DE909165C - Absperrschieber - Google Patents

Description

• Absperrschieber Absperrschieber in Rohrleitungen werden in bekannter Weise im Querschnitt eingezogen, d. h. sie werden in dem absperrenden Querschnitt mit einem kleineren Durchmesser ausgeführt, als der Durchmesser der anschließenden Rohrleitung ist. Dies wird gemacht, damit die Abmessungen des Schiebergehäuses nicht zu groß werden im Verhältnis zum Durchmesser der Rohrleitung. Der Druckverlust in einem solchen Schieber mit eingezogenem Durchgang setzt sich zusammen i. aus dem Verlust in dem sich verengenden Teil vom Rohrleitungsdurchmesser auf den eingezogenen Absperrdurchmesser, 2. aus dem Verlust in dem geraden Teil des Schiebers mit den Absperrteilen und 3. aus dem Verlust in dem sich erweiternden Teil von dem eingezogenen Absperrdurchmesser auf den Rohrleitungsdurchmesser.
• In dem sich verengenden Teil wird das strömende Medium beschleunigt, in dem sich erweiternden Teil verzögert. Bei der Beschleunigung wird Druck in kinetische Energie umgewandelt und bei der Ve rzögerung kinetische Energie in Druck.
• Nach den Strömungsgesetzen erfolgt bei kontraktionslosem Übergang die Beschleunigung verlustlos. Der Verlust i im Eintritt ist nur von der Reibung in diesem Teil abhängig. Der Verlust 2 im geraden Teil des Schiebers setzt sich zusammen aus dem Reibungsverlust und dem Wirbelverlust in den Spalten an der Absperrstelle. Im Gegensatz zu der Beschleunigung erfolgt die Verzögerung einer Strömung nicht verlustlos. Bei plötzlicher Erweiterung eines Querschnittes beträgt nach den Strömungsgesetzen (Dr. E c k, Techn. Strömungslehre) der Verlust worin W2 die Geschwindigkeit im eingezogenen Querschnitt und II'1 die Geschwindigkeit in der Rohr-Leitung ist.
• Der verlustlose Energieumsatz würde sein: Von dem Verlust bei plötzlicher Erweiterung kann ein Teil zurückgewonnen werden, wenn die Erweiterung als kegeliger Diffusor ausgebildet wird. Die Wirkung eines solchen Diffusors ist abhängig von dem Kegelwinkel 9p. Bei Diffusoren wird allgemein der halbe Kegel,%Ninkel als Kenngröße benutzt.
• Nach den Untersuchungen von K. Andres (ZVDI, igio, S. 1637 bis 1641) ergibt sich, daß bei einem Winkel c[,!2 größer als 7' der gleiche Verlust auftritt wie bei plötzlicher Erweiterung. Der kleinste Druckverlust tritt ein bei einem Winkel p/2 von q.°. Bei den durch die DIN-Normen festgelegten Baulängen der Schieber ist es nur bei den höchsten Drücken (ND Sao und höher) und bei geringen Einziehungen möglich, in den Erweiterungen der Absperrschieber einen Winkel (F2 von kleiner als 7'' zu erreichen. Der Verlust im Austritt ist also immer so groß wie bei plötzlicher Erweiterung.
• Je nach der Größe der Einziehung beträgt der Verlust im Austritt bis 8o °,'. des Gesamtverlustes eines eingezogenen Schiebers. Aufgabe der Erfindung ist es, den Druckverlust in Schiebern mit normaler Baulänge nach den DIN-,Tormen zu verringern.
• Eine Verringerung des Druckverlustes ist nur möglich durch Verringerung des Verlustes im Austritt des Schiebers.
• Bei einer Strömungsrichtung wäre die günstigste Form für den Eintritt die Form der Normdüse (VDI-Durchflußmeßregeln) und die günstigste Form für den Austritt ein kegeliger Diffussor mit einem Winkel (rh von Ein geringerer Druckverlust im Austritt von eingezogenen Schiebern wird erreicht durch die Anwendung des bekannten Prinzips des Kurzventurirohres, welches darin besteht, daß die Erweiterung durch einen Diffusor nicht bis auf den vollen Rohrleitungsdurchmesser erfolgt, sondern vorher aufhört. Hierbei kann der kurze Diffusor mit einem günstigen Winkel von weniger als 7' ausgeführt werden.
• Der Verlust im Austritt setzt sich dann zusammen aus dem Verlust im Diffusor und dem Verlust der plötzlichen Erweiterung von dem Querschnitt am Ende des Diffusors auf den Rohrleitungsquerschnitt. Die Summe dieser Verluste ist sehr viel geringer als bei Erweiterung ohne Diffusor oder mit einem Diffusor von größerem Kegelwinkel. Schieber mit einem derartigen Kurzventurirohr auf der Auslaufseite sind bekannt. Auf der Einlaufseite wird dabei die Normdüse verwendet, so daß der Schieber nicht für Durchströmung in beiden Richtungen verwendet werden kann.
• Um einen geringeren Druckverlust in beiden Strömungsrichtungen zu erreichen, werden erfindungsgemäß beide Erweiterungen als kurze Diffusoren mit einem halben Kegelwinkel von weniger als 7° ausgeführt, wobei der erweiterte Durchmesser kleiner ist als der Rohrleitungsdurchrnesser und die Übergänge auf den Rohrleitungsdurchmesser abgerundet sind. Durch die Abrundung wird im Austritt die Länge des kurzen Diffusors um den Radius der Abrundung verkürzt und dadurch die Wirkung des kurzen Diffusors etwas vermindert.
• Die Zeichnung zeigt die Form des Schieberdurchganges gemäß der Erfindung bei einem Schieber mit geringem Druckverlust in zwei Strömungsrichtungen. Die mit i bezeichneten Winkel p/2 bei beiden Erweiterungen von dem Durchmesser 2 auf die Durchmesser 3 sind kleiner als 7'. Die erweiterten Durchmesser 3 sind kleiner als die Rohrleitungsdurchmesser q.. Die Übergänge von den Durchmessern 3 auf die Rohrleitungsdurchmesser q. werden durch die Abrundungen 5 gebildet.

Claims (1)

1. PATENTANSPFUCII: Absperrschieber oder sonstige Armatur mit gegenüber dem Rohrleitungsdurchmesser eingezogenem Querschnitt an der Absperrstelle mit nach beiden Richtungen hin gleichmäßig diffusorartig sich erweiternden Anschlußstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß der halbe Kegelwinkel der Erweiterungen kleiner ist als 7-, wobei der erweiterte Durchmesser kleiner ist als der Rohrleitungsdurchmesser und die Übergänge auf den Rohrleitungsdurchmesser abgerundet sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 213 515; Prof. Wentzell; ""Die Druckverluste in Venturirohren«, Bd. 2o, Heft 12, S. 317 bis 319 im ->>Archiv für Wärmewirtschaft«; Prof. Wentzell, -Druckverluste in Absperrschiebern mit geradem und eingeschnürtem Durchgang, in Heft 16, Jahrgang 1943 der Zeitschrift >Das Gas-und Wasserfach«.