EP0479020A1 - Steam conversion valve with spindle drive - Google Patents

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EP0479020A1
EP0479020A1 EP19910115657 EP91115657A EP0479020A1 EP 0479020 A1 EP0479020 A1 EP 0479020A1 EP 19910115657 EP19910115657 EP 19910115657 EP 91115657 A EP91115657 A EP 91115657A EP 0479020 A1 EP0479020 A1 EP 0479020A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spindle
auxiliary
main
throttle body
steam
Prior art date
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Granted
Application number
EP19910115657
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German (de)
French (fr)
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EP0479020B1 (en
Inventor
Hermann Dörr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0479020A1 publication Critical patent/EP0479020A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0479020B1 publication Critical patent/EP0479020B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00—Controlling superheat temperature
    • F22G5/12—Controlling superheat temperature by attemperating the superheated steam, e.g. by injected water sprays
    • F22G5/123—Water injection apparatus
    • F22G5/126—Water injection apparatus in combination with steam-pressure reducing valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
    • Y10T137/8225—Position or extent of motion indicator
    • Y10T137/8275—Indicator element rigidly carried by the movable element whose position is indicated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86928—Sequentially progressive opening or closing of plural valves
    • Y10T137/86936—Pressure equalizing or auxiliary shunt flow
    • Y10T137/86944—One valve seats against other valve [e.g., concentric valves]
    • Y10T137/86984—Actuator moves both valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87571—Multiple inlet with single outlet
    • Y10T137/87652—With means to promote mixing or combining of plural fluids
    • Y10T137/8766—With selectively operated flow control means
    • Y10T137/87668—Single actuator operates plural flow control means

Definitions

  • the invention relates to a steam conversion valve with a spindle drive for a main and auxiliary valve
  • the invention is intended to create a steam conversion valve with a spindle drive, by means of which the difficulties described can be overcome, namely by precisely controlling a main throttle body for the main steam flow by means of a main spindle and an auxiliary throttle body for the atomizing steam flow by means of an auxiliary spindle.
  • Another object is to create the structural conditions for the steam converter valve to be actuated in a compact design with both a rotary drive and a linear actuator, without having to make any fundamental changes to the valve housing, the throttle bodies and the spindles.
  • the main spindle In the closed direction, the main spindle is first moved to the end position, and only then is the auxiliary spindle actuated to interrupt the atomizing steam flow. In or under the main throttle body, the atomized cooling water experiences a 180 ° deflection and is thus optimally distributed into the main steam flow without directly reaching the valve or pipe walls.
  • a fixed cooling water inlet pipe is arranged in the low-pressure space of the downstream side of the steam converter valve, in which the main throttle body is immersed with a nozzle pipe serving to introduce the atomizing steam flow.
  • the steam inlet of an axial nozzle pipe channel forms the valve seat for the auxiliary throttle body, atomizing steam supply channels leading to this steam inlet, which are open on the inlet side to the steam inflow side of the valve.
  • the auxiliary valve seat defines the passage cross section for a connection between the outlet ends of the atomizer vapor supply channels and the nozzle tube channel, so that the connection of the atomizer vapor supply channels is also closed or opened when the auxiliary valve is closed / opened.
  • the nozzle tube is provided at its end entering the cooling water inlet tube with a cone body which serves for the flow conduit of the incoming cooling water to the inlet tube wall.
  • a cone body which serves for the flow conduit of the incoming cooling water to the inlet tube wall.
  • On one on the Conical bodies adjoining the cooling channel downstream of the cooling water are arranged with swirl vanes for generating a cooling water swirl flow. In this way, the cooling water is swirled before atomization in order to obtain the most symmetrical water introduction possible even when the steam converter valve is in the horizontal position.
  • a concentric, compact design is achieved by a preferred embodiment according to claim 6, according to which the pipe socket of the nozzle pipe forms the coaxial extension of a central channel of the main spindle, in which the auxiliary throttle body of the auxiliary spindle, which is designed as a tappet, is mounted in a longitudinally displaceable and sealing manner, in the transition region of the central one Channel to the nozzle tube channel of the auxiliary valve seat, which in particular has conical seats, is arranged for the auxiliary throttle body.
  • the main throttle body or the nozzle tube are provided with axially and circumferentially distributed inlet channels for the main steam (orifice throttle body) or nozzle bores for the atomizer steam.
  • the special design of the first and second resilient couplings and a linear actuator or a rotary drive are treated as the two valve spindles, the main and the auxiliary spindle, common spindle drive.
  • FIG. 1 shows the basic structure of a steam converter valve according to the invention.
  • the steam forming process uses double-spindle-controlled steam pressure reduction and steam-atomized cooling water.
  • the steam conversion valve VU1 consists of a main valve V1, which is combined with an auxiliary valve V2.
  • the main spindle 5 with the main throttle body 6 is actuated from the rotary drive 1 via the divided spindle nut arrangement 2, which is constructed to be non-rotatable by spring wedges 21, 22 and consists of the first spindle nut 2a and the second spindle nut 2b.
  • the sealing surface 6a of the main throttle body 6 is placed on the valve seat 7, i.e. corresponding seats 7a, pressed.
  • a prestressed compression spring arrangement 3 is inserted, which is designed in a preferred embodiment as a plate spring or plate spring assembly. To simplify matters, the following is therefore a (first) plate spring 3.
  • the upper part 9 of the auxiliary spindle 50 is screwed directly into the first spindle nut 2a.
  • the thread pitch of the auxiliary spindle upper part 9 in the first spindle nut 2a corresponds exactly to the thread pitch of the main spindle 5 in the second spindle nut 2b.
  • the first and second spindle nuts 2a, 2b and the preloaded diaphragm spring 3 inserted between them form the first spring-elastic coupling FK1.
  • the second resilient coupling FK2 is inserted in the form of a coupling piece with the prestressed disk spring assembly 11, the coupling piece connecting the two auxiliary spindle parts 9, 10 to one another in a rotationally secure manner.
  • the preloaded plate spring assembly 11 is referred to in the following for simplicity as the second plate spring, although in principle this could also be a preloaded compression spring or helical compression spring arrangement.
  • the stroke position indicator and anti-rotation device 12 are located on the main spindle 5.
  • the auxiliary spindle 50 is equipped with the anti-rotation device 4 relative to the main spindle 5, which, if necessary, e.g. for control purposes, can also serve as a stroke position indicator.
  • the auxiliary valve designated as a whole by V2 is arranged and mounted coaxially and centrally with the main spindle 5 with its auxiliary spindle 50 and its auxiliary throttle body 10a, which forms part of the lower spindle part 10; the outlet of its auxiliary seat 16, which is located within the main throttle body 6, opens into the nozzle tube 17, which projects into the cooling water inlet tube 14.
  • the inlet side of the auxiliary seat 16 is connected to the high-pressure chamber 13 of the steam conversion valve VU1 via the atomizer steam supply channels 19, which are designed as radial bores.
  • the high-pressure chamber 13 is located on the inflow side 13 'of the valve VU1.
  • the presetting of the auxiliary spindle 50 is such that when the first disc spring 3 is stretched (ie the position of the main spindle 5 is greater than 0%) with the anti-rotation device 4 released and by turning the auxiliary spindle 50 with its upper and lower part 9, 10 a maximum stroke (distance between Auxiliary seat 16 and auxiliary spindle 50) of the auxiliary spindle 50 is set, which corresponds approximately to half the spring deflection of the first plate spring 3.
  • the atomizer vapor can flow from the inflow side 13 ′ via the feed channels 19, the (open) auxiliary seat 16 and via the free nozzle bores 17c of the nozzle tube 17 - while atomizing the cooling water flowing in through the cooling water inlet tube 14 - into the low-pressure chamber 18.
  • the main steam flow flows from the inflow side 13 ′ into the low-pressure chamber 18 via the inlet channels 20 in the form of a plurality of radially oriented bores of the main throttle body 6.
  • the main steam flow f11 is mixed intensively with the atomized cooling water, which resulted from a mixture of the atomizing steam flow f12 with the cooling water flow f2, so that the resulting reformed steam flow f11 + f12 + f2 results (cf. the corresponding flow arrows).
  • the total amount of the incoming steam is designated f1, which is divided into the main steam flow f11 and the atomizer steam flow f12.
  • the rotary drive 1 now moves the main spindle 5 with the main throttle body 6 in the closing direction - y (the opening direction is denoted by + y and the axis of the valve VU1 by y'-y ') by rotating the spindle nut arrangement 2, then the relative position remains the auxiliary spindle 50 to the main spindle 5 until the end position is reached, ie until the main throttle body 6 is placed on the valve seat 7. This means that the atomizer vapor stream f12 is fully retained via the auxiliary seat 16 and the nozzle tube 17 up to the closed position of the main throttle body 6.
  • the starting position is assumed to be the tightly closed state of the valve.
  • the expansion of the plate springs 3 and 11 begins.
  • the auxiliary spindle lower part 10 begins to lift off from the auxiliary seat 16 and continuously opens the connection from the inflow side 13 via the nozzle tube 17 to the outflow side 18 ', as a result of which the atomizer vapor flow f12 is brought to the maximum intensity which is dependent on the pressure gradient.
  • the steam conversion valve VU1 according to FIG. 1 (and correspondingly also that VU2 according to FIG. 2) has a spindle drive for a main valve V1 and for an auxiliary valve V2.
  • the main valve V1 of the steam conversion valve VU1 has a main throttle body 6 for controlling the main steam flow f11, the thrust forces of a spindle drive 1 (a rotary drive in FIG. 1) being able to be transmitted from an associated main spindle 5 to the main throttle body 6 in order to open and close the main valve V1.
  • the steam conversion valve VU1 also includes the auxiliary valve V2, which has an auxiliary throttle body 10a for controlling an atomizing steam flow f12, the thrust forces of the spindle drive 1 being able to be transmitted from an associated auxiliary spindle 50 to the auxiliary throttle body 10a to open and close the auxiliary valve V2.
  • the actuating forces of the common spindle drive 1 for the main and auxiliary spindles 5, 50 are each transferable to the main throttle body 6 and the auxiliary throttle body 10a via first and second resilient couplings 3 and 11, the two spindles 5, 50 being matched to one another so that when The closing process of the main throttle body 6 closes before the auxiliary throttle body 10a reaches its auxiliary valve seat 16, so that the main steam flow f11 is shut off from the atomizer steam flow f12. Furthermore, the tuning is such that, during the opening process, the auxiliary throttle body 10a opens its auxiliary valve V2 before the main throttle body 6 leaves its main valve seat 7, so that the atomizer vapor stream f12 forms before the main vapor stream f11.
  • the structural details explained below are particularly advantageous for realizing the prescribed mode of operation. That in The low-pressure space 18 on the outflow side 18 'of the cooling water inlet pipe 14 is stationary, the amount of cooling water being adjustable to desired values by means of a cooling water setting fitting (not shown).
  • the main throttle body 6 is immersed in the cooling water inlet pipe 14 with its nozzle pipe 17 serving to introduce the atomizing steam flow f12.
  • the steam inlet 17b of an axial nozzle tube duct 17a forms the valve seat (auxiliary seat) 16 for the auxiliary throttle body 10a.
  • the atomizer steam supply channels 19 lead to this steam inlet 17b and are open on the inlet side to the inflow side 13 (high-pressure chamber) of the valve VU1.
  • the auxiliary valve seat 16 defines the passage cross section for a connection between the outlet ends of the atomizer vapor supply channels 19 and the nozzle tube channel 17a, so that the connection of the supply channels 19 is also closed or opened when the auxiliary valve V2 is closed / opened.
  • the main throttle body 6, which has essentially a hollow cylindrical shape, has a cylindrical outer wall 6b on its outer circumference, which extends from its seat surfaces 6a in the direction of the low-pressure chamber 18.
  • the in the jacket wall 6b is, as can be seen, distributed over its circumference and its axial length with a plurality of inlet channels 20 for the main steam f11 (orifice throttle body), none of which in the closing direction or in the closed position of the main throttle body 6 In the end position all and in intermediate positions a stroke-dependent percentage is or is open.
  • the axes of the inlet channels 20 run radially to the valve axis y'-y 'in the example shown.
  • the nozzle tube 17 is provided at its end immersed in the cooling water inlet tube 14 with a cone body 23 which serves for the flow conduit of the incoming cooling water f2 to the inlet tube wall 14a.
  • Swirl blades 15 (which could also be referred to as deflection fins) for generating a cooling water swirl flow are arranged in a ring channel 24 connected to the cone body 23 on the outflow side of the cooling water.
  • the nozzle pipe 17 is designed as an axially projecting pipe socket arranged on the outflow side 18 ′ of the main throttle body 6.
  • this pipe socket of the nozzle pipe 17 is the coaxial extension of a central channel 5a of the main spindle 5, in which the auxiliary throttle body 10a of the auxiliary spindle 50, which is designed as a tappet, is mounted in a longitudinally displaceable and sealing manner.
  • the auxiliary valve seat 16, which in particular has conical seat surfaces, for the auxiliary throttle body 10a is arranged in the transition region from the central channel 5a to the axial nozzle tube channel 17a.
  • the nozzle tube 17 is provided with a plurality of axially and circumferentially distributed nozzle bores 17c for injecting the atomizer vapor stream f12 into the cooling water stream f2. In the open position of the main throttle body 6, all of these nozzle bores 17c are free, i.e. no longer dip into the inlet pipe 14.
  • the main throttle body 6 has on its inner side facing the outflow side 18 'of the steam an annular deflection chamber 25 which is penetrated centrally by the nozzle tube 17 and by arcuate profiled wall and bottom parts 6c of the main throttle body 6 is limited.
  • the inner circumference of the jacket wall portion initially runs obliquely inward at an acute angle to the valve axis y'-y 'and then merges into a curved region near the ground, which in turn merges into the outer circumference of the nozzle tube 17 with a spiraling curvature .
  • the length adjustment device of the auxiliary spindle 50 is formed by this even when the anti-rotation lock 4 is released, by screwing it more or less far into the threaded bore 26 of the first spindle nut 2.
  • the common drive member for main and auxiliary spindle 5, 50 is formed by the shaft journal 27 of the rotary drive 1. Following the central channel 5a within a shaft part 5b of the main spindle 5, an enlarged cavity 5c is provided, and within this cavity 5c the auxiliary spindle 50 can be moved in the stroke direction ⁇ y with its second spring-elastic coupling FK2.
  • the second spring-elastic coupling FK2 is preferably a spring cage with the prestressed disc spring 11, the spring cage 28 being seated on the auxiliary spindle lower part 10 and the auxiliary spindle upper part 9 having a reinforced head part 9a being longitudinally displaceable and loaded by the disc spring 11 as well as being supported by a basket cover 28a is caught.
  • a spring key to prevent rotation between the upper spindle part 9 and the spring cage 28 is indicated.
  • this or its shaft part 5b is guided with laterally projecting roller arms 12 in longitudinal slots 30a of the peripheral wall of a valve lantern 30 in the stroke direction ⁇ y, the guide rollers being designated by 12a.
  • the roller arms 4 with guide rollers 4a of the spring cage 28, the guide slots being designated 5d here.
  • the first spindle nut 2a is rotatably mounted by means of a first thrust bearing 31, which is supported in the housing cover 32, the second Correspondingly, spindle nut 2b is rotatably supported by means of a second thrust bearing 33, which is supported on an internal ring flange 30b of the valve lantern 30.
  • the first spindle nut 2a is non-rotatably connected to the spindle drive 1 via the shaft journal 27 with the spring wedge 21; it forms with its internal thread 26 a screw bearing for the rotationally secured auxiliary spindle 50 for its axial movement.
  • the second spindle nut 2b is mounted on a guide shaft 2a1 of the first spindle nut 2a in a rotationally fixed but axially displaceable manner.
  • the first spring-elastic coupling FK1 is inserted in an axial intermediate space 34 between the first (2a) and the second spindle nut 2b.
  • the second spindle nut 2b forms with a threaded shaft 2b1 a screw bearing for the main spindle 5 secured against rotation for its axial movement.
  • the shaft part 5b of the main spindle 5 is slidably sealed by a stuffing box 35, the sealing packing is denoted by 35a, the end cap by 35b. Accordingly, the auxiliary spindle 50 is guided in a sealing manner to the outside by means of the stuffing box 36, and thus this lead-through point is also sealed to the outside.
  • the stuffing box cover is labeled 36b, the pack 36a.
  • the stuffing box 35 sits on the inner circumference of an intermediate piece 37 between the valve housing 38 and the valve lantern 30. This intermediate piece 37 serves for the sealing flange connection between the valve lantern 30 and the valve housing 38 and forms a precise guide point for the main spindle 5.
  • the rotary drive 1 can basically be an electrical, hydraulic or pneumatic rotary drive; it is preferably an electric control motor that receives a manipulated variable corresponding to its setpoint / actual value difference from the control systems.
  • the steam conversion valve VU2 shown in FIG. 2 is constructed on the steam and water side in exactly the same way as that according to FIG. 1, which is why the same parts are also provided with the same reference numerals.
  • a hydraulic thrust drive 1 ′ with a hydraulic piston-cylinder system 39 is provided here.
  • the cylinder structurally combined with the valve housing cover 32 is designated 39a, the piston 39b and the piston rod 39c.
  • the piston rod 39c is coupled via a clutch 40 to the drive rod 41 common to the two valve spindles, the main spindle 5 and the auxiliary spindle 50.
  • the latter is connected via the first spring-elastic coupling FK1 to the main spindle 5 and via a length adjustment device 42 to the auxiliary spindle upper part 9, the latter being coupled to the auxiliary spindle lower part 10 via the second spring-elastic coupling FK2.
  • the first resilient coupling FK1 has a spring cage with the housing 43, the housing cover 43a, the housing base 43b and the prestressed disk spring assembly 3 arranged in the interior of the housing 43.
  • the flange 41 of the drive rod 41 is caught within the housing 43 by the attached and fastened housing cover 43a.
  • auxiliary spindle 50 position of the main spindle 5 greater than 0%
  • a maximum stroke (distance between auxiliary seat 16 and auxiliary spindle 50) of the auxiliary spindle 50 is set via the adjusting device 42, which corresponds approximately to half the spring deflection of the first spring-elastic clutch FK1.

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Abstract

The steam conversion valve (VU1) with spindle drive for a main and an auxiliary valve has a main valve (V1) with a main restrictor (6) for controlling the main steam flow (f11), the thrust forces of a spindle drive being transmissible to the main restrictor (6) by an associated main spindle (5) in order to open and close the main valve (V1). The steam conversion valve (VU1) furthermore has an auxiliary valve (V2) with an auxiliary restrictor (10a) for controlling an atomiser steam flow, the thrust forces of the spindle drive being transmissible to the auxiliary restrictor (10a) by an associated auxiliary spindle (50) in order to open and close the auxiliary valve (V2). The actuating forces of the common spindle drive (1) for the main spindle (5) and the auxiliary spindle (50) can in each case be transmitted to the main and auxiliary restrictor (6, 10a), respectively, via first and second resilient couplings (FK1, FK2), the two spindles (5, 50) being matched to one another in such a way that, during the closing operation, the main restrictor (6) closes before the auxiliary restrictor (10a) reaches its auxiliary valve seat (16), with the result that the main steam flow (f11) is shut off before the atomiser steam flow (f12) and that, during the opening operation, the auxiliary restrictor (10a) opens its auxiliary valve (V2) before the main restrictor (6) leaves its main valve seat (7), with the result that the atomiser steam flow (f12) forms before the main steam flow (f11). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dampfumformventil mit Spindelantrieb für ein Haupt- und HilfsventilThe invention relates to a steam conversion valve with a spindle drive for a main and auxiliary valve

Aus der Verfahrens- und Kraftwerkstechnik ist es bekannt, daß bei den herkömmlichen Dampfumformanlagen nicht immer zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. Dies gilt insbesondere im Schwachlastbereich oder bei der Zuführung großer Kühlwassermengen, um Dampftemperaturen in der Nähe der Sattdampftemperatur zu erreichen. Die Ursachen für die nicht optimalen Betriebsergebnisse liegen häufig in der ungenügenden Zerstäubung des Kühlwassers und/oder einer nicht optimalen Einleitung des Kühlwassers in den Hauptdampfstrom.It is known from process and power plant technology that satisfactory results are not always achieved with conventional steam-forming plants. This is especially true in the low-load range or when large amounts of cooling water are supplied in order to achieve steam temperatures close to the saturated steam temperature. The reasons for the non-optimal operating results are often the insufficient atomization of the cooling water and / or a non-optimal introduction of the cooling water into the main steam flow.

Durch die Erfindung soll ein Dampfumformventil mit Spindelantrieb geschaffen werden, durch welches die geschilderten Schwierigkeiten überwunden werden können, und zwar durch präzise zeitrichtige Steuerung eines Hauptdrosselkörpers für den Hauptdampfstrom mittels einer Hauptspindel und eines Hilfsdrosselkörpers für den Zerstäuberdampfstrom mittels einer Hilfsspindel. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die konstruktiven Voraussetzungen dafür zu schaffen, daß das Dampfumformventil in einer kompakten Bauform sowohl mit einem Drehantrieb als auch mit einem Schubantrieb betätigbar ist, ohne daß grundsätzliche Änderungen am Ventilgehäuse, den Drosselkörpern und den Spindeln vorgenommen werden müßten.The invention is intended to create a steam conversion valve with a spindle drive, by means of which the difficulties described can be overcome, namely by precisely controlling a main throttle body for the main steam flow by means of a main spindle and an auxiliary throttle body for the atomizing steam flow by means of an auxiliary spindle. Another object is to create the structural conditions for the steam converter valve to be actuated in a compact design with both a rotary drive and a linear actuator, without having to make any fundamental changes to the valve housing, the throttle bodies and the spindles.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung gemäß Patentanspruch 1 durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet:

  • a) das Dampfumformventil weist ein Hauptventil mit einem Hauptdrosselkörper zur Steuerung des Hauptdampfstroms auf, wobei zum Öffnen Steuerung des Hauptdampfstroms auf, wobei zum Öffnen und Schließen des Hauptventils die Schubkräfte eines Spindelantriebs von einer zugehörigen Hauptspindel auf den Hauptdrosselkörper übertragbar sind,
  • b) ferner weist das Dampfumformventil ein Hilfsventil mit einem Hilfsdrosselkörper zur Steuerung eines Zerstäuberdampfstroms auf, wobei zum Öffnen und Schließen eines Hilfsventils die Schubkräfte des Spindelantriebs von einer zugehörigen Hilfsspindel auf den Hilfsdrosselkörper übertragbar sind,
  • c) die Stellkräfte des gemeinsamen Spindelantriebs für Hauptspindel und Hilfsspindel sind jeweils über erste und zweite federelastische Kupplungen auf den Haupt- bzw. Hilfsdrosselkörper übertragbar, wobei die beiden Spindeln so aufeinander abgestimmt sind, daß
  • c1) beim Schließvorgang der Hauptdrosselkörper schließt, bevor der Hilfsdrosselkörper seinen Hilfsventilsitz erreicht, so daß der Hauptdampfstrom vor dem Zerstäuberdampfstrom absperrbar ist, und
  • c2) beim Öffnungsvorgang der Hilfsdrosselkörper sein Hilfsventilsitz öffnet, bevor der Hauptdrosselkörper seinen Hauptventilsitz verläßt, so daß sich der Zerstäuberdampfstrom vor dem Hauptdampfstrom ausbildet.
To achieve the object, the invention is characterized by the following features:
  • a) the steam conversion valve has a main valve with a main throttle body for controlling the main steam flow, control for the main steam flow for opening, the thrust forces of a spindle drive being transferable from an associated main spindle to the main throttle body for opening and closing the main valve,
  • b) the steam conversion valve also has an auxiliary valve with an auxiliary throttle body for controlling an atomizer vapor flow, the thrust forces of the spindle drive being transferable from an associated auxiliary spindle to the auxiliary throttle body to open and close an auxiliary valve,
  • c) the actuating forces of the common spindle drive for the main spindle and auxiliary spindle are each transferable to the main or auxiliary throttle body via first and second spring-elastic couplings, the two spindles being matched to one another in such a way that
  • c1) closes during the closing process of the main throttle body before the auxiliary throttle body reaches its auxiliary valve seat, so that the main steam flow can be shut off before the atomizing steam flow, and
  • c2) during the opening process, the auxiliary throttle body opens its auxiliary valve seat before the main throttle body leaves its main valve seat, so that the atomizer vapor stream forms before the main vapor stream.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 23 angegeben.Advantageous further developments are specified in subclaims 2 to 23.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß nun eine zeitrichtige Steuerung des Zerstäuber- und Hauptdampfstroms bei einem Dampfumformventil über zwei getrennte Ventilspindeln, eine Hilfs- und eine Hauptspindel, von einem einzigen Stellantrieb aus ermöglicht ist. Es wird eine besonders effektive Dampfumformug durch Konzentrische Einleitung des Zerstäuberdampfes in den Kühlwasserstrom erreicht. Es können nun Haupt- und Hilfsspindel zur Dampfdruckreduzierung zeitrichtig von einem einzigen Stellantrieb aus gesteuert werden. In Auf-Richtung wird zunächst nur die Hilfsspindel betätigt, und der hierdurch strömende Dampf wird über ein Düsenrohr Konzentrisch in den Kühlwasserstrom zu dessen Zerstäubung eingeleitet, und erst danach wird die Hauptspindel von ihrem Sitz abgehoben. In Zu-Richtung wird zuerst die Hauptspindel in die Endlage gefahren, und erst danach wird die Hilfsspindel betätigt, um den Zerstäuberdampfstrom zu unterbrechen. Im bzw. unter dem Hauptdrosselkörper erfährt gemäß den Ansprüchen 8 und 9 das dampfzerstäubte Kühlwasser eine 180 ° -Umlenkung und wird dadurch optimal verteilt in den Hauptdampfstrom eingeleitet, ohne unmittelbar an die Armaturen- bzw. Rohrleitungswände zu gelangen.The advantages that can be achieved with the invention are to be seen in the fact that it is now possible to control the atomizing and main steam flow in a steam conversion valve via two separate valve spindles, an auxiliary and a main spindle, from a single actuator. A particularly effective steam conversion is achieved by concentrically introducing the atomizing steam into the cooling water flow. The main and auxiliary spindles for reducing steam pressure can now be controlled from a single actuator. In the upward direction, only the auxiliary spindle is initially actuated, and the steam flowing thereby is introduced concentrically into the cooling water stream for atomization via a nozzle tube, and only then is the main spindle lifted off its seat. In the closed direction, the main spindle is first moved to the end position, and only then is the auxiliary spindle actuated to interrupt the atomizing steam flow. In or under the main throttle body, the atomized cooling water experiences a 180 ° deflection and is thus optimally distributed into the main steam flow without directly reaching the valve or pipe walls.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist nach Patentanspruch 2 vorgesehen, daß im Niederdruckraum der Abströmseite des Dampfumformventils ein festehendes Kühlwasser-Eintrittsrohr angeordnet ist, in welches der Hauptdrosselkörper mit einem zur Einleitung des Zerstäuberdampfstroms dienenden Düsenrohr eintaucht. Dabei bildet der Dampfeinlaß eines axialen Düsenrohrkanals den Ventilsitz für den Hilfsdrosselkörper, wobei zu diesem Dampfeinlaß Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle führen, welche einlaßseitig zur Dampfzuströmseite des Ventils offen sind. Der Hilfsventilsitz definiert den Durchlaßquerschnitt für eine Verbindung zwischen den Auslaßenden der Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle und dem Düsenrohrkanal, so daß die Verbindung der Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle bei geschlossenem/geöffnetem Hilfsventil ebenfalls geschlossen bzw. geöffnet ist. Gemäß einer Weiterbildung nach Anspruch 4 ist das Düsenrohr an seinem in das Kühlwassereintrittsrohr eintretenden Ende mit einem der Strömungsleitung des zuströmenden Kühlwassers hin zur Eintrittsrohrwand dienenden Kegelkörper versehen. An einem an den Kegelkörper anschließenden Kühlwasser-abströmseitigen Ringkanal sind Drallschaufeln zur Erzeugung einer Kühlwasser-Drallströmung angeordnet. Auf diese Weise wird das Kühlwasser vor dem Zerstäuben in eine Drallbewegung gebracht, um auch bei liegender Einbaulage des Dampfumformventils eine möglichst symmetrische Wassereinleitung zu erhalten.According to a preferred embodiment it is provided according to claim 2 that a fixed cooling water inlet pipe is arranged in the low-pressure space of the downstream side of the steam converter valve, in which the main throttle body is immersed with a nozzle pipe serving to introduce the atomizing steam flow. The steam inlet of an axial nozzle pipe channel forms the valve seat for the auxiliary throttle body, atomizing steam supply channels leading to this steam inlet, which are open on the inlet side to the steam inflow side of the valve. The auxiliary valve seat defines the passage cross section for a connection between the outlet ends of the atomizer vapor supply channels and the nozzle tube channel, so that the connection of the atomizer vapor supply channels is also closed or opened when the auxiliary valve is closed / opened. According to a development according to claim 4, the nozzle tube is provided at its end entering the cooling water inlet tube with a cone body which serves for the flow conduit of the incoming cooling water to the inlet tube wall. On one on the Conical bodies adjoining the cooling channel downstream of the cooling water are arranged with swirl vanes for generating a cooling water swirl flow. In this way, the cooling water is swirled before atomization in order to obtain the most symmetrical water introduction possible even when the steam converter valve is in the horizontal position.

Eine konzentrische, kompakte Bauweise wird durch eine bevorzugte Ausführungsform gemäß Anspruch 6 erreicht, wonach der Rohrstutzen des Düsenrohres die gleichachsige Fortsetzung eines zentrischen Kanals der Hauptspindel bildet, in welchem der als Stößel ausgebildete Hilfsdrosselkörper der Hilfsspindel längsverschieblich und dichtend gelagert ist, wobei im Übergangsbereich des zentrischen Kanals zum Düsenrohrkanal der insbesondere konische Sitzflächen aufweisende Hilfsventilsitz für den Hilfsdrosselkörper angeordnet ist.A concentric, compact design is achieved by a preferred embodiment according to claim 6, according to which the pipe socket of the nozzle pipe forms the coaxial extension of a central channel of the main spindle, in which the auxiliary throttle body of the auxiliary spindle, which is designed as a tappet, is mounted in a longitudinally displaceable and sealing manner, in the transition region of the central one Channel to the nozzle tube channel of the auxiliary valve seat, which in particular has conical seats, is arranged for the auxiliary throttle body.

Gemäß den Weiterbildungen nach Anspruch 3 und Anspruch 7 sind der Hauntdrosselkörper bzw. das Düsenrohr mit axial und in Umfangsrichtung verteilten Einlaßkanälen für den Hauptdampf (Lochdrosselkörper) bzw. Düsenbohrungen für den Zerstäuberdampf versehen.According to the developments according to claim 3 and claim 7, the main throttle body or the nozzle tube are provided with axially and circumferentially distributed inlet channels for the main steam (orifice throttle body) or nozzle bores for the atomizer steam.

Gemäß den Merkmalen der weiteren Unteransprüche 10 bis 23 werden die besondere Ausbildung der ersten und zweiten federelastischen Kupplungen und eines Schub- bzw. eines Drehantriebs als den beiden Ventilspindeln, der Haupt-und der Hilfsspindel, gemeinsamer Spindelantrieb behandelt.According to the features of the further subclaims 10 to 23, the special design of the first and second resilient couplings and a linear actuator or a rotary drive are treated as the two valve spindles, the main and the auxiliary spindle, common spindle drive.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie ihre Wirkungsweise werden im folgenden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in vereinfachter Darstellung:

  • FIG 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Dampfumformventils nach der Erfindung mit Drehantrieb in einem Axialschnitt durch das Ventilgehäuse und
  • FIG 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Dampfumformventils nach der Erfindung mit einem Schubantrieb in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung.
Further features and advantages of the invention and their mode of operation are explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments shown in the drawing. The drawing shows in a simplified representation:
  • 1 shows a first embodiment of a steam conversion valve according to the invention with rotary drive in an axial section through the valve housing and
  • 2 shows a second embodiment of a steam conversion valve according to the invention with a linear actuator in a representation corresponding to FIG.

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Dampfumformventils nach der Erfindung. Dabei wird zur Dampfumformung mit Doppelspindel-gesteuerter Dampfdruckreduzierung und dampfzerstäubtem Kühlwasser gearbeitet. Das Dampfumformventil VU1 besteht aus einem Hauptventil V1, das mit einem Hilfsventil V2 kombiniert ist.Figure 1 shows the basic structure of a steam converter valve according to the invention. The steam forming process uses double-spindle-controlled steam pressure reduction and steam-atomized cooling water. The steam conversion valve VU1 consists of a main valve V1, which is combined with an auxiliary valve V2.

Vom Drehantrieb 1 aus wird über die geteilte, jedoch durch Federkeile 21, 22 verdrehsicher aufgebaute Spindelmutteranordnung 2, bestehend aus der ersten Spindelmutter 2a und der zweiten Spindelmutter 2b, die Hauptspindel 5 mit dem Hauptdrosselkörper 6 betätigt. Im geschlossenen Zustand wird die Dichtfläche 6a des Hauptdrosselkörpers 6 auf den Ventilsitz 7, d.h. entsprechende Sitzflächen 7a, gepreßt. Zwischen der ersten (oberen) Spindelmutter 2a und der zweiten (unteren) Spindelmutter 2b ist eine vorgespannte Druckfeder-Anordnung 3 eingefügt, die in bevorzugter Ausführung als Tellerfeder oder Tellerfederpaket ausgebildet ist. Im folgenden ist deshalb zur Vereinfachung von einer (ersten) Tellerfeder 3 die Rede. Das Oberteil 9 der Hilfsspindel 50 ist direkt in die erste Spindelmutter 2a eingeschraubt. Die Gewindesteigung des Hilfsspindeloberteils 9 in der ersten Spindelmutter 2a entspricht genau der Gewindesteigung der Hauptspindel 5 in der zweiten Spindelmutter 2b. Die erste und zweite Spindelmutter 2a, 2b und die dazwischen eingefügte vorgespannte Tellerfeder 3 bilden die erste federelastische Kupplung FK1. Zwischen dem Oberteil 9 der Hilfsspindel 50 und ihrem Unterteil 10 ist die zweite federelastische Kupplung FK2 in Gestalt eines Kupplungsstücks mit dem vorgespannten Tellerfederpaket 11 eingefügt, wobei das Kupplungsstück beide Hilfsspindelteile 9, 10 verdrehsicher miteinander verbindet. Das vorgespannte Tellerfederpaket 11 wird im folgenden vereinfachend als zweite Tellerfeder bezeichnet, wenngleich es sich dabei grundsätzlich auch um eine vorgespannte Druckfeder- bzw. Schraubendruckfeder-Anordnung handeln könnte. An der Hauptspindel 5 befindet sich die Hubstellungsanzeige und Verdrehsicherung 12. Die Hilfsspindel 50 ist relativ zur Hauptspindel 5 mit der Verdrehsicherung 4 ausgestattet, die im Bedarfsfalle, z.B. zu Kontrollzwecken, auch als Hubstellungsanzeige dienen kann.The main spindle 5 with the main throttle body 6 is actuated from the rotary drive 1 via the divided spindle nut arrangement 2, which is constructed to be non-rotatable by spring wedges 21, 22 and consists of the first spindle nut 2a and the second spindle nut 2b. In the closed state, the sealing surface 6a of the main throttle body 6 is placed on the valve seat 7, i.e. corresponding seats 7a, pressed. Between the first (upper) spindle nut 2a and the second (lower) spindle nut 2b, a prestressed compression spring arrangement 3 is inserted, which is designed in a preferred embodiment as a plate spring or plate spring assembly. To simplify matters, the following is therefore a (first) plate spring 3. The upper part 9 of the auxiliary spindle 50 is screwed directly into the first spindle nut 2a. The thread pitch of the auxiliary spindle upper part 9 in the first spindle nut 2a corresponds exactly to the thread pitch of the main spindle 5 in the second spindle nut 2b. The first and second spindle nuts 2a, 2b and the preloaded diaphragm spring 3 inserted between them form the first spring-elastic coupling FK1. Between the upper part 9 of the auxiliary spindle 50 and its lower part 10, the second resilient coupling FK2 is inserted in the form of a coupling piece with the prestressed disk spring assembly 11, the coupling piece connecting the two auxiliary spindle parts 9, 10 to one another in a rotationally secure manner. The preloaded plate spring assembly 11 is referred to in the following for simplicity as the second plate spring, although in principle this could also be a preloaded compression spring or helical compression spring arrangement. The stroke position indicator and anti-rotation device 12 are located on the main spindle 5. The auxiliary spindle 50 is equipped with the anti-rotation device 4 relative to the main spindle 5, which, if necessary, e.g. for control purposes, can also serve as a stroke position indicator.

Das als Ganzes mit V2 bezeichnete Hilfsventil ist mit seiner Hilfsspindel 50 und seinem Hilfsdrosselkörper 10a, der einen Teil des Spindelunterteils 10 bildet, koaxial und zentrisch zur Hauptspindel 5 angeordnet und gelagert; der Austritt seines Hilfssitzes 16, welcher sich innerhalb des Hauptdrosselkörpers 6 befindet, mündet in das Düsenrohr 17, das in das Kühlwasser-Eintrittsrohr 14 hineinragt. Über die Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle 19, ausgebildet als radiale Bohrungen, ist die Eintrittsseite des Hilfssitzes 16 mit dem Hochdruckraum 13 des Dampfumformventils VU1 verbunden. Der Hochdruckraum 13 liegt auf der Zuströmseite 13' des Ventils VU1.The auxiliary valve, designated as a whole by V2, is arranged and mounted coaxially and centrally with the main spindle 5 with its auxiliary spindle 50 and its auxiliary throttle body 10a, which forms part of the lower spindle part 10; the outlet of its auxiliary seat 16, which is located within the main throttle body 6, opens into the nozzle tube 17, which projects into the cooling water inlet tube 14. The inlet side of the auxiliary seat 16 is connected to the high-pressure chamber 13 of the steam conversion valve VU1 via the atomizer steam supply channels 19, which are designed as radial bores. The high-pressure chamber 13 is located on the inflow side 13 'of the valve VU1.

Die Voreinstellung der Hilfsspindel 50 erfolgt derart, daß bei gestreckter erster Tellerfeder 3 (d.h. Stellung der Hauptspindel 5 größer als 0 %) bei gelöster Verdrehsicherung 4 und durch Drehen der Hilfsspindel 50 mit ihrem Ober- und Unterteil 9, 10 ein maximaler Hub (Abstand zwischen Hilfssitz 16 und Hilfsspindel 50) der Hilfsspindel 50 eingestellt wird, der ungefähr dem halben Einfederweg der ersten Tellerfeder 3 entspricht.The presetting of the auxiliary spindle 50 is such that when the first disc spring 3 is stretched (ie the position of the main spindle 5 is greater than 0%) with the anti-rotation device 4 released and by turning the auxiliary spindle 50 with its upper and lower part 9, 10 a maximum stroke (distance between Auxiliary seat 16 and auxiliary spindle 50) of the auxiliary spindle 50 is set, which corresponds approximately to half the spring deflection of the first plate spring 3.

Im folgenden sei die Funktion des Ventils VU 1 in Schließrichtung erläutert. Hierzu sei von der Ausgangssituation ausgegangen, daß der Drehantrieb 1, die Hauptspindel 5 und der Hauptdrosselkörper 6 sich in Auf- oder einer Zwischenstellung befinden. Die vorgespannten Tellerfedern 3 und 11 sind gestreckt. Die Hilfsspindel 50 hat den voreingestellten maximalen Hub eingenommen, d.h. die Zuströmseite 13' ist über die Zufuhrkanäle 19 und das Düsenrohr 17 mit der Abströmseite 18' (Niederdruckraum 18) verbunden. Der Zerstäuberdampf kann von der Zuströmseite 13' über die Zufuhrkanäle 19, den (offenen) Hilfssitz 16 und über die freien Düsenbohrungen 17c des Düsenrohres 17 - unter Zerstäubung des durch das Kühlwasser-Eintrittsrohres 14 einströmenden Kühlwassers - in den Niederdruckraum 18 abströmen. Über die Einlaßkanäle 20 in Gestalt einer Vielzahl von radial orientierten Bohrungen des Hauptdrosselkörpers 6 strömt der Hauptdampfstrom von der Zuströmseite 13' in den Niederdruckraum 18. Im Hauptdrosselkörper 6 bzw. unmittelbar unterhalb dieses Hauptdrosselkörpers erfolgt dabei eine intensive Vermischung des Hauptdampfstroms f11 mit dem dampfzerstäubten Kühlwasser, welches durch eine Mischung des Zerstäuberdampfstroms f12 mit dem Kühlwasserstrom f2 entstanden ist, so daß sich der resultierende umgeformte Dampfstrom f11 + f12 + f2 ergibt (vgl. die entsprechenden Strömungspfeile). Die Gesamtmenge des zuströmenden Dampfes ist mit f1 bezeichnet, diese teilt sich in den Hauptdampfstrom f11 und den Zerstäuberdampfstrom f12 auf.In the following the function of the valve VU 1 explained in the closing direction. For this purpose, it should be assumed from the initial situation that the rotary drive 1, the main spindle 5 and the main throttle body 6 are in the open or an intermediate position. The preloaded disc springs 3 and 11 are stretched. The auxiliary spindle 50 has reached the preset maximum stroke, ie the inflow side 13 'is connected to the outflow side 18' (low-pressure chamber 18) via the feed channels 19 and the nozzle tube 17. The atomizer vapor can flow from the inflow side 13 ′ via the feed channels 19, the (open) auxiliary seat 16 and via the free nozzle bores 17c of the nozzle tube 17 - while atomizing the cooling water flowing in through the cooling water inlet tube 14 - into the low-pressure chamber 18. The main steam flow flows from the inflow side 13 ′ into the low-pressure chamber 18 via the inlet channels 20 in the form of a plurality of radially oriented bores of the main throttle body 6. In the main throttle body 6 or immediately below this main throttle body, the main steam flow f11 is mixed intensively with the atomized cooling water, which resulted from a mixture of the atomizing steam flow f12 with the cooling water flow f2, so that the resulting reformed steam flow f11 + f12 + f2 results (cf. the corresponding flow arrows). The total amount of the incoming steam is designated f1, which is divided into the main steam flow f11 and the atomizer steam flow f12.

Bewegt nun der Drehantrieb 1 durch Drehen der Spindelmutter-Anordnung 2 die Hauptspindel 5 mit dem Hauptdrosselkörper 6 in Schließrichtung - y (die Öffnungsrichtung ist mit + y und die Achse des Ventils VU1 mit y'-y' bezeichnet), dann bleibt die relative Stellung der Hilfsspindel 50 zur Hauptspindel 5 bis zum Erreichen der Zu-Endlage, d.h. bis zum Aufsetzen des Hauptdrosselkörpers 6 auf den Ventilsitz 7, erhalten. Das bedeutet, daß der Zerstäuberdampfstrom f12 über den Hilfssitz 16 und das Düsenrohr 17 bis zur Zu-Endlage des Hauptdrosselkörpers 6 voll erhalten bleibt.If the rotary drive 1 now moves the main spindle 5 with the main throttle body 6 in the closing direction - y (the opening direction is denoted by + y and the axis of the valve VU1 by y'-y ') by rotating the spindle nut arrangement 2, then the relative position remains the auxiliary spindle 50 to the main spindle 5 until the end position is reached, ie until the main throttle body 6 is placed on the valve seat 7. This means that the atomizer vapor stream f12 is fully retained via the auxiliary seat 16 and the nozzle tube 17 up to the closed position of the main throttle body 6.

Erst beim Einfedern der ersten Tellerfedern 3, d.h. beim Aufwärtsbewegen der zweiten Spindelmutter 2b, wird das Hilfsspindel-Unterteil 10 in Richtung Hilfssitz 16 bewegt, bis schließlich beim halben Einfederweg der Tellerfeder 3 das Hilfsspindel-Unterteil 10 fest auf den Hilfssitz 16 aufgedrückt wird, wodurch auch der Zerstäuberdampfstrom f12 abgesperrt wird. Beim weiteren Zusammendrücken der Tellerfeder 3 werden dann auch die vorgespannten zweiten Tellerfedern 11 zusammengedrückt. Das Hilfsspindel Unterteil 10 wird mit der Federkraft der Tellerfedern 11 in den Hilfssitz 16 gedrückt, wodurch eine absolute Dichtschließendlage erreicht wird.Only when the first disc springs 3 compress, i.e. when the second spindle nut 2b moves upwards, the auxiliary spindle lower part 10 is moved in the direction of the auxiliary seat 16, until finally, at half the spring deflection of the plate spring 3, the auxiliary spindle lower part 10 is firmly pressed onto the auxiliary seat 16, as a result of which the atomizer vapor stream f12 is also shut off. When the disc spring 3 is further compressed, the prestressed second disc springs 11 are then compressed. The auxiliary spindle lower part 10 is pressed into the auxiliary seat 16 with the spring force of the plate springs 11, whereby an absolute tightly closed end position is achieved.

Zur Beschreibung der Funktion in Öffnungsrichtung sei vom Dichtschließzustand des Ventils als Ausgangssituation ausgegangen. Sobald sich der Drehantrieb 1 in Aufrichtung + y bewegt, beginnt die Entspannung der Tellerfedern 3 und 11. Wenn die Tellerfeder 3 etwa zur Hälfte entspannt ist, beginnt sich das Hilfsspindel-Unterteil 10 vom Hilfssitz 16 abzuheben, und öffnet kontinuierlich die Verbindung von der Zuströmseite 13 über das Düsenrohr 17 zur Abströmseite 18', wodurch der Zerstäuberdampfstrom f12 auf die - vom Druckgefälle abhängige - maximale Intensität gebracht wird. Bereits jetzt steht für das über das Kühlwassereintrittsrohr 14 einströmende Kühlwasser f2, welches über die am Düsenrohr 17 angebrachten Drallschaufeln (Ablenkflossen) 15 in Drall versetzt wird, die volle Zerstäuberdampfmenge zur Verfügung. Erst bei vollkommen gestreckter Tellerfeder 3 beginnt die Öffnungsbewegung der Hauptspindel 5 mit dem Hauptdrosselkörper 6 und damit der Fluß des Hauptdampfstroms f11.For the description of the function in the opening direction, the starting position is assumed to be the tightly closed state of the valve. As soon as the rotary drive 1 moves in the upward direction + y, the expansion of the plate springs 3 and 11 begins. When the plate spring 3 is approximately half relaxed, the auxiliary spindle lower part 10 begins to lift off from the auxiliary seat 16 and continuously opens the connection from the inflow side 13 via the nozzle tube 17 to the outflow side 18 ', as a result of which the atomizer vapor flow f12 is brought to the maximum intensity which is dependent on the pressure gradient. The full amount of atomizing steam is already available for the cooling water f2 flowing in via the cooling water inlet pipe 14, which is set in swirl via the swirl vanes (deflection fins) 15 attached to the nozzle pipe 17. Only when the disc spring 3 is fully extended does the opening movement of the main spindle 5 with the main throttle body 6 and thus the flow of the main steam flow f11 begin.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß das Dampfumformventil VU1 nach Figur 1 (und entsprechend auch dasjenige VU2 nach Figur 2) einen Spindelantrieb für ein Hauptventil V1 und für ein Hilfsventil V2 aufweist. Das Hauptventil V1 des Dampfumformventils VU1 weist einen Hauptdrosselkörper 6 zur Steuerung des Hauptdampfstromes f11 auf, wobei zum Öffnen und Schließen des Hauptventils V1 die Schubkräfte eines Spindelantriebs 1 (in FIG 1 einen Drehantrieb) von einer zugehörigen Hauptspindel 5 auf den Hauptdrosselkörper 6 übertragbar sind. Zum Dampfumformventil VU1 gehört ferner das Hilfsventil V2, welches einen Hilfsdrosselkörper 10a zur Steuerung eines Zerstäuberdampfstromes f12 aufweist, wobei zum Öffnen und Schließen des Hilfsventils V2 die Schubkräfte des Spindelantriebs 1 von einer zugehörigen Hilfsspindel 50 auf den Hilfsdrosselkörper 10a übertragbar sind. Die Stellkräfte des gemeinsamen Spindelantriebs 1 für Haupt- und Hilfsspindel 5, 50 sind jeweils über erste und zweite federelastische Kupplungen 3 bzw. 11 auf den Hauptdrosselkörper 6 und den Hilfsdrosselkörper 10a übertragbar, wobei die beiden Spindeln 5, 50 so aufeinander abgestimmt sind, daß beim Schließvorgang der Hauptdrosselkörper 6 schließt, bevor der Hilfsdrosselkörper 10a seinen Hilfsventilsitz 16 erreicht, so daß der Hauptdampfstrom f11 vor dem Zerstäuberdampfstrom f12 abgesperrt ist. Ferner ist die Abstimmung so, daß beim Öffnungsvorgang der Hilfsdrosselkörper 10a sein Hilfsventil V2 öffnet, bevor der Hauptdrosselkörper 6 seinen Hauptventilsitz 7 verläßt, so daß sich der Zerstäuberdampfstrom f12 vor dem Hauptdampfstrom f11 ausbildet.It follows from the foregoing that the steam conversion valve VU1 according to FIG. 1 (and correspondingly also that VU2 according to FIG. 2) has a spindle drive for a main valve V1 and for an auxiliary valve V2. The main valve V1 of the steam conversion valve VU1 has a main throttle body 6 for controlling the main steam flow f11, the thrust forces of a spindle drive 1 (a rotary drive in FIG. 1) being able to be transmitted from an associated main spindle 5 to the main throttle body 6 in order to open and close the main valve V1. The steam conversion valve VU1 also includes the auxiliary valve V2, which has an auxiliary throttle body 10a for controlling an atomizing steam flow f12, the thrust forces of the spindle drive 1 being able to be transmitted from an associated auxiliary spindle 50 to the auxiliary throttle body 10a to open and close the auxiliary valve V2. The actuating forces of the common spindle drive 1 for the main and auxiliary spindles 5, 50 are each transferable to the main throttle body 6 and the auxiliary throttle body 10a via first and second resilient couplings 3 and 11, the two spindles 5, 50 being matched to one another so that when The closing process of the main throttle body 6 closes before the auxiliary throttle body 10a reaches its auxiliary valve seat 16, so that the main steam flow f11 is shut off from the atomizer steam flow f12. Furthermore, the tuning is such that, during the opening process, the auxiliary throttle body 10a opens its auxiliary valve V2 before the main throttle body 6 leaves its main valve seat 7, so that the atomizer vapor stream f12 forms before the main vapor stream f11.

Zur Verwirklichung der vorgeschriebenen Arbeitsweise sind die im folgenden erläuterten konstruktiven Details besonders vorteilhaft. Das im Niederdruckraum 18 der Abströmseite 18' angeordnete Kühlwasser-Eintrittsrohr 14 ist feststehend, wobei die Kühlwassermenge durch eine nicht dargestellte Kühlwasser-Einstellarmatur auf gewünschte Werte einstellbar ist. In das Kühlwasser-Eintrittsrohr 14 taucht der Hauptdrosselkörper 6 mit seinem zur Einleitung des Zerstäuberdampfstromes f12 dienenden Düsenrohr 17 ein. Der Dampfeinlaß 17b eines axialen Düsenrohrkanals 17a bildet den Ventilsitz (Hilfssitz) 16 für den Hilfsdrosselkörper 10a. Zu diesem Dampfeinlaß 17b führen die Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle 19, welche einlaßsseitig zur Zuströmseite 13 (Hochdruckraum) des Ventils VU1 offen sind. Der Hilfsventilsitz 16 definiert den Durchlaßquerschnitt für eine Verbindung zwischen den Auslaßenden der Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle 19 und dem Düsenrohrkanal 17a, so daß die Verbindung der Zufuhrkanäle 19 bei geschlossenem/geöffneten Hilfsventil V2 ebenfalls geschlossen bzw. geöffnet ist.The structural details explained below are particularly advantageous for realizing the prescribed mode of operation. That in The low-pressure space 18 on the outflow side 18 'of the cooling water inlet pipe 14 is stationary, the amount of cooling water being adjustable to desired values by means of a cooling water setting fitting (not shown). The main throttle body 6 is immersed in the cooling water inlet pipe 14 with its nozzle pipe 17 serving to introduce the atomizing steam flow f12. The steam inlet 17b of an axial nozzle tube duct 17a forms the valve seat (auxiliary seat) 16 for the auxiliary throttle body 10a. The atomizer steam supply channels 19 lead to this steam inlet 17b and are open on the inlet side to the inflow side 13 (high-pressure chamber) of the valve VU1. The auxiliary valve seat 16 defines the passage cross section for a connection between the outlet ends of the atomizer vapor supply channels 19 and the nozzle tube channel 17a, so that the connection of the supply channels 19 is also closed or opened when the auxiliary valve V2 is closed / opened.

Der Hauptdrosselkörper 6, welcher im wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt hat, weist eine an ihrem Außenumfang zylindrische Mantelwand 6b auf, welche sich von seinen Sitzflächen 6a in Richtung auf den Niederdruckraum 18 erstreckt. Die im Mantelwand 6b ist, wie ersichtlich, über ihren Umfang und ihre axiale Länge verteilt mit einer Vielzahl von Einlaßkanälen 20 für den Hauptdampf f11 versehen (Lochdrosselkörper), von denen in Schließrichtung bzw. in der Zu-Endlage des Hauptdrosselkörpers 6 keiner, in der Auf-Endlage alle und in Zwischenstellungen ein hubabhängiger Prozentsatz geöffnet sind bzw. ist. Die Achsen der Einlaßkanäle 20 verlaufen im dargestellten Beispiel radial zur Ventilachse y'-y'.The main throttle body 6, which has essentially a hollow cylindrical shape, has a cylindrical outer wall 6b on its outer circumference, which extends from its seat surfaces 6a in the direction of the low-pressure chamber 18. The in the jacket wall 6b is, as can be seen, distributed over its circumference and its axial length with a plurality of inlet channels 20 for the main steam f11 (orifice throttle body), none of which in the closing direction or in the closed position of the main throttle body 6 In the end position all and in intermediate positions a stroke-dependent percentage is or is open. The axes of the inlet channels 20 run radially to the valve axis y'-y 'in the example shown.

Zur guten Vermischung des Kühlwassers mit dem Zerstäuberdampf ist das Düsenrohr 17 an seinem in das Kühlwasser-Eintrittsrohr 14 eintauchenden Ende mit einem der Strömungsleitung des zuströmenden Kühlwassers f2 hin zur Eintrittsrohrwand 14a dienenden Kegelkörper 23 versehen. In einem an den Kegelkörper 23 anschließenden Kühlwasser-abströmseitigen Ringkanal 24 sind Drallschaufeln 15 (die man auch als Ablenkflossen bezeichnen könnte) zur Erzeugung einer Kühlwasser-Drallströmung angeordnet. Das Düsenrohr 17 ist, wie ersichtlich, als ein auf der Abströmseite 18' des Hauptdrosselkörpers 6 zentrisch angeordneter und axial vorspringender Rohrstutzen ausgebildet. Insbesondere ist dieser Rohrstutzen des Düsenrohres 17 die gleichachsige Fortsetzung eines zentrischen Kanals 5a der Hauptspindel 5, in welchem der als Stößel ausgebildete Hilfsdrosselkörper 10a der Hilfsspindel 50 längs verschieblich und dichtend gelagert ist. Im Übergangsbereich des zentrischen Kanals 5a zum axialen Düsenrohrkanal 17a ist der insbesondere konische Sitzflächen aufweisende Hilfsventilsitz 16 für den Hilfsdrosselkörper 10a angeordnet. Das Düsenrohr 17 ist zum Eindüsen des Zerstäuberdampfstromes f12 in den Kühlwasserstrom f2 mit einer Vielzahl von axial und in Umfangsrichtung verteilten Düsenbohrungen 17c versehen. In der Öffnungsstellung des Hauptdrosselkörpers 6 sind alle diese Düsenbohrungen 17c frei, d.h. tauchen nicht mehr in das Eintrittsrohr 14 ein.For a good mixing of the cooling water with the atomizing steam, the nozzle tube 17 is provided at its end immersed in the cooling water inlet tube 14 with a cone body 23 which serves for the flow conduit of the incoming cooling water f2 to the inlet tube wall 14a. Swirl blades 15 (which could also be referred to as deflection fins) for generating a cooling water swirl flow are arranged in a ring channel 24 connected to the cone body 23 on the outflow side of the cooling water. As can be seen, the nozzle pipe 17 is designed as an axially projecting pipe socket arranged on the outflow side 18 ′ of the main throttle body 6. In particular, this pipe socket of the nozzle pipe 17 is the coaxial extension of a central channel 5a of the main spindle 5, in which the auxiliary throttle body 10a of the auxiliary spindle 50, which is designed as a tappet, is mounted in a longitudinally displaceable and sealing manner. The auxiliary valve seat 16, which in particular has conical seat surfaces, for the auxiliary throttle body 10a is arranged in the transition region from the central channel 5a to the axial nozzle tube channel 17a. The nozzle tube 17 is provided with a plurality of axially and circumferentially distributed nozzle bores 17c for injecting the atomizer vapor stream f12 into the cooling water stream f2. In the open position of the main throttle body 6, all of these nozzle bores 17c are free, i.e. no longer dip into the inlet pipe 14.

Zur Umlenkung des dampfzerstäubten Kühlwassers um praktisch oder angenähert 180 weist der Hauptdrosselkörper 6 auf seiner der Abströmseite 18' des Dampfes zugewandten Innenseite eine ringförmige Umlenkkammer 25 auf, welche vom Düsenrohr 17 zentrisch durchdrungen und von bogenförmig profilierten Mantelwand-und Boden-Partien 6c des Hauptdrosselkörpers 6 begrenzt ist. Insbesondere verläuft, wie dargestellt, der Innenumfang der Mantelwand-Partie zunächst schräg einwärts unter einem spitzen Winkel zur Ventilachse y'-y' und geht dann in einen bodennahen gekrümmten Bereich über, welcher seinerseits mit spiralig kleiner werdender Krümmung in den Außenumfang des Düsenrohres 17 übergeht.In order to deflect the steam-atomized cooling water by practically or approximately 180, the main throttle body 6 has on its inner side facing the outflow side 18 'of the steam an annular deflection chamber 25 which is penetrated centrally by the nozzle tube 17 and by arcuate profiled wall and bottom parts 6c of the main throttle body 6 is limited. In particular, as shown, the inner circumference of the jacket wall portion initially runs obliquely inward at an acute angle to the valve axis y'-y 'and then merges into a curved region near the ground, which in turn merges into the outer circumference of the nozzle tube 17 with a spiraling curvature .

Die Längenverstelleinrichtung der Hilfsspindel 50 wird durch diese selbst bei gelöster Verdrehsicherung 4 gebildet, indem diese mehr oder weniger weit in die Gewindebohrung 26 der ersten Spindelmutter 2 eingeschraubt wird. Das gemeinsame Antriebsglied für Haupt- und Hilfsspindel 5, 50 wird durch den Wellenzapfen 27 des Drehantriebs 1 gebildet. Im Anschluß an den zentrischen Kanal 5a innerhalb eines Schaftteiles 5b der Hauptspindel 5 ist ein erweiterter Hohlraum 5c vorgesehen, und innerhalb dieses Hohlraumes 5c ist die Hilfsspindel 50 mit ihrer zweiten federelastischen Kupplung FK2 in Hubrichtung ±y bewegbar. Die zweite federelastische Kupplung FK2 ist vorzugsweise ein Federkorb mit der vorgespannten Tellerfeder 11, wobei an dem Hilfsspindelunterteil 10 der Federkorb 28 sitzt und das Hilfsspindeloberteil 9 mit einem verstärkten Kopfteil 9a innerhalb des Federkorbes 28 längsverschieblich und belastet durch die Tellerfeder 11 gelagert sowie durch einen Korbdeckel 28a gefangen ist. Bei 29 ist ein Federkeil zur Verdrehsicherung zwischen Spindeloberteil 9 und Federkorb 28 angedeutet.The length adjustment device of the auxiliary spindle 50 is formed by this even when the anti-rotation lock 4 is released, by screwing it more or less far into the threaded bore 26 of the first spindle nut 2. The common drive member for main and auxiliary spindle 5, 50 is formed by the shaft journal 27 of the rotary drive 1. Following the central channel 5a within a shaft part 5b of the main spindle 5, an enlarged cavity 5c is provided, and within this cavity 5c the auxiliary spindle 50 can be moved in the stroke direction ± y with its second spring-elastic coupling FK2. The second spring-elastic coupling FK2 is preferably a spring cage with the prestressed disc spring 11, the spring cage 28 being seated on the auxiliary spindle lower part 10 and the auxiliary spindle upper part 9 having a reinforced head part 9a being longitudinally displaceable and loaded by the disc spring 11 as well as being supported by a basket cover 28a is caught. At 29, a spring key to prevent rotation between the upper spindle part 9 and the spring cage 28 is indicated.

Zur Verdrehsicherung und Hubanzeige der Hauptspindel 5 ist diese bzw. ihr Schaftteil 5b mit seitlich abstehenden Rollenarmen 12 in Längsschlitzen 30a der Umfangswand einer Ventillaterne 30 in Hubrichtung ±y geführt, wobei die Führungsrollen mit 12a bezeichnet sind. Entsprechendes gilt für die Rollenarme 4 mit Führungsrollen 4a des Federkorbes 28, wobei hier die Führungsschlitze mit 5d bezeichnet sind.To prevent the main spindle 5 from rotating and indicating the stroke, this or its shaft part 5b is guided with laterally projecting roller arms 12 in longitudinal slots 30a of the peripheral wall of a valve lantern 30 in the stroke direction ± y, the guide rollers being designated by 12a. The same applies to the roller arms 4 with guide rollers 4a of the spring cage 28, the guide slots being designated 5d here.

Die erste Spindelmutter 2a ist mittels eines ersten Drucklagers 31, welche sich im Gehäusedeckel 32 abstützt, drehbar gelagert, die zweite Spindelmutter 2b ist entsprechend mittels eines zweiten Drucklagers 33, welches sich an einem gehäuseinternen Ringflansch 30b der Ventillaterne 30 abstützt, drehbar gelagert. Wie man erkennt, ist die erste Spindelmutter 2a mit dem Spindeltrieb 1 drehfest verbunden über den Wellenzapfen 27 mit Federkeil 21; sie bildet mit ihrem Innengewinde 26 eine Schraublagerung für die verdrehungsgesicherte Hilfsspindel 50 zu deren Axialbewegung. Auf einem Führungsschaft 2a1 der ersten Spindelmutter 2a ist die zweite Spindelmutter 2b drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert. Die erste federelastische Kupplung FK1 ist in einem axialen Zwischenraum 34 zwischend der ersten (2a) und der zweiten Spindelmutter 2b eingefügt. Die zweite Spindelmutter 2b bildet mit einem Gewindeschaft 2b1 eine Schraublagerung für die verdrehungsgesicherte Hauptspindel 5 zu deren Axialbewegung.The first spindle nut 2a is rotatably mounted by means of a first thrust bearing 31, which is supported in the housing cover 32, the second Correspondingly, spindle nut 2b is rotatably supported by means of a second thrust bearing 33, which is supported on an internal ring flange 30b of the valve lantern 30. As can be seen, the first spindle nut 2a is non-rotatably connected to the spindle drive 1 via the shaft journal 27 with the spring wedge 21; it forms with its internal thread 26 a screw bearing for the rotationally secured auxiliary spindle 50 for its axial movement. The second spindle nut 2b is mounted on a guide shaft 2a1 of the first spindle nut 2a in a rotationally fixed but axially displaceable manner. The first spring-elastic coupling FK1 is inserted in an axial intermediate space 34 between the first (2a) and the second spindle nut 2b. The second spindle nut 2b forms with a threaded shaft 2b1 a screw bearing for the main spindle 5 secured against rotation for its axial movement.

Zur Abdichtung der Hauptspindel-Durchführung und des Hochdruckraums 13 nach außen ist der Schaftteil 5b der Hauptspindel 5 durch eine Stopfbuchse 35 gleitend abgedichtet, die Dichtpackung ist mit 35a, der Abschlußdeckel mit 35b bezeichnet. Dementsprechend ist die Hilfsspindel 50 mittels der Stopfbuchse 36 nach außen dichtend geführt und damit auch diese Durchführungsstelle nach außen abgedichtet. Der Stopfbuchsdeckel ist mit 36b, die Packung mit 36a bezeichnet. Die Stopfbuchse 35 sitzt am Innenumfang eines Zwischenstücks 37 zwischen dem Ventilgehäuse 38 und der Ventillaterne 30. Dieses Zwischenstück 37 dient der dichtenden Flanschverbindung zwischen Ventillaterne 30 und Ventilgehäuse 38 und bildet eine präzise Führungsstelle für die Hauptspindel 5.To seal the main spindle bushing and the high-pressure chamber 13 to the outside, the shaft part 5b of the main spindle 5 is slidably sealed by a stuffing box 35, the sealing packing is denoted by 35a, the end cap by 35b. Accordingly, the auxiliary spindle 50 is guided in a sealing manner to the outside by means of the stuffing box 36, and thus this lead-through point is also sealed to the outside. The stuffing box cover is labeled 36b, the pack 36a. The stuffing box 35 sits on the inner circumference of an intermediate piece 37 between the valve housing 38 and the valve lantern 30. This intermediate piece 37 serves for the sealing flange connection between the valve lantern 30 and the valve housing 38 and forms a precise guide point for the main spindle 5.

Der Drehantrieb 1 kann grundsätzlich ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Drehantrieb sein; bevorzugt handelt es sich um einen elektrischen Regelmotor, der eine seiner Sollwert-Istwert-Differenzentsprechende Stellgröße von den leittechnischen Einrichtungen bekommt.The rotary drive 1 can basically be an electrical, hydraulic or pneumatic rotary drive; it is preferably an electric control motor that receives a manipulated variable corresponding to its setpoint / actual value difference from the control systems.

Das in Figur 2 dargestellte Dampfumformventil VU2 ist auf der Dampf- und Wasserseite genauso aufgebaut wie dasjenige nach Figur 1, weshalb gleiche Teile auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Anstelle eines Drehantriebs 1 ist hier ein hydraulischer Schubantrieb 1' mit einem hydraulischen Kolben-Zylinder-System 39 vorgesehen. Der mit dem Ventilgehäusedeckel 32 baulich vereinigte Zylinder ist mit 39a, der Kolben mit 39b und die Kolbenstange mit 39c bezeichnet. Über eine Kupplung 40 ist die Kolbenstange 39c mit der den beiden Ventilspindeln, der Hauptspindel 5 und der Hilfsspindel 50 gemeinsamen Antriebsstange 41 gekoppelt. Letztere ist über die erste federelastische Kupplung FK1 mit der Hauptspindel 5 und über eine Längenverstelleinrichtung 42 mit dem Hilfsspindeloberteil 9 verbunden, letzteres ist über die zweite federelastische Kupplung FK2 mit dem Hilfsspindel-Unterteil 10 gekoppelt. Die erste federelastische Kupplung FK1 weist einen Federkorb mit Gehäuse 43, Gehäusedeckel 43a, Gehäuseboden 43b und den im Inneren des Gehäuses 43 angeordneten vorgespannten Tellerfederpaket 3 auf. Der Flansch 41 der Antriebsstange 41 ist innerhalb des Gehäuses 43 durch den aufgesetzten und befestigten Gehäusedeckel 43a gefangen. Die Ausbildung der zweiten federelastischen Kupplung FK2 in Figur 2 ist - bis auf die hier nicht erforderliche Verdrehsicherung - so wie beim ersten Beispiel nach Figur 1. Die Justierung der Hilfsspindel 50 in Bezug auf die Hauptspindel 5 erfolgt so, daß bei nicht eingedrücktem Federkorb der ersten federelastischen Kupplung FK1 (Stellung der Hauptspindel 5 größer als 0 %) über die Verstelleinrichtung 42 ein maximaler Hub (Abstand zwischen Hilfssitz 16 und Hilfsspindel 50) der Hilfsspindel 50 eingestellt wird, der ungefähr dem halben Einfederweg der ersten federelastischen Kupplung FK1 entspricht. Der Ablauf der Schließ- und Öffnungsbewegung der Haupt- und Hilfsspindel 5, 50 und der zugehörigen Drosselkörper 6, 10a erfolgt sinngemäß so, wie anhand des ersten Ausführungsbeispiels bereits beschrieben, lediglich mit dem Unterschied, daß durch das hydraulische Kolben-Zylinder-System 39 mit seinen beiden Anschlußstutzen 39.1 und 39.2 für das hydraulische Medium Schubkräfte auf die Kolbenstange 39c ausgeübt werden.The steam conversion valve VU2 shown in FIG. 2 is constructed on the steam and water side in exactly the same way as that according to FIG. 1, which is why the same parts are also provided with the same reference numerals. Instead of a rotary drive 1, a hydraulic thrust drive 1 ′ with a hydraulic piston-cylinder system 39 is provided here. The cylinder structurally combined with the valve housing cover 32 is designated 39a, the piston 39b and the piston rod 39c. The piston rod 39c is coupled via a clutch 40 to the drive rod 41 common to the two valve spindles, the main spindle 5 and the auxiliary spindle 50. The latter is connected via the first spring-elastic coupling FK1 to the main spindle 5 and via a length adjustment device 42 to the auxiliary spindle upper part 9, the latter being coupled to the auxiliary spindle lower part 10 via the second spring-elastic coupling FK2. The first resilient coupling FK1 has a spring cage with the housing 43, the housing cover 43a, the housing base 43b and the prestressed disk spring assembly 3 arranged in the interior of the housing 43. The flange 41 of the drive rod 41 is caught within the housing 43 by the attached and fastened housing cover 43a. The design of the second resilient coupling FK2 in FIG. 2 is - except for the anti-rotation lock which is not required here - as in the first example according to FIG Spring-elastic clutch FK1 (position of the main spindle 5 greater than 0%), a maximum stroke (distance between auxiliary seat 16 and auxiliary spindle 50) of the auxiliary spindle 50 is set via the adjusting device 42, which corresponds approximately to half the spring deflection of the first spring-elastic clutch FK1. The sequence of the closing and opening movement of the main and auxiliary spindles 5, 50 and the associated throttle bodies 6, 10a takes place in a manner analogous to that already described with reference to the first exemplary embodiment, only with the difference that with the hydraulic piston-cylinder system 39 its two connecting pieces 39.1 and 39.2 for the hydraulic medium, thrust forces are exerted on the piston rod 39c.

Claims (23)

1. Dampfumformventil mit Spindelantrieb für ein Haupt- und Hilfsventil, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) das Dampfumformventil (VU1, VU2) weist ein Hauptventil (V1) mit einem Hauptdrosselkörper (6) zur Steuerung des Hauptdampfstroms (f11) auf, wobei zum Öffnen und Schließen des Hauptventils (V1) die Schubkräfte eines Spindelantriebs von einer zugehörigen Hauptspindel (5) auf den Hauptdrosselkörper (6) übertragbar sind, b) ferner weist das Dampfumformventil (VU1, VU2) ein Hilfsventil (V2) mit einem Hilfsdrosselkörper (10a) zur Steuerung eines Zerstäuberdampfstroms auf, wobei zum Öffnen und Schließen eines Hilfsventils (V2) die Schubkräfte des Spindelantriebs von einer zugehörigen Hilfsspindel (50) auf den Hilfsdrosselkörper (10a) übertragbar sind, c) die Stellkräfte des gemeinsamen Spindelantriebs (1) für Hauptspindel (5) und Hilfsspindel (50) sind jeweils über erste und zweite federelastische Kupplungen (FK1, FK2) auf den Haupt- bzw. Hilfsdrosselkörper (6, 10a) übertragbar, wobei die beiden Spindeln (5, 50) so aufeinander abgestimmt sind, daß c1) beim Schließvorgang der Hauptdrosselkörper (6) schließt, bevor der Hilfsdrosselkörper (10a) seinen Hilfsventilsitz (16) erreicht, so daß der Hauptdampfstrom (f11) vor dem Zerstäuberdampfstrom (f12) abgesperrt ist, und c2) beim Öffnungsvorgang der Hilfsdrosselkörper (10a) sein Hilfsventil (V2) öffnet, bevor der Hauptdrosselkörper (6) seinen Hauptventilsitz (7) verläßt, so daß sich der Zerstäuberdampfstrom (f12) vor dem Hauptdampfstrom (f11) ausbildet. 1. Steam conversion valve with spindle drive for a main and auxiliary valve, characterized by the following features: a) the steam conversion valve (VU1, VU2) has a main valve (V1) with a main throttle body (6) for controlling the main steam flow (f11), the thrust forces of a spindle drive from an associated main spindle (5.) for opening and closing the main valve (V1) ) can be transferred to the main throttle body (6), b) furthermore, the steam conversion valve (VU1, VU2) has an auxiliary valve (V2) with an auxiliary throttle body (10a) for controlling an atomizing steam flow, the thrust forces of the spindle drive from an associated auxiliary spindle (50) being used to open and close an auxiliary valve (V2) the auxiliary throttle body (10a) can be transferred, c) the actuating forces of the common spindle drive (1) for the main spindle (5) and auxiliary spindle (50) are each transferable to the main or auxiliary throttle body (6, 10a) via first and second spring-loaded couplings (FK1, FK2), the two Spin deln (5, 50) are coordinated so that c1) closes during the closing process of the main throttle body (6) before the auxiliary throttle body (10a) reaches its auxiliary valve seat (16), so that the main steam flow (f11) is shut off from the atomizing steam flow (f12), and c2) during the opening process of the auxiliary throttle body (10a), its auxiliary valve (V2) opens before the main throttle body (6) leaves its main valve seat (7), so that the atomizer vapor stream (f12) forms before the main vapor stream (f11). 2. Dampfumformventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Niederdruckraum (18) seiner Abströmseite (18') ein feststehendes Kühlwasser-Eintrittsrohr (14) angeordnet ist, in welches der Hauptdrosselkörper (6) mit einem zur Einleitung des Zerstäuberdampfstroms (f12) dienenden Düsenrohr (17) eintaucht, daß der Dampfeinlaß (17b) eines axialen Düsenrohrkanals (17a) den Ventilsitz (16) für den Hilfsdrosselkörper bildet und zu diesem Dampfeinlaß (17b) Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle (19) führen, welche einlaßseitig zur Dampfzuströmseite des Ventils (VU1) offen sind, und daß der Hilfsventilsitz (16) den Durchlaßquerschnitt für eine Verbindung zwischen den Auslaßenden der Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle (19) und dem Düsenrohrkanal (17a) definiert, so daß die Verbindung der Zerstäuberdampf-Zufuhrkanäle (19) bei geschlossenem/geöffnetem Hilfsventil (V2) ebenfalls geschlossen bzw. geöffnet sind.2. steam conversion valve according to claim 1,
characterized,
that a fixed cooling water inlet pipe (14) is arranged in the low pressure chamber (18) of its outflow side (18 '), into which the main throttle body (6) is immersed with a nozzle pipe (17) serving to introduce the atomizing steam flow (f12), that the steam inlet ( 17b) of an axial nozzle tube duct (17a) forms the valve seat (16) for the auxiliary throttle body and lead to this steam inlet (17b) atomizer steam supply ducts (19), which are open on the inlet side to the steam inflow side of the valve (VU1), and that the auxiliary valve seat (16 ) defines the passage cross section for a connection between the outlet ends of the atomizer vapor supply channels (19) and the nozzle tube channel (17a), so that the connection of the atomizer vapor supply channels (19) are also closed or opened when the auxiliary valve (V2) is closed / opened. 3. Dampfumformventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptdrosselkörper (6) eine an ihrem Außenumfang zylindrische Mantelwand (6b) aufweist, welche sich von seinen Sitzflächen (6a) in Richtung auf den Niederdruckraum (18) erstreckt, daß die Mantelwand über ihren Umfang und ihre axiale Länge verteilt mit einer Vielzahl von Einlaßkanälen (20) für den Hauptdampf versehen ist, von denen in Schließstellung bzw. Zu-endlage des Hauptdrosselkörpers (6) keiner, in der Aufendlage alle und in Zwischenstellungen ein hubabhängiger Prozentsatz geöffnet sind bzw. ist.3. steam conversion valve according to claim 1 or 2, characterized in that the main throttle body (6) has a cylindrical outer wall (6b) on its outer circumference, which extends from its seat surfaces (6a) in the direction of the low-pressure chamber (18) that the outer wall Distributed over its circumference and its axial length with a large number of inlet channels (20) for the main steam, none of which are open in the closed position or closed position of the main throttle body (6), in the open position all and in intermediate positions a stroke-dependent percentage or is. 4. Dampfumformventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (17) an seinem in das Kühlwasser-Eintrittsrohr (14) eintauchenden Ende mit einem der Strömungsleitung des zuströmenden Kühlwassers hin zur Eintrittsrohrwand (14a) dienenden Kegelkörper versehen ist und daß an einem an den Kegelkörper anschließenden Kühlwasser-abströmseitigen Ringkanal (24) Drallschaufeln zur Erzeugung einer Kühlwasser-Drallströmung angeordnet sind.4. Steam-converting valve according to claim 2, characterized in that the nozzle tube (17) at its end immersed in the cooling water inlet tube (14) is provided with a flow conduit of the incoming cooling water towards the inlet tube wall (14a) and is provided on a cone the conical body-connected cooling water outflow-side ring channel (24) swirl blades for generating a cooling water swirl flow are arranged. 5. Dampfumformventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (17) als ein auf der Abströmseite (18') des Hauptdrosselkörpers (6) zentrisch angeordneter und axial vorspringender Rohrstutzen ausgebildet ist.5. steam conversion valve according to one of claims 2 to 4,
characterized in that the nozzle pipe (17) is designed as an axially projecting pipe socket on the outflow side (18 ') of the main throttle body (6). 6. Dampfumformventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen des Düsenrohres (17) die gleichachsige Fortsetzung eines zentrischen Kanals (5a) der Hauptspindel (5) bildet, in welchem der als Stößel ausgebildete Hilfsdrosselkörper (10a) der Hilfsspindel längsverschieblich und dichtend gelagert ist, wobei im Übergangsbereich des zentrischen Kanals (5a) zum axialen Düsenrohrkanal (17a) der insbesondere konische Sitzflächen aufweisende Hilfsventilsitz (16) für den Hilfsdrosselkörper (10a) angeordnet ist.6. Steam-converting valve according to claim 5, characterized in that the pipe socket of the nozzle tube (17) forms the coaxial extension of a central channel (5a) of the main spindle (5), in which the auxiliary throttle body (10a), formed as a tappet, of the auxiliary spindle is mounted in a longitudinally displaceable and sealing manner The auxiliary valve seat (16) for the auxiliary throttle body (10a), which in particular has conical seat surfaces, is arranged in the transition region of the central channel (5a) to the axial nozzle tube channel (17a). 7. Dampfumformventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (17) zum Eindüsen des Zerstäuberdampfstroms (f12) in den Kühlwasserstrom (f2) mit einer Vielzahl von axial und in Umfangsrichtung verteilten Düsenbohrungen (17c) versehen ist.7. steam conversion valve according to one of claims 2 to 6,
characterized in that the nozzle tube (17) for injecting the atomizing vapor stream (f12) into the cooling water stream (f2) is provided with a plurality of axially and circumferentially distributed nozzle bores (17c). 8. Dampfumformventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Umlenkung des dampfzerstäubten Kühlwassers um praktisch 180° der Hauptdrosselkörper (6) auf seiner der Abströmseite (18') des Dampfes zugewandten Innenseite eine ringförmige Umlenkkammer (25) aufweist, welche vom Düsenrohr (17) zentrisch durchdrungen und von bogenförmig profilierten Mantelwand- und Boden-Partien des Hauptdrosselkörpers (6) begrenzt ist.8. steam conversion valve according to one of claims 2 to 7,
characterized in that for deflecting the steam-atomized cooling water by practically 180 °, the main throttle body (6) has an annular deflection chamber (25) on its inner side facing the outflow side (18 ') of the steam, which is penetrated centrally by the nozzle tube (17) and profiled by an arc Shell wall and bottom portions of the main throttle body (6) is limited. 9. Dampfumformventil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang der Mantelwand-Partie zunächst schräg einwärts unter einem spitzen Winkel zur Ventilachse verläuft und in einen bodennahen gekrümmten Bereich übergeht, welcher seinerseits mit spiralig kleiner werdender Krümmung in den Außenumfang des Düsenrohres (17) übergeht.9. steam conversion valve according to claim 8,
characterized in that the inner circumference of the jacket wall portion initially runs obliquely inward at an acute angle to the valve axis and merges into a curved region near the ground, which in turn merges into the outer circumference of the nozzle tube (17) with a spiraling curvature. 10. Stellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Hilfsspindel (5, 50) über ein Antriebsglied (27) von dem gemeinsamen Spindeltrieb (1) bewegbar sind und daß das Antriebsglied (27) des Spindeltriebs über die erste federelastische Kupplung (FK1) mit der Hauptspindel (5) und über die zweite federelastische Kupplung (FK2) mit der Hilfsspindel (50) gekoppelt ist.10. Control valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the main and auxiliary spindle (5, 50) via a drive member (27) of the common spindle drive (1) are movable and that the drive member (27) of the spindle drive on the first spring-elastic coupling (FK1) is coupled to the main spindle (5) and via the second spring-elastic coupling (FK2) to the auxiliary spindle (50). 11. Stellventil nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsglied (27) und der zweiten federelastischen Kupplung (FK2) eine Längenverstelleinrichtung für die Hilfsspindel (50) eingefügt ist.11. Control valve according to claim 10,
characterized in that a length adjustment device for the auxiliary spindle (50) is inserted between the drive member (27) and the second spring-elastic coupling (FK2). 12. Stellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Hauptddrosselkörper (6) anschließender Schaftteil (5b) der Hauptspindel (5) im Anschluß an den zentrischen Kanal (5a) für den Hilfsdrosselkörper (10a) mit einem erweiterten Hohlraum (6f) versehen und innerhalb dieses Hohlraums (5c) die Hilfsspindel (50) mit ihrer zweiten federelastischen Kupplung (FK2) in Hubrichtung bewegbar ist.12. Control valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that a to the main throttle body (6) adjoining shaft part (5b) of the main spindle (5) following the central channel (5a) for the auxiliary throttle body (10a) with an expanded Provide cavity (6f) and within this cavity (5c) the auxiliary spindle (50) with its second resilient coupling (FK2) is movable in the stroke direction. 13. Stellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite federelastische Kupplung (FK2) ein Federkorb mit einer vorgespannten Druckfeder-, insbesondere Tellerfeder-Anordnung ist, wobei an einem Hilfsspindelunterteil (10) der Federkorb (28) sitzt und ein Hilfsspindeloberteil (9) mit einem verstärkten Kopfteil (9a) innerhalb des Federkorbs längsverschieblich und belastet durch die Druckfeder-Anordnung gelagert sowie durch einen Korbdeckel gefangen ist.13. Control valve according to one of claims 1 to 12, characterized in that the second resilient coupling (FK2) is a spring cage with a prestressed compression spring, in particular diaphragm spring arrangement, the spring cage (28) sitting on an auxiliary spindle lower part (10) and an auxiliary spindle upper part (9) with a reinforced head part (9a) within the spring cage is longitudinally displaceable and loaded by the compression spring arrangement and is caught by a basket lid. 14. Stellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdrehsicherung und Hubanzeige der Hauptspindel (5) diese bzw. ihr Schaftteil (5b) mit seitlich abstehenden Rollenarmen (12) in Längsschlitzen (30a) der Umfangswand einer Ventillaterne (30) in Hubrichtung (± y) geführt ist.14. Control valve according to one of claims 1 to 13, characterized in that for preventing rotation and indicating the stroke of the main spindle (5) this or its shaft part (5b) with laterally projecting roller arms (12) in longitudinal slots (30a) of the peripheral wall of a valve lantern (30 ) is guided in the stroke direction (± y). 15. Stellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei noch nicht eingedrückter erster federelastischer Kupplung (FK1) der Hauptspindel (5) für die Hilfsspindel (50) ein maximaler Hub vorgesehen ist, welcher ungefähr dem halben Einfederweg der ersten federelastischen Kupplung (FK1) entspricht.15. Control valve according to one of claims 1 to 14, characterized in that when the first spring-elastic coupling (FK1) of the main spindle (5) for the auxiliary spindle (50) is not yet pressed in, a maximum stroke is provided, which is approximately half the spring deflection of the first spring-elastic Coupling (FK1) corresponds. 16. Stellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schubantrieb (1') als Spindeltrieb und eine Kolbenstange (39c) als Antriebsglied vorgesehen sind und daß die erste federelastische Kupplung (FK1) als ein Federkorb ausgebildet ist, mit einer im Korbgehäuse (43) gelagerten vorgespannten Druckfeder (3), die sich einerseits am Korbboden (43) und andererseits an einem Ringflansch (41 a) der Antriebsstange (41) abstützt, welcher seinerseits mittels eines Gehäusedekkels (43a) im Korbgehäuse (43) gefangen ist.16. Control valve according to one of claims 1 to 15, characterized in that a linear actuator (1 ') as a spindle drive and a piston rod (39c) are provided as the drive member and that the first spring-loaded coupling (FK1) is designed as a spring cage with a Prestressed compression spring (3) mounted in the basket housing (43), which is supported on the one hand on the basket base (43) and on the other hand on an annular flange (41 a) of the drive rod (41), which in turn is caught in the basket housing (43) by means of a housing cover (43a) is. 17. Stellventil nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (4c) eine vorgespannte Tellerfeder-Anordnung ist.17. Control valve according to claim 16,
characterized in that the compression spring (4c) is a preloaded plate spring arrangement. 18. Stellventil nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schubantrieb ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System ist.18. Control valve according to claim 16 or 17,
characterized in that the linear actuator is a hydraulic piston-cylinder system. 19. Stellventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelantrieb (1) ein Drehantrieb ist, mit einer Spindelmutteranordnung (32), durch deren Drehung der Hauptspindel (5) und der Hilfsspindel (50) je eine Bewegung in Hubrichtung erteilbar ist, wobei durch die erste (FK1), der Hauptspindel (5) zugeordnete und die zweite, der Hilfsspindel (50) zugeordnete federelastische Kupplung (FK2) eine axiale Relativbewegung der beiden Spindeln ermöglicht ist.19. Control valve according to one of claims 1 to 15, characterized in that the spindle drive (1) is a rotary drive, with a spindle nut arrangement (32), by the rotation of the main spindle (5) and the auxiliary spindle (50) each a movement in the stroke direction can be issued, whereby the first (FK1), the main spindle (5) assigned and the second, the auxiliary spindle (50) associated spring-elastic coupling (FK2) enables an axial relative movement of the two spindles. 20. Stellventil nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, - daß eine mit dem Spindeltrieb (1) drehfest verbundene erste Spindelmutter (2a) mit einem Innengewinde (26) eine Schraublagerung für die verdrehungsgesicherte Hilfsspindel (50) zu deren Axialbewegung bildet, - daß auf einem Führungsschaft (2a1) der ersten Spindelmutter (2a) eine zweite Spindelmutter (2b) drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert ist, - daß in einem axialen Zwischenraum (34) zwischen erster (2a) und zweiter Spindelmutter (2b) die erste federelastische Kupplung (FK1) eingefügt ist - und daß die zweite Spindelmutter (2b) mit einem Gewindeschaft (2b1) eine Schraublagerung für die verdrehungsgesicherte Hauptspindel (5) zu deren Axialbewegung bildet. 20. Control valve according to claim 19,
characterized, - That a first spindle nut (2a) connected to the spindle drive (1) in a rotationally fixed manner and with an internal thread (26) forms a screw bearing for the rotationally secured auxiliary spindle (50) for its axial movement, - That on a guide shaft (2a1) of the first spindle nut (2a) a second spindle nut (2b) is rotatably but axially displaceably mounted, - That in an axial space (34) between the first (2a) and second spindle nut (2b), the first spring-loaded coupling (FK1) is inserted - And that the second spindle nut (2b) with a threaded shaft (2b1) forms a screw bearing for the rotationally secured main spindle (5) for its axial movement. 21. Stellventil nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste federelastische Kupplung (FK1) eine vorgespannte Druckfeder-, insbesondere eine vorgespannte Tellerfeder-Anordnung (3) ist.21. Control valve according to claim 20,
characterized in that the first resilient coupling (FK1) has a prestressed Compression spring, in particular a preloaded plate spring arrangement (3). 22. Stellventil nach einem der Ansprüche 19 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindesteigungen der ersten Spindelmutter (2a) und der in dieser schraubgelagerten Hilfsspindel (50) gleich sind den Gewindesteigungen der zweiten Spindelmutter (2b) und der an dieser schraubgelagerten Hauptspindel (5).22. Control valve according to one of claims 19 to 21,
characterized in that the thread pitches of the first spindle nut (2a) and the auxiliary spindle (50) screw-mounted therein are the same as the thread pitches of the second spindle nut (2b) and the main spindle (5) screw-mounted thereon. 23. Stellventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (10) der Hilfsspindel (50) mit seinem stößelartigen Hilfsdrosselkörper (10a) im Endbereich des zentralen Kanals (5a) der Hauptspindel (5) mittels einer Stopfbuchse (36) dichtend und gleitend hindurchgeführt ist.23. Control valve according to claim 6,
characterized in that the lower part (10) of the auxiliary spindle (50) with its plunger-like auxiliary throttle body (10a) in the end region of the central channel (5a) of the main spindle (5) is sealingly and slidingly guided by means of a stuffing box (36).
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