Kraft, mit der die Ventilspindel 3 in der Schließstellung gehalten wird, ist weeontlloh größ©r, als die von einem Stellantrieb 15 über einen Federzylinder 16, einen Hebel 17 und eine Gabel 18 auf die Ventilspindel 3 ausgeübt wird. Tritt nun der fall ein, daß das Dampfdruckminder- und Dampfkühlventil schnell geöffnet werden muß, so wird dafür gesorgt,, daß der den Stellantrieb 12 des Umsteuerventiles 9 beaufschlagende Öldruck schlagartig abgesenkt wird. Eine im Umsteuerventil 9 befindliche fader 19 sorgt dann für die (Jmsteuerung des Umeteuerventilee 9. Hierdurch wird der Druckraum 7 an die Jfisderdruok-JJainpfeeite angeschlossen, so daß der in dem Druckraum 7 befindliche Hoohdruokdampf üb©r die Ansohluß-Iwituag 8 unä «en Stutäsn 14 aus «ieas^uFuekssite hin entweichen kann,

Die Ventilspindel 3, die durch den nunmehr vom Druck entlasteten Kolben 5 ebenfalls entlastet wird₉ erfährt nun ihren ©rforder!lohen Hub duroh den vom Stellantrieb 15 voreingestellten Pederzylinüer 16 über den Hebel 17 und die Säbel 18. Wie ersichtlich ist, erfolgt die Schnellöffnung jeweils genau bis in die vom Stellantrieb 15 gerade eingehalten· Regele teilung, ITaeh erfolgter Schnellöffnung kann der pneumatisch© Stellantrieb 15 den weiteren legelvorgang übernehmen. Der Hebel 17 und ein Stellhcbel 20 eines linspritz-Ι1·β·1 ventile» 21 sind mittels oinet Gestänges 22 verbunden.

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Hierdurch wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Reg©letel~ lung vom Einspritz-Hegelventil die jeweils erforderliche liinspritswassermenge freigegeben, um den Dampf auf die gewünschte Temperatur im Hiederdrucknetz herabzudrücken. Der Druckabbau auf den im Mederdrucknetz erforderlichen Wert erfolgt durch dem Ventilsitz 2 nachgeaohaltete Drosselblenden 23.

Claims (5)

Blatt 9 S c h u t ζ a nsprtiche

1. Daapf druckender- und Hampfkühlventile ait Sehnellöffnungeeinrichtirag, mit einer gogsn einen Sitz anpraSbaren Ventilspindel, äie in ihrer Sehlieistellung die Hochdruokeeito gegen die Biederdruekseite des Ventiles absperrt und mit einem Stellantrieb verbunden ist, der die Spindel zwisofcon der Öffnung§at,ellurig und der Schließstellung bewogt und «um Zweck« der Regelung des Dampfdurchtritte· in Zwieofcenstellungön festhält* dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (3) an der den· Ventilsitz (2) abgewandten Seite im Sohließainne zusätzlich duroii einen Kolben (3) belastet iat» der verschiebbar in eiaens JQrueiumuffl (7) sngwordnet ist. der über ein Umechaltveatil (9) wahlweise ait Hoohdruokdampf oder mit »iedordruokdampf boauifschlagbar ist, und das im Bewegunusübertragungsm»chanj.eaua »wischen dem Stellantrieb (15) und der Ventilspindel (3) ein ffederelement (16) angeordnet iat, das die Bewegungen des Stellantriebe» (15) bei geschlossenem Ventil kompensiert.

2. DesmpfdruekDsinder« und Dampfkühlvent 11 nach Anspruch 1, dadurch gelcenraeiohnet, da3 das Fedevelement

(16) als Fedeyzylinder ausgebildet ist, dessen Schubstange alt dem Stellantrieb (15) verbunden iet und desL^n iSylinderteil mit ein©© an der Ventilspindel (3) angreifenden Hebel

(17) verbunden ist, wobei zwischen der Schubstange und dem

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Zylinderteil eine Getier angeordnet ist,

3. Dampfdruckminder- und Dampfkühlventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventilspindel (5) eine l'ntlastungsbohrung angeordnet 1st und daß an dein Kolben (5) ein Sitz (4a) angeordnet ist, der bei Schließsteilung dee Ventiles gegen einen an der Ventilspindel (3) angeordneten Gegensitz (4b) angepreßt ist und das Ende der Entlastungsbohrung gegen Hochdruckdampf abdichtet» der aus dem dem Kolben (5) zugeordneten J)ruokraum (7) am Kolben (5) vorbei entweicht»

4. Kampf druckminder- und Dampfkühlventil nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in αβιϋ Kolben (4) am der Ventilspindel (3) zugewandten Ende eine einen Bntlastungeraun bildende Kammer angeordnet ist, die bsi Schließstellung des Yentiles durch den an dein KqIqes. (5) befindlichen Sitz (4a) und den Gegensits (4b) an der Veivfcilsj.indel (3) abgedichtet ist und mit der EntlastungB-bohrung in aer Ventilspinael (3) i-'i. Verbindung steht.

5. Danpfdruekminder- und Dampfkühlventil

nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dt>ß der Bewegungsübertragungsmechanismus über ein Gestänge (22) mit dem Stellhebel (20) eines Einspritz-Regelventiles (21) in Verbindung steht»