DE8816986U1

DE8816986U1 - Dampfumformventil

Info

Publication number: DE8816986U1
Application number: DE8816986U
Authority: DE
Original assignee: Ch Zikesch 4100 Duisburg De GmbH
Current assignee: Ch Zikesch 4100 Duisburg De GmbH
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1991-08-01
Anticipated expiration: 1998-10-28

Description

10.06.1991 - 1 - HC/Rc 48368G B

C. H. Zikesch GmbH
Theodor-Heuss-Straße 75
4100 Duisburg 11

Dampfumformventil

Die Erfindung betrifft ein Dampfumformventil mit einer Spindel, die mit seitlichen Öffnungen einen Ventilsitz überfährt um entsprechend ihrer Stellung mehr oder weniger Dampf in einen Wasserstrom einzumischen.

Ein solches Ventil ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 33OO752 bekannt. Bei diesem bekannten Dampfumformventil zeigt sich im Teillastbereich, d.h. in einem Bereich, in dem wenig Hochdruckdampf und wenig Wasser benötigt wird, daß die Geschwindigkeit des Dampfes nicht ausreicht um Wasser und Hochdruckdampf genügend miteinander zu mischen. Hierdurch kommt es zu einem Wasserüberschuß, wodurch der Hochdruckdampf nicht hinreichend gekühlt wird und aus diesen Gründen das Regelsystem instabil wird. Besonders in Heizkraftwerken oder chemischen Betrieben wenn parallel an warmen Tagen zu sogenannten Gegendruckanlagen Wärme oder Prozeßdampf nur in kleinen Mengen benötigt wird, sind die herkömmlichen Einspritzdüsen für diesen Betrieb nicht mehr geeignet, da sie für den maximalen Durchsatz ausgelegt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist, bei reduziertem Dampfdruck in jeder Stellung, insbesondere im unteren Lastbereich eine optimale Vermischung von Kühlwasser und Treibdampf zu erhalten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die oberste und zuerst geöffnete Öffnung einen Teilstrom des Dampfes zu einer in der Spindel angeordneten Düse führt und daß nahe der Düsenaustrittsöffnung der Kühlwasserkanal mündet. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird im Bereich der Verwirbelungsstelle zwischen Treibdampf und Kühlwasser aufgrund der erhöhten Dampfgeschwindigkeit eine innigere Vermischung zwischen Kühlwasser und Dampf erzielt. Als sogenannte Treibdampfmenge wird für eine günstige Vermischung ungefähr 15 bis 20% der maximal erforderlichen Kühlwassermenge benötigt. Auf den ersten 10 bis 15% des Ventilhubes wird nun diese Treibdampfmenge voll dem Wasser zugeführt. Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Treibdampf und dem geregelt über das Einspritzventil zugeführte Wasser führt in Verbindung mit der konstruktiven Ausführung des Systems dazu, daß das Kühlwasser teilweise aufgrund der Ejektorwirkung angesaugt wird.

Wird der Treibdampfquerschnitt überfahren, d.h. die benötigte Dampfmenge wird größer, so sorgt der ebenfalls koaxial einströmende Hauptdampfstrom für eine weitere gute Vermischung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kühlwasserkanal in Strömungsrichtung des Dampfes kurz hinter der Düsenaustrittsöffnung mündet. Hierdurch wird eine besonders starke Sogwirkung auf das Wasser ausgeübt. Besonders vorteilhaft ist es hierfür auch, wenn zumindest der letzte Bereich des Kühlwasserkanals einen spitzen Winkel mit der Düsenachse bildet.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß mehrere einen Dampfteilstrom abgebende Öffnungen über den Spindelumfang verteilt sind, die jeweils zu einer Düse führen, hinter der jeweils ein Kühlwasserkanal mündet. Durch die schraubenförmig angeordneten obersten Bohrungen

der Treibdampfzuführung ist auch im unteren Lastbereich eine feine Dosierung des Frischdampfes möglich.

Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Öffnungen auf einer koaxialen Schraubenlinie des Spindelumfanges angeordnet sind.

Ein Ausführungsbeispiel des unteren Teils der Spindel ist in der Zeichnung in einem axialen Schnitt vergrößert dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Am unteren Ende einer hohlen Spindel 1 ist außen ein zylindrisches Teil 2 (Korbkegel bzw. Lochdrosselkörper) aufgeschraubt, das die Spindel nach unten überragt, so daß die Unterseite der Spindel topfförmig ausgebildet ist. Die etwa zylindrische Wand des Teils 2 weist in regelmäßigen Abständen radiale Bohrungen über den gesamten Umfang verteilt auf, von denen in der Zeichnung nur die obersten dargestellt sind. Oberhalb der Bohrungen 3 befinden sich weitere radiale Bohrungen bzw. Öffnungen 4, die über eine Kammer in Form einer Düse 5 mit dem Inneren des Teils 2 verbunden sind. Die Öffnungen 4 sind in unterschiedlichen Höhen im Teil 2 eingebracht und befinden sich auf einer koaxialen Schraubenlinie, so daß bei einem Hochfahren der Spindel 1 nicht sofort alle Öffnungen 4 durch den Ventilsitz 6 geöffnet werden, sondern ein Öffnen nacheinander erfolgt.

In den unteren Boden der Spindel 1 ist ein Einsatzteil 7 eingeschraubt, das den Längskanal 8 der Spindel 1 verschließt, so daß das durch diesen Kanal 8 geführte Kühlwasser nur durch schräge Bohrungen im Mantel des Einsatzteils 7 nach außen dringen kann. Hierbei bildet die Außenwand des topfförmigen Einsatzteils 7 eine Ausnehmung zur Bildung eines Kanals 9, der nahe der Austrittsöffnung 10 der Düse 5 mündet. Der nahe der Austrittsöffnung 10

befindliche Bereich des Kanals 9 steht in einem spitzen Winkel zur Achse der Düse 5·

Im Teillastbereich wird die Spindel 1 nur so weit nach oben gefahren, daß nur einige oder alle Öffnungen 4 geöffnet sind, so daß nur durch die Öffnungen k Treibdampf eintreten kann. Der Treibdampf wird durch die sich stetig verengende Düse 5 beschleunigt und tritt mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit bei 10 aus, um hinter der Öffnung 10 das Kühlwasser anzusaugen bzw. mitzureißen und somit einen hohen Grad der Verwirbelung zu erreichen. Da mehrere Öffnungen 4 und daran anschließende Düsen 5 vorgesehen sind, tritt der Wasserstrahl fächerförmig und verwirbelt aus dem Bereich des Einsatzteiles (Einspritzdüse) 7 aus.

Wird die benötigte Dampfmenge größer, so wird die Spindel 1 weiter nach oben gefahren und die Öffnungen 3 werden frei, so daß dann der Hauptdampfstrom für eine weitere gute Vermischung sorgt.

Claims

10.06.1991 - 1 - HC/Rc 48368G C Ansprüche

1. Dampfumformventil mit einer Spindel (1), die mit seitlichen Öffnungen (3) einen Ventilsitz (6) überfährt um entsprechend ihrer Stellung mehr oder weniger Dampf in einen Wasserstrom einzumischen, dadurch gekennzeichnet , daß die oberste und zuerst geöffnete Öffnung (4) einen Teilstrom des Dampfes zu einer in der Spindel angeordneten Düse (5) führt und daß nahe der Düsenaustrittsöffnung (10) der Kühlwasserkanal (9) mündet.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß der Kühlwasserkanal (9) in Strömungsrichtung des Dampfes kurz hinter der Düsenaustrittsöffnung (10) mündet.

3· Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest der letzte Bereich des Kühlwasserkanals (9) einen spitzen Winkel (öL) mit der Düsenachse bildet.

4. Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere einen Dampfteilstrom abgebende Öffnungen (4) über den Spindelumfang verteilt sind, die jeweils zu einer Düse (5) führen, hinter der jeweils ein Kühlwasserkanal (9) mündet.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen (4) auf einer koaxialen Schraubenlinie des Spindelumfanges angeordnet sind.