NL9301125A - Inspuitkoelsysteem, in het bijzonder voor het koelen van door een buisleiding stromende oververhitte stoom. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Inspuitkoelsysteem, in het bijzonder voor het koelen van door een buisleiding stromende oververhitte stoom.

De uitvinding heeft betrekking op een inspuitkoelsysteem, in het bijzonder voor het koelen van door een buisleiding stromende oververhitte stoom, omvattende een van meerdere verstuivers voorziene inspuiteenheid voor het inspuiten van een koelmedium en een regelorgaan voor het regelen van de toevoer van het koelmedium naar de inspuiteenheid .

Een dergelijk systeem is bijvoorbeeld bekend uit JP-A-50-6883. Bij dit bekende systeem zijn de inspuiteenheid en het regelorgaan gecombineerd tot één eenheid. Deze eenheid omvat een inspuitkop bestaande uit een buisvormig inspuitkoplichaam met meerdere zich door de wand ervan uitstrekkende boringen, die in axiale richting op afstand van elkaar zijn gelegen. Op de buitenzijde van het inspuitkoplichaam zijn verstuivers aangebracht die aansluiten op de boringen. Binnenin het buisvormige inspuitkoplichaam is een in axiale richting verplaatsbare regelzuiger opgenomen voor het achtereenvolgens vrijgeven of afsluiten van de boringen. De regelzuiger is bevestigd aan een zuigerstang die is verbonden met een bedieningsorgaan. De ruimte in het buisvormige inspuitkoplichaam aan één zijde van de regel-plunjer staat in verbinding met een koelmediumbron. Bij het vrijgeven van een boring naar een verstuiver kan koelmedium naar de verstuiver stromen en via de verstuiver in de te koelen stoom worden gesproeid. Door verplaatsing van de regelzuiger kan bij gelijkblijvende koelmediumdruk de hoeveelheid ingespoten koelmedium worden geregeld.

Bij het bekende systeem treden bij hoge stoomtempera-turen een relatief lage koelmediumtemperaturen problemen op. Door onregelmatige afkoeling en verhitting van het inspuitkoplichaam kan scheurvorming in de wand van het inspuitkoplichaam optreden. Dit verschijnsel staat bekend onder de naam "thermoshock". Het probleem is met name een gevolg van het feit dat de materiaalkeuze voor het inspuit-koplichaam en de regelzuiger een compromis is. Om bij hoge temperaturen goede glij-eigenschappen van de regelzuiger in de verstuiverkop te behouden, moeten voor deze onderdelen harde, slijtvaste materialen worden gekozen. Deze materialen hebben echter een lage elasticiteit en zijn daarmee gevoelig voor scheurvorming door thermoshock.

De onderhavige uitvinding beoogt deze problemen te ondervangen.

Dit oogmerk wordt bereikt door een inspuitkoelsysteem voor het in de aanhef genoemde type, dat gekenmerkt wordt doordat het regelorgaan op afstand van inspuiteenheid is geplaatst, elke verstuiver via een eigen koelmedium-toe-voerleiding is verbonden met het regelorgaan en het regelorgaan is ingericht voor het achtereenvolgens openen en sluiten van de afzonderlijke koelmedium-toevoerleidingen.

Door het scheiden van de inspuiteenheid en het regelorgaan kan het materiaal voor zowel de aan wisselende temperaturen blootstaande inspuiteenheid als het regelorgaan met zijn ten opzichte van elkaar bewegende onderdelen optimaal zijn. Daardoor is de kans op storingen bij de inspuiting van koelmedium zeer klein en is de betrouwbaarheid van het systeem zeer groot.

Voorkeursuitvoeringsvormen van het inspuitkoelsysteem volgens de uitvinding zijn vastgelegd in de afhankelijke conclusies.

De uitvinding zal nader worden toegelicht in de hiernavolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van het inspuitkoelsysteem volgens de uitvinding aan de hand van de bijgaande tekening, waarin:

Fig. 1 schematisch het inspuitkoelsysteem volgens de uitvinding weergeeft,

Fig. 2 de inspuiteenheid meer in detail weergeeft, en

Fig. 3 het regelorgaan gedeeltelijk in langsdoorsnede weergeeft met een aantal op het regelorgaan aangesloten en naar de inspuiteenheid leidende koelmedium-toevoerleidin-gen.

Het in figuur 1 weergegeven inspuitkoelsysteem, dat bedoeld is voor het koelen van door een buisleiding stromende oververhitte stoom, omvat een inspuiteenheid 1 die gedeeltelijk in een stoomvoerende buis 2 steekt en daar voorzien is van meerdere verstuivers 3 voor het in de door de buis 2 stromende oververhitte stoom sproeien van koelmedium 4, dat wordt toegevoerd via op de verstuivers aangesloten koelmedium-toevoerleidingen 5.

De koelmedium-toevoerleidingen 5 zijn anderzijds aangesloten op een regelorgaan 6 dat de toevoer van het koelmedium naar de inspuiteenheid kan regelen door het achtereenvolgens openen en sluiten van de afzonderlijke toevoerleidingen 5. Op het regelorgaan 6 is een koelmedium-leiding 7 aangesloten, die is verbonden met een (niet weergegeven) koelmediumbron.

In figuur 2 is een bepaalde uitvoeringsvorm van de inspuiteenheid 1 weergegeven. Deze inspuiteenheid 1 omvat een langwerpig inspuit lichaam 11, waarvan het in de stoomvoerende buis 2 stekende gedeelte is voorzien van de verstuivers 3 en waarin kanalen 12 zijn aangebracht voor het toevoeren van koelmedium naar de verstuivers 3. Elke verstuiver 3 is aangesloten op een eigen kanaal 12. Het in inspuitlichaam 11 is door middel van een lasverbinding 13 verbonden met een rondom het inspuitlichaam 11 aangebrachte steunbuis 14 die op de stoomvoerende buis 2 is gelast met behulp van een lasverbinding 15. De zich in het inspuitlichaam uitstrekkende kanalen zijn ieder op zich verbonden met een koelmedium-toevoerleiding 5.

De inspuiteenheid 1 kan ook op vele andere wijzen zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld als een bundel buizen. Essentieel is dat elke verstuiver 3 is aangesloten op een eigen koelmedium-toevoerleiding 5.

Het in figuur 3 weergegeven regelorgaan 6 omvat een huis 21 waarin een cilindrische kamer 22 is gevormd. In de cilindrische kamer mondt een toevoeropening 23 voor koelmedium uit. Op de toevoeropening 23 is de met de koelmediumbron verbonden koelmedium-leiding 7 aangesloten. De wand 24 van het huis 21 is voorzien van meerdere, in axiale richting op afstand van elkaar gelegen en met de cilindrische kamer 22 in verbinding staande afvoeropeningen 25. Elke afvoeropening 25 is aangesloten op een naar een verstuiver 3 leidende koelmedium-toevoerleiding 5. Bij de hier weergegeven uitvoeringsvorm is elke afvoeropening 25 met de cilindrische kamer 22 verbonden via een krans van regelope-ningen 26. De verbinding tussen de afvoeropening 25 en de kamer 22 kan echter ook op andere wijze worden gevormd bijvoorbeeld door een één enkele regelopening.

In de cilindrische kamer 22 is een beweegbare regel-zuiger 27 aangebracht die achtereenvolgens de regelopenin-gen 26 en daardoor de afvoeropeningen 25 kan vrijgeven of afsluiten, en aldus een verbinding tussen de toevoeropening 23 en de afzonderlijke afvoeropeningen 25 tot stand kan brengen of blokkeren.

De regelzuiger 27 is verbonden met een zuigerstang 28 die anderzijds is verbonden met het bedieningsorgaan 7, dat op elke op zich bekende wijze kan zijn uitgevoerd.

Met het regelorgaan 6 kan de hoeveelheid ingespoten koelmedium over een groot gebied nauwkeurig worden geregeld, enerzijds doordat de regelzuiger 27 een of meerdere afvoeropeningen 25 in verbinding brengt met de kamer 22 en anderzijds doordat de regelzuiger de hoeveelheid koelmedium die naar de laatst vrijgegeven afvoeropening 25 wordt geleid, regelt door het vrijgeven van een of meerdere naar de betreffende afvoeropening 25 leidende regelopeningen 26.

Aangezien het regelorgaan op afstand van de inspuit-eenheid ligt, kan het ontworpen worden voor betrekkelijk lagere temperaturen (watertemperatuur). Hierdoor kan een optimale keuze worden gemaakt voor de materialen van het huis 21 en de zuiger 27 met de afdichtingsringen 29, teneinde optimale glij-eigenschappen te verkrijgen.

Opgemerkt wordt dat het voor de uitvinding niet essentieel is dat het regelorgaan op de beschreven wijze is uitgevoerd. Andere uitvoeringsvormen die eenzelfde regeling tot stand kunnen brengen zijn mogelijk.

De constructie van de verstuivereenheid en het materiaal ervan kan optimaal worden gekozen voor de hoge ver-schiltemperaturen die bij de verstuivereenheid optreden. Door de juiste materiaalkeuze kan het verschijnsel "ther-moshock" worden voorkomen.

De verstuivers 3 werken optimaal bij een verschildruk over de verstuiver van 30 è 40 bar. Bij de huidige stoomin-stallaties komen echter verschildrukken tussen water en stoom voor van meer dan 100 bar. Om het hierboven beschreven inspuitkoelsysteem geschikt te maken voor installaties met dergelijke hoge verschildrukken, kan in iedere koelme-diumtoevoerleiding 5 een smoororgaan 30 geplaatst worden, waarin afhankelijk van de gewenste drukval een aantal smoorelementen 31 opgenomen worden. De smoororganen 30 behoeven slechts op het regelgebied van één enkel verstuiver berekend te zijn en zullen daardoor veel beter functioneren dan een in de leiding 7 tussen de koelmediumbron en het regelorgaan 6 geplaatst smoororgaan dat voor het totale regelgebied van het regelorgaan 6 moet functioneren.

Door het inspuitkoelsysteem te voorzien van een in elke koelmediumtoevoerleiding 5 uitmondende extra koelmedi-um-toevoerleiding 33 met afsluiter 34 en een terugslagklep 32 in elke koelmedium-toevoerleiding 5 tussen de aansluiting van de extra koelmedium-toevoer leiding 33 en het regelorgaan 6, kan bij het uit bedrijf nemen van het regelorgaan 6 een noodinspuiting van koelmedium per verstuiver 3 worden gerealiseerd. Hierdoor wordt de betrouwbaarheid van het totale inspuitkoelsysteem verder verhoogd.

De leidingen kunnen naar keuze gelast, met flenzen of met koppelingen worden uitgevoerd. Voor hoge druksystemen, zoals tegenwoordig worden toegepast, verdient lassen de voorkeur. Doordat de verstuivereenheid 1 een statisch element is, zal de voorkeur worden gegeven aan lasverbin-dingen, waardoor de bedrijfszekerheid wordt verhoogd (flens-verbindingen kunnen lekken).

Claims (4)

1. Inspuitkoelsysteem, in het bijzonder voor het koelen van door een buisleiding stromende oververhitte stoom, omvattende een van meerdere verstuivers voorziene inspuit-eenheid voor het inspuiten van een koelmedium en een regel-orgaan voor het regelen van de toevoer van het koelmedium naar de inspuiteenheid, met het kenmerk, dat het regelor-gaan (6) op afstand van inspuiteenheid (1) is geplaatst, elke verstuiver (3) via een eigen koelmedium-toevoerleiding (5) is verbonden met het regelorgaan (6) en het regelorgaan (6) is ingericht voor het achtereenvolgens openen en sluiten van de afzonderlijke koelmedium-toevoerleidingen (6).

2. Inspuitkoelsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk. dat het regelorgaan (6) een huis (21) omvat waarin een cilindrische kamer (22) is gevormd, in de cilindrische kamer (22) een toevoeropening (23) voor koelmedium uitmondt, de wand (24) van het huis (21) is voorzien van meerdere, in axiale richting op afstand van elkaar gelegen en met de cilindrische kamer (22) in verbinding staande afvoeropeningen (25), die elk zijn aangesloten op een naar een verstuiver (3) leidende koelmedium-toevoerleiding (5), en in de cilindrische kamer (22) een beweegbare regelzuiger (27) is aangebracht voor het achtereenvolgens tot stand brengen of blokkeren van een verbinding tussen de toevoeropening (7) en de afzonderlijke afvoeropeningen (25).

3. Inspuitkoelsysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in elke koelmedium-toevoerleiding(5)een smoororgaan (30) is opgenomen.

4. Inspuitkoelsysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat op elke koelmedium-toevoerleiding(5)een extra koelmedium-toevoerleiding (33) is aangesloten, die rechtstreeks op de koelmediumbron is aangesloten en is voorzien van een afsluiter (34), en in het gedeelte van de koelmedium-toevoerleiding (5) tussen het regelorgaan (6) en de aansluiting van de extra koelmedium-toevoerleiding (33) een naar het regelorgaan (6) toe sluitende terugslagklep (32) is opgenomen.