WO2019042928A1

WO2019042928A1 - Ventil und verfahren zur modernisierung, wartung oder reparatur eines ventils

Info

Publication number: WO2019042928A1
Application number: PCT/EP2018/073009
Authority: WO
Inventors: Peter Klasen; Helmut Pollak
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2019-03-07
Also published as: DE102017215250A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil (1) für Strömungsmaschinen, umfassend ein Ventilgehäuse (2), durch das sich ein Strömungskanal (3) mit einem Fluideinlass (4) und einem Fluidauslass (5) erstreckt, einen Ventilsitz (8), der einen Abschnitt des Strömungskanals (3) umfänglich begrenzt, und einen einen Ventilkegel (9) definierenden Kegelkörper (10), der im Strömungskanal (3) angeordnet, an einer über einen Ventilspindelantrieb (12) betätigbaren Ventilspindel (11) fixiert und über die Bewegung der Ventilspindel (11) derart relativ zum Ventilsitz (8) bewegbar ist, dass der Strömungskanal (3) wahlweise durch Aufsetzen des Ventilkegels (9) auf den Ventilsitz (8) verschlossen oder durch Abheben des Ventilkegels (9) vom Ventilsitz (8) teilweise oder komplett freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (8) an einem ringförmigen Basiskörper (19) ausgebildet ist, der zusammen mit dem Kegelkörper (10), dem Ventilspindelantrieb (12) und der Ventilspindel (11) einen Bestandteil einer durch eine Ventilgehäuseöffnung (14) eingesetzten vormontierten Montagebaugruppe (18) bildet und lösbar in eine am Ventilgehäuse (2) ausgebildete Vertiefung (16) eingesetzt und gegenüber dem Ventilgehäuse (2) unter Aufbringung einer über Befestigungsschrauben (15) auf den Basiskörper (19) ausgeübten Druckkraft befestigt und unter Einsatz zumindest eines Dichtelements abgedichtet ist. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines solchen Ventils (1).

Description

Ventil und Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines Ventils

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil für Strömungsmaschinen umfassend ein Ventilgehäuse, durch das sich ein Strömungskanal mit einem Fluideinlass und einem Fluidauslass erstreckt, einen Ventilsitz, der einen Abschnitt des Strömungskanals umfänglich begrenzt, und einen einen Ventilkegel definierenden Kegelkörper, der im Strömungskanal angeordnet, an einer über einen Ventilspindelantrieb betätigbaren Ventilspindel fixiert und über die Bewegung der Ventilspindel derart relativ zum Ventilsitz bewegbar ist, dass der Strömungskanal wahlweise durch Aufsetzen des Ventilkegels auf den Ventilsitz verschlossen oder durch Abheben des Ventilkegels vom Ventilsitz teilweise oder komplett freigegeben wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines solchen Ventils.

Ventile der eingangs genannten Art werden in Strömungsmaschinen in Abhängigkeit von ihrer Bauart dazu eingesetzt, den Volumenstrom des Strömungsmediums zu regeln oder im Falle eines Störfalls schlagartig zu unterbrechen. Entsprechend wird zwischen Regel- und Schnellschlussventilen unterschieden. Regel- und Schnellschlussventile können separat voneinander in einer Strömungsmaschine vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, beide Ventilbauarten in einem gemeinsamen Ventilgehäuse unterzubringen, um ein kombiniertes Regel- und Schnellschlussventil zu realisieren. Den Ventilbauarten ist gemein, dass alle Ventile ein Ventilgehäuse aufweisen, durch das sich ein Strömungskanal mit einem Fluideinlass und einem Fluidauslass erstreckt, dass ein einen Abschnitt des Strömungskanals umfänglich begrenzender Ventilsitz vorgesehen ist, der unmittelbar im Ventilgehäuse integriert oder an einer Buchse ausgebildet ist, die über einen Schrumpfsitz oder eine andere form- und kraftschlüssige Verbindung im Ventilgehäuse befestigt ist, und dass ein über eine Ventilspindel bewegbarer, an einem Kegelkörper ausgebildeter Ventil- kegel vorgesehen ist, der mit dem Ventilsitz zusammenwirkt und relativ zu diesem bewegbar ist, um den Strömungskanal wahlweise zu öffnen oder zu verschließen. Die Bewegung der Ventilspindel wird über einen Ventilantrieb realisiert, der elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt sein kann .

Bei in Dampfturbinen eingesetzten Ventilen besteht das Problem, dass diese aufgrund der hohen thermischen und mechanischen Belastungen nach und nach verschleißen. Von dem Verschleiß betroffen sind insbesondere der Ventilsitz und der Ventilkegel, was dazu führt, dass eine ordnungsgemäße Funktion des Ventils und damit die Sicherheit der Dampfturbine gefährdet seien kann. Vor diesem Hintergrund müssen solche Ventile in regelmäßigen Abständen überholt oder ausgetauscht werden. Darüber hinaus kann es wünschenswert sein, die Ventile zumindest teilweise zu modernisieren, um ihre Funktions weise an neue Anforderungen anzupassen.

Zur Erneuerung eines Ventilsitzes ist es derzeit erforderlich, das gesamte Ventil auszubauen. Zur Überholung des im Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitzes, wird dieser dann mit einer geeigneten Bearbeitungsmaschine oder händisch mechanisch entfernt, was beispielsweise im Rahmen einer Dreh- und/oder Schleifbearbeitung erfolgen kann. Anschließend wird Material für den neuen Ventilsitz meist unter Einsatz eines entsprechenden Schweiß- oder Spritzverfahrens aufgetragen, gegebenenfalls wärmebehandelt, um dann im Rahmen einer weite ren mechanischen Bearbeitung die Soll-Kontur des neuen Ventilsitzes zu fertigen. Nach einer zerstörungsfreien Prüfung wird in einem letzten Schritt der Ventilkegel auf den neuen Ventilsitz eingeschliffen, um eine hundertprozentige Dichteinheit zu gewährleisten. Im Rahmen einer solchen Ventilsitz erneuerung können natürlich auch weitere Komponenten des Ven tils überholt, erneuert oder modernisiert werden. So können Ventilantriebe durch neue oder modernisierte Antriebe ersetz werden, um nur ein Beispiel zu nennen. Nach Abschluss dieser Arbeiten wird dann das überholte Ventil wieder in die Strömungsmaschine eingebaut und seine Funktion getestet.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorgehensweise besteht da- rin, dass sie sehr zeitaufwendig ist, was lange Stillstandszeiten des gesamten Kraftwerkes nach sich zieht und mit entsprechend hohen Kosten einhergeht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil für Strömungsmaschinen der eingangs genannten Art mit alternativem Aufbau zu schaffen, das sich einfach, schnell und preiswert warten, reparieren und/oder modernisieren bzw. austauschen lässt. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines solchen Ventils zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Ventil für Strömungsmaschinen der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ventilsitz an einem ringförmigen Basiskörper ausgebildet ist, der zusammen mit dem Kegelkörper, dem Ventilspindelantrieb und der Ventilspindel einen Bestandteil einer durch eine Ventilgehäuseöffnung eingesetzten vormontierten Montagebaugruppe bildet und lösbar in eine am Ventilgehäuse ausgebildete Vertiefung eingesetzt und gegenüber dem Ventilgehäuse unter Aufbringung einer über Befestigungsschrauben auf den Basiskörper ausgeübten Druckkraft befestigt und unter Einsatz zumindest eines Dichtelements abgedichtet ist. Erfindungsgemäß ist der Ventilsitz an- ders als bei herkömmlichen Ventilen nicht am Ventilgehäuse oder an einer mittels Schrumpfsitz am Ventilgehäuse befestigten Buchse sondern an einem ringförmigen Basiskörper ausgebildet, der bei der Montage der Montagebaugruppe in das Ventilgehäuse lösbar eingesetzt und gegenüber diesem unter Auf- bringung einer auf den Basiskörper ausgeübten Druckkraft und unter Einsatz zumindest eines Dichtelements abgedichtet ist. Für Wartungs- und Reparaturarbeiten, die an dem Ventilsitz durchgeführt werden sollen, bedeutet dies, dass der Ventil- sitz nicht mehr aufwendig im Gehäuse in zuvor beschriebener Weise nachgearbeitet werden muss. Vielmehr kann die Montagebaugruppe in ihrer Gesamtheit aus dem Ventilgehäuse ausgebaut und durch eine neue oder überholte vormontierte Montagebau- gruppe ersetzt werden. Die ausgebaute Montagebaugruppe kann dann überholt werden, wenn es ihr Zustand zulässt. Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass sich die Stillstandzeiten der Strömungsmaschine, die mit Wartungs-, Reparatur- und Modernisierungsarbeiten an dem Ventil einhergehen, reduzieren lassen, was auch entsprechend geringe Kosten nach sich zieht. Dank der Tatsache, dass es sich bei der Montagebaugruppe um eine vormontierte Montagebaugruppe handelt, sind Ventilkegel und Ventilsitz bereits vor dem Einbau in das Ventilgehäuse aufeinander eingeschliffen, was ebenfalls mit einer Reduzie- rung der Stillstandzeiten einhergeht, da das Einschieifen nicht mehr vor Ort durchgeführt werden muss. Darüber hinaus können die Hubpositionen („ganz auf" und „ganz zu") einer vormontierten Montagebaugruppe vor ihrem Einbau in das Ventilgehäuse eingestellt und auch Dichtheitsprüfungen durchge- führt werden, wodurch weitere Verkürzungen der Stillstandzeiten erzielbar sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventils weist die vormontierte Montagebaugruppe einen auf den Basiskörper aufgesetzten ringförmigen Stützkäfig, optional einen auf den Stützkäfig aufgesetzten ringförmigen Führungskörper, in dem der Kegelkörper geführt ist, und eine auf den Stützkäfig oder auf den Führungskörper aufgesetzte, flanschartig radial auswärts von diesem vorstehende Befestigungs- platte auf, die unter Verwendung von Befestigungsschrauben mit dem Ventilgehäuse verschraubt ist und durch die sich die gegen die Umgebung abgedichtete Ventilspindel erstreckt. Bei der Montage der Befestigungsplatte an dem Ventilgehäuse wird dann der Basiskörper durch die über die Befestigungsschrauben erzeugte Druckkraft gegen den Boden der den Basiskörper aufnehmenden Vertiefung des Ventilgehäuses gepresst. Auf diese Weise wird ein sehr einfacher Aufbau der vormontierten Montagebaugruppe mit wenigen Einzelteilen erzielt. Bevorzugt ist als Dichtelement ein Radialdichtungsring zwischen dem Basiskörper und dem Ventilgehäuse angeordnet, der durch die über die Befestigungsschrauben auf den Basiskörper ausgeübte Druckkraft verformt wird. Insbesondere kann der

Stützkäfig hierzu ein axial in Richtung des Basiskörpers vorstehenden Ringvorsprung aufweisen, der den Radialdichtungsring unter Beaufschlagung mit der durch die Befestigungsschrauben erzeugten Druckkraft gegen eine ringförmige Diehtungsringanlagefläche des Basiskörpers drückt. Alternativ kann der Basiskörper einen axial in Richtung des Stützkäfigs vorstehenden Ringvorsprung aufweisen, der den Radialdichtungsring unter Beaufschlagung mit der über die Befestigungsschrauben erzeugten Druckkraft gegen eine ringförmige Dich- tungsanlagefläche des Stützkäfigs drückt.

Ferner ist bevorzugt, dass als Dichtungselement ein Radialdichtungsring zur Abdichtung gegen die Umgebung zwischen der Befestigungsplatte und dem Stützkäfig oder dem Führungskörper angeordnet ist, der durch die über die Befestigungsschrauben auf den Basiskörper ausgeübte Druckkraft verformt wird. Insbesondere weist die Befestigungsplatte hierzu einen axial in Richtung des Stützkäfigs oder des Führungskörpers vorstehenden Ringvorsprung auf, der den weiteren Radialdichtungsring unter Beaufschlagung mit der über die Befestigungsschrauben erzeugten Druckkraft gegen eine ringförmige Dichtungsringanlagefläche des Stützkäfigs oder des Führungskörpers drückt. Alternativ ist es auch möglich, dass der Stützkäfig oder der Führungskörper einen axial in Richtung der Befestigungsplatte vorstehenden Ringvorsprung aufweist, der den weiteren Radialdichtungsring unter Beaufschlagung mit der über die Befestigungsschrauben erzeugten Druckkraft gegen eine ringförmige Dichtungsringanlagefläche der Befestigungsplatte drückt. Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist alternativ oder zusätzlich als Dichtelement eine Axialdichtung zwischen dem Basiskörper und der Oberfläche der diesen aufnehmenden Vertiefung des Ventilgehäuses angeordnet, der durch die über die Befestigungsschrauben auf den Basiskörper ausgeübte Druckkraft vorgespannt wird. Der Einsatz einer solchen Axialdichtung bietet sich insbesondere im Fall großer Relativbewegungen an, die bei instationären Betriebssituationen auftreten können.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Stützkäfig im Bewegungsbereich des Ventilkegels siebförmig ausgebildet oder mit einem Sieb versehen, um mit dem Strö- mungsmedium mitgeführte Partikel auszusieben. Auf diese Weise können Beschädigungen der Strömungsmaschine durch in dem Strömungsmedium mitgeführte Partikel sicher verhindert werden. Diese Aussiebmöglichkeit ist bei reinem Medium ohne Partikel nicht erforderlich.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines erfindungsgemäßen Ventils, umfassend die Schritte: Ausbau der vormontierten Montagebaugruppe und Einbau einer neuen oder überholten vormontierten Montagebaugruppe. Der Aufbau der neuen vormontierten Montagebaugruppe kann demjenigen der ausgebauten Montagebaugruppe entsprechen. Alternativ kann es sich bei der neuen Montagebaugruppe aber auch um eine modifizierte Montagebaugruppe han- dein, deren Design von dem Design der ausgebauten Montagebaugruppe abweicht.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ein Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines Ventils umfassend ein Ventilgehäuse, durch das sich ein Strömungskanal mit einem Fluidein- lass und einem Fluidauslass erstreckt, einen Ventilsitz, der unmittelbar an dem Ventilgehäuse oder an einer mittels

Schrumpfsitz an dem Ventilgehäuse befestigten Hülse ausgebil- det ist und einen Abschnitt des Strömungskanals umfänglich begrenzt, und einen Ventilkegel definierenden Kegelkörper, der im Strömungskanal angeordnet, an einer Ventilspindel fixiert und über die Ventilspindel derart relativ zum Ventil- sitz bewegbar ist, dass der Strömungskanal wahlweise durch Aufsetzen des Ventilkegels auf den Ventilsitz verschlossen oder durch Abheben des Ventilkegels vom Ventilsitz teilweise oder komplett freigegeben wird, wobei der Kegelkörper und die Ventilspindel einen Bestandteil einer durch eine Ventilgehäuseöffnung eingesetzten Montagebaugruppe bilden, umfassend die Schritte: Ausbau der alten Ventilbauteile aus dem Ventilgehäuse; mechanisches Bearbeiten des Ventilgehäuses, wobei zumindest der Ventilsitz unter Ausbildung einer ringförmigen Vertiefung entfernt wird; Herstellen eines erfindungsgemäßen Ventils, indem eine neue vormontierte Montagebaugruppe mit einem ringförmigen Basiskörper, an dem ein Ventilsitz ausgebildet ist, einem bereits an dem Ventilsitz angepassten und eingeschliffenen Kegelkörper, einem Ventilspindelantrieb und einer Ventilspindel durch die Ventilgehäuseöffnung eingesetzt und montiert wird, wobei der Basiskörper in die am Ventilgehäuse ausgebildete Vertiefung eingesetzt, lösbar in der Vertiefung befestigt und gegenüber dem Ventilgehäuse unter Einsatz zumindest eines Dichtelementes abgedichtet wird. Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, ein herkömmliches Ventil, dessen Ventilsitz unmittelbar am Ventilgehäuse oder an einer über einen Schrumpfsitz an dem Ventilgehäuse befestigten Buchse ausgebildet ist, im Rahmen von Modernisierungs- , War- tungs- oder Reparaturarbeiten unter Erhaltung des Ventilge- häuses zu einem erfindungsgemäßen Ventil umzubauen. Entsprechend werden zukünftig anstehende Wartungs-, Reparatur- und Modernisierungsarbeiten erleichtert .

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer- den anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung deutlich.

Darin ist Figur 1 eine Seitenansicht eines bekannten Ventils, aus dem ein Ventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Figur 9 hergestellt werden soll; Figur 2 eine Schnittansicht des in Figur 1 dargestellten bekannten Ventils; Figur 3 eine vergrößerte Ansicht des in Figur 2 mit dem Bezugszeichen III gekennzeichneten Ausschnitts des Ventilgehäuses in einem Zustand nach der Durchführung einer mechanischen Bearbeitung; Figur 4 eine vergrößerte Ansicht des in Figur 2 mit dem Bezugszeichen IV gekennzeichneten Ausschnitts in einem Zustand nach der Durchführung einer mechanischen Bearbeitung; Figur 5 eine Schnittansicht gemäß Figur 3 mit eingesetzter erster Montagebaugruppe;

Figur 6 eine vergrößerte Ansicht des in Figur 5 mit dem Bezugszeichen VI gekennzeichneten Ausschnitts;

Figur 7 eine Schnittansicht gemäß Figur 4 mit eingesetzter zweiter Montagebaugruppe;

Figur 8 eine vergrößerte Ansicht des in Figur 7 mit dem Be- zugszeichen VIII gekennzeichneten Ausschnitts und

Figur 9 eine Querschnittansicht analog zu Figur 2, die ein

Ventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

In ihrer Funktion gleiche oder gleichartige Bauteile werden nachfolgend mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein bekanntes Ventil 1 mit einem Ventilgehäuse 2, durch das sich ein Strömungskanal 3 mit einem Fluideinlass 4 und zwei Fluidauslässen 5 erstreckt. Bei dem Ventil 1 handelt es sich um ein kombiniertes Schnell- schlussregelventil mit einer stromaufwärts angeordneten Schnellschlussventileinheit 6 und zwei stromabwärts angeordneten Regelventileinheiten 7 mit identischem Aufbau. Die Schnellschlussventileinheit 6 und die Regelventileinheiten 7 umfassen jeweils einen Ventilsitz 8, der einen Abschnitt des Strömungskanals 3 umfänglich begrenzt, einen Ventilkegel 9 definierenden Kegelkörper 10, eine Ventilspindel 11 und einen Ventilantrieb 12. Der Ventilsitz 8 ist bei der Schnellschlussventileinheit 6 an einer Buchse 13 ausgebildet, die über einen Schrumpfsitz und eine axiale Anlagefläche fest mit dem Ventilgehäuse 2 verbunden und gegenüber diesem abgedichtet ist. Bei den Regeleinheiten 7 ist der Ventilsitz 8 direkt am Ventilgehäuse ausgebildet. Die Kegelkörper 10 beider Einheiten sind jeweils im Strömungskanal 3 angeordnet, an der zugeordneten Ventilspindel 11 fixiert und über die Ventilspindel 11 derart relativ zum entsprechenden Ventilsitz 8 bewegbar, dass der Strömungskanal 3 wahlweise durch Aufsetzen des Ventilkegels 9 auf den Ventilsitz 8 verschlossen oder durch Abheben des Ventilkegels 9 vom Ventilsitz 8 freigegeben wird. Jede Ventilspindel 11 wird durch einen Ventilantrieb 12 angetrieben, bei dem es sich um einen elektrischen, einen pneumatischen oder um einen hydraulischen Ventilantrieb handeln kann . Im Falle eines Verschleißes oder einer Rissbildung an den Ventilsitzen 8 der Schnellschlussventileinheit 6 und der Regelventileinheiten 7 ist es erforderlich, die Ventilsitze 8 im Rahmen von Wartungs- oder Reparaturarbeiten zu erneuern. Hierzu müssen bislang in einem ersten Schritt die Schnell- schlussventileinheit 6 und die Regelventileinheiten 7 mit

Ausnahme ihrer Ventilsitze 8 demontiert werden. Dies kann in einfacher Weise erfolgen, da diese Komponenten durch eine Ventilgehäuseöffnung 14 des Ventilgehäuses 2 eingesetzt und lediglich über Befestigungsschrauben 15 an dem Ventilgehäuse 2 befestigt sind. In einem weiteren Schritt müssen die zu erneuernden Ventilsitze 8 mit einer Bearbeitungsmaschine oder händisch mit großem Aufwand mechanisch entfernt werden, was beispielsweise mittels Drehen und/oder Schleifen erfolgen kann. Zum Entfernen des Ventilsitzes 8 der Schnellschlussven- tileinheit 6 ist der Schrumpfsitz der Buchse 13 zu lösen. Aber auch dies geht mit einem hohen Aufwand einher, da das Ventilgehäuse und/oder die Buchse 13 thermisch behandelt wer- den müssen. Anschließend wird Material für die neuen Ventilsitze 8 meist unter Einsatz eines entsprechenden Schweißoder Spritzverfahrens aufgetragen und gegebenenfalls wärmebehandelt, um dann im Rahmen einer weiteren mechanischen Bearbeitung die Soll-Kontur des reparierten Ventilsitzes 8 zu fertigen. Nach einer zerstörungsfreien Prüfung (ZFP) muss in einem weiteren Schritt der Ventilkegel auf den neuen Ventilsitz eingeschliffen werden, um eine hundertprozentige Dichteinheit zu gewährleisten. Nach der Herstellung einer neuen Buchse 13 mit der geforderten Ventilsitzkontur 8 muss die Buchse 13 wieder eingeschrumpft werden. Anschließend können sämtliche ausgebaute Komponenten am Ventilgehäuse 2 montiert werden. Diese Arbeiten können sowohl auf der Baustelle mit entsprechenden mobilen Bearbeitungsmaschinen in situ oder in der Werkstatt mit geeigneter Krankapazität durchgeführt wer- den.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass sie sehr zeitaufwendig ist, was lange Stillstandszeiten des Kraftwerkes nach sich zieht und mit entsprechend hohen Kosten einhergeht.

Zur Behebung dieses Nachteils für die Zukunft wird das zuvor beschriebene bekannte Ventil 1 unter Einsatz eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie folgt umgebaut:

In einem ersten Schritt werden die Schnellschlusseinheit 6 und die Regelventileinheiten 7 in der zuvor bereits beschrieben Weise aus dem Ventilgehäuse 2 ausgebaut, indem die Befes- tigungsschrauben 15 gelöst und die Komponenten durch die zugeordneten Ventilgehäuseöffnungen 14 aus dem Ventilgehäuse 2 entnommen werden. In einem weiteren Schritt wird das Ventilgehäuse 2 mechanisch mit entsprechenden mobilen Bearbeitungs- maschinen in situ derart bearbeitet, dass erstens die in dem Ventilgehäuse 2 verbliebenen Ventilsitze 8 unter Ausbildung ringförmiger Vertiefungen 16 entfernt werden, wie es in der Figur 4 dargestellt ist. Zweitens wird die Buchse 13 ausge- dreht und dann die ringförmige Vertiefung 16, wie es in der Figur 3 dargestellt ist, in situ hergestellt. Im Rahmen der mechanischen Bearbeitung werden auch die weiteren Bereiche des Ventilgehäuses 2 modifiziert, beispielsweise im Bereich der Ventilgehäuseöffnungen 14 der Regelventile an der mit der Bezugsziffer 17 gekennzeichneten Position. Im Bereich der

Ventilgehäuseöffnung 14 des Schnellschlussventils ist im dargestellten Fall keine mechanische Bearbeitung erforderlich. In einem darauffolgenden Schritt werden neue vormontierte Montagebaugruppen 18 mit einem ringförmigen Basiskörper 19, an dem der Ventilsitz 8 ausgebildet ist, einem Kegelkörper

10, dessen Ventilkegel 9 bereits an den Ventilsitz 8 des Basiskörpers 19 angepasst und eingeschliffen ist, und einer Ventilspindel 11 durch die entsprechenden Ventilgehäuseöffnungen 14 eingesetzt und lösbar montiert, siehe hierzu insbe- sondere die Figuren 5 bis 8. Genauer gesagt weist jede Montagebaugruppe 18 neben dem Basiskörper 19, dem Kegelkörper 10 und der Ventilspindel 11 vorliegend einen auf den Basiskörper 19 aufgesetzten ringförmigen Stützkäfig 20, an dem bei den Regelventileinheiten 7 ein Sieb 21 vorgesehen ist, optional einen auf den Stützkäfig 20 aufgesetzten ringförmigen Führungskörper 22, in dem der Kegelkörper 10 geführt ist, eine auf den Stützkäfig 20 oder auf den Führungskörper 22 aufgesetzte, flanschartig radial auswärts von diesem vorstehende Befestigungsplatte 23, die unter Verwendung von Befesti- gungsschrauben 15 mit dem Ventilgehäuse 2 verschraubt ist und durch die sich abgedichtet zur Umgebung die Ventilspindel 11 erstreckt, und einen an der Befestigungsplatte 23 angeordneten Ventilantrieb 12 auf, wobei die Einzelkomponenten zur Bildung der vormontierten Montagebaugruppe vorliegend unter Verwendung von Befestigungsschrauben aneinander befestigt sind. Ein erster Radialdichtungsring 24 ist sowohl bei der Schnellschlussventileinheit 6 als auch bei den Regelventileinheiten 7 zwischen dem Basiskörper 19 und dem Stützkäfig 20 benachbart zum Ventilgehäuse 2 angeordnet. Hierzu weist jeder Stützkäfig 20 einen axial in Richtung des Basiskörpers 19 vorstehenden Ringvorsprung 25, der von oben auf den Dichtungsring 24 aufgesetzt ist, und jeder Basiskörper 19 eine ringförmige Dichtungsringanlagefläche 26 auf, auf welcher der Dichtungsring aufliegt, wie es in den Figuren 6 und 8 vergrößert dargestellt ist. Ein zweiter Radialdichtungsring 24 ist bei der Schnellschlussventileinheit 6 zwischen der Befestigungsplatte 23 und dem Stützkäfig 20 und bei den Regelventil- einheiten 7 zwischen der Befestigungsplatte 23 und dem Führungskörper 22 benachbart zum Ventilgehäuse 2 angeordnet. Hierzu weist die Befestigungsplatte 23 einen axial in Richtung des Stützkäfigs 20 bzw. Führungskörpers 22 vorstehenden Ringvorsprung 27, der von oben auf den Radialdichtungsring 24 aufgesetzt ist, und der Stützkäfig 20 bzw. Führungskörper 22 eine ringförmige Dichtungsringanlagefläche 28 auf, auf welcher der Radialdichtungsring 24 aufliegt. Beim Befestigen der Befestigungsplatte 23 an dem Ventilgehäuse 2 unter Einsatz der Befestigungsschrauben 15 wird der Basiskörper 19 gegen den Boden der Vertiefung 16 des Ventilgehäuses 2 gedrückt, so dass diese Komponenten gegeneinander gepresst und entsprechend aneinander befestigt werden. Gleichzeitig werden die Radialdichtungsringe 24 in Richtung des Ventilgehäuses 2 verformt, wodurch eine Abdichtung zwischen Basiskörper 19 und Ventilgehäuse 2 einerseits und zwischen dem Führungskörper 22 und dem Ventilgehäuse 2 andererseits bewirkt wird. Im Ergebnis werden die Basiskörper 19 der vormontierten Montagebaugruppen 18 jeweils in die am Ventilgehäuse 2 ausgebildeten Vertiefungen 16 eingesetzt und an dem Ventilgehäuse 2 lösbar befestigt sowie gegenüber diesem unter Verwendung der Radialdichtungsringe 24 abgedichtet. Entsprechend lassen sich die Basiskörper 19 im Rahmen zukünftiger Wartungsarbeiten zusammen mit ihren Montagebaugruppen 18 nach dem Lösen der Befestigungsschrauben 15 auch in einfacher Art und Weise wieder entnehmen und daraufhin überarbeiten oder ersetzen. Das gleiche gilt natürlich auch für alle anderen Komponenten der vormontierten Montagebaugruppen. Gemäß einer Ausgestaltungsoption der vorliegenden Erfindung ist eine mögliche Axialdichtung 29 zwischen Basiskörper 19 und der Oberfläche 30 der aufnehmenden Vertiefung 16 des Ventilgehäuses 2 in axialer Richtung einsetzbar.

Bevorzugt werden im Rahmen von Wartungsarbeiten komplette vormontierte Montagebaugruppen 18 ausgetauscht, was mit dem geringsten Zeitaufwand einhergeht. Die ausgebauten Montagebaugruppen 18 können dann zu einem späteren Zeitpunkt über- holt werden und bei einer folgenden Revision als komplette überholte vormontierte Montagebaugruppe 18 wieder eingesetzt werden. Der montierte Zustand des nunmehr erzeugten erfindungsgemäßen Ventils 1 ist in Figur 9 gezeigt. Der Vorteil des Einsatzes von vormontierten Montagebaugruppen 18 besteht darin, dass Ventilsitz 8 und Ventilkegel 9 bereits vor dem Einbau in das Ventilgehäuse 2 aufeinander eingeschliffen sind. Vorliegend wurden bei den vormontierten Montagebaugruppen 18 vorab auch die Hubpositionen („ganz auf" und „ganz zu") eingestellt und Dichtheitsprüfungen durchgeführt. Entsprechend müssen diese Schritte nicht während der Wartungs-, Reparatur- oder Modernisierungsarbeiten des Ventils 1 durchgeführt werden, wodurch übermäßige Stillstandzeiten vermieden werden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. So sollte beispielsweise klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein kombiniertes Schnellschluss- Regelventil beschränkt ist. Vielmehr ist die vorliegende Erfindung auf jede Ventilart anwendbar, sei es ein Schnell- schlussventil, ein Regelventil, ein Umleitventil oder ein kombiniertes Schnellschluss-Regelventil . Ferner sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf den Umbau eines vorhandenen Ventils beschränkt ist. Vielmehr be- trifft die Erfindung auch die Neuherstellung eines Ventils mit einer austauschbaren vormontierten Montagebaugruppe 18.

Claims

Patentansprüche

1. Ventil (1) für Strömungsmaschinen,

umfassend ein Ventilgehäuse (2), durch das sich ein Strömungskanal (3) mit einem Fluideinlass (4) und einem Fluid- auslass (5) erstreckt,

einen Ventilsitz (8), der einen Abschnitt des Strömungskanals (3) umfänglich begrenzt, und

einen einen Ventilkegel (9) definierenden Kegelkörper (10), der im Strömungskanal (3) angeordnet, an einer über einen Ventilspindelantrieb (12) betätigbaren Ventilspindel (11) fixiert und über die Bewegung der Ventilspindel (11) derart relativ zum Ventilsitz (8) bewegbar ist, dass der Strö- mungskanal (3) wahlweise durch Aufsetzen des Ventilkegels (9) auf den Ventilsitz (8) verschlossen oder durch Abheben des Ventilkegels (9) vom Ventilsitz (8) teilweise oder komplett freigegeben wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Ventilsitz (8) an einem ringförmigen Basiskörper (19) ausgebildet ist, der zusammen mit dem Kegelkörper (10), dem Ventilspindelantrieb (12) und der Ventilspindel (11) einen Bestandteil einer durch eine Ventilgehäuseöffnung (14) eingesetzten vormontierten Montagebaugruppe (18) bildet und lösbar in eine am Ventilgehäuse (2) ausgebildete Vertiefung

(16) eingesetzt und gegenüber dem Ventilgehäuse (2) unter Aufbringung einer über Befestigungsschrauben (15) auf den Basiskörper (19) ausgeübten Druckkraft befestigt und unter Einsatz zumindest eines Dichtelements abgedichtet ist.

2. Ventil (1) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die vormontierte Montagebaugruppe (18) einen auf den Basiskörper (19) aufgesetzten ringförmigen Stützkäfig (20), optional einen auf den Stützkäfig (20) aufgesetzten ringförmigen Führungskörper (22), in dem der Kegelkörper (10) geführt ist, und eine auf den Stützkäfig (20) oder auf den Führungskörper (22) aufgesetzte, flanschartig radial auswärts von diesem vorstehende Befestigungsplatte (23) auf- weist, die unter Verwendung von Befestigungsschrauben (15) mit dem Ventilgehäuse (2) verschraubt ist und durch die sich die gegen die Umgebung abgedichtete Ventilspindel (11) erstreckt . 3. Ventil (1) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Dichtelement ein Radialdichtungsring (24) zwischen dem Basiskörper (19) und dem Ventilgehäuse (2) angeordnet ist, der durch die über die Befestigungsschrauben (15) auf den Basiskörper (19) ausgeübte Druckkraft verformt wird.

4. Ventil (1) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Stützkäfig (20) einen axial in Richtung des Basiskör- pers (19) vorstehenden Ringvorsprung (25) aufweist, der den Radialdichtungsring (24) unter Beaufschlagung mit der Druckkraft gegen eine ringförmige Dichtungsringanlagefläche (26) des Basiskörpers (19) drückt, oder umgekehrt. 5. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

als Dichtelement eine Axialdichtung (29) zwischen dem Basiskörper (19) und der Oberfläche (30) der diesen aufnehmenden Vertiefung (16) des Ventilgehäuses (2) angeordnet ist, der durch die über die Befestigungsschrauben (15) auf den Basiskörper (19) ausgeübte Druckkraft verformt wird. Ventil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Dichtelement ein Radialdichtungsring (24) zwischen der Befestigungsplatte (23) und dem Führungskörper (22) angeordnet ist, der durch die über die Befestigungsschrauben (15) auf den Basiskörper (19) ausgeübte Druckkraft verformt wird .

Ventil (1) nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Befestigungsplatte (23) einen axial in Richtung des Stützkäfigs (20) oder des Führungskörpers (22) vorstehenden Ringvorsprung (27) aufweist, der den weiteren Radialdichtungsring (24) unter Beaufschlagung mit der Druckkraft gegen eine ringförmige Dichtungsringanlagefläche (28) des Stützkäfigs (20) oder des Führungskörpers (22) drückt, oder umgekehrt .

Ventil (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Stützkäfig (20) im Bewegungsbereich des Ventilkegels (9) siebförmig ausgebildet oder mit einem Sieb (21) versehen ist.

Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines Ventils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:

- Ausbau der vormontierten Montagebaugruppe (18) und

- Einbau einer neuen oder überholten vormontierten Montagebaugruppe (18) .

10. Verfahren zur Modernisierung, Wartung oder Reparatur eines Ventils (1) umfassend ein Ventilgehäuse (2), durch das sich ein Strömungskanal (3) mit einem Fluideinlass (4) und einem Fluidauslass (5) erstreckt, einen Ventilsitz (8), der unmittelbar an dem Ventilgehäuse (2) oder an einer mittels Schrumpfsitz an dem Ventilgehäuse (2) befestigten Hülse (13) ausgebildet ist und einen Abschnitt des Strömungskanals (3) umfänglich begrenzt, und einen Ventilkegel (9) definierenden Kegelkörper (10), der im Strömungskanal (3) angeordnet, an einer Ventilspindel (11) fixiert und über die Ventilspindel (11) derart relativ zum Ventilsitz (8) bewegbar ist, dass der Strömungskanal (3) wahlweise durch Aufsetzen des Ventilkegels (9) auf den Ventilsitz (8) verschlossen oder durch Abheben des Ventilkegels (9) vom Ventilsitz (8) teilweise oder komplett freigegeben wird, wobei der Kegelkörper (10) und die Ventilspindel (11) einen Bestandteil einer durch eine Ventilgehäuseöffnung (14) eingesetzten Montagebaugruppe (18) bilden, umfassend die Schritte :

- Ausbau der alten Ventilbauteile aus dem Ventilgehäuse

(2) ;

- mechanisches Bearbeiten des Ventilgehäuses (2), wobei zumindest der Ventilsitz (8) unter Ausbildung einer ringförmigen Vertiefung (16) entfernt wird;

- Herstellen eines Ventils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, indem eine neue vormontierte Montagebaugruppe (18) mit einem ringförmigen Basiskörper (19), an dem ein Ventilsitz (8) ausgebildet ist, einem bereits an dem Ventilsitz angepassten und eingeschliffenen Kegelkörper (10), einem Ventilspindelantrieb (12) und einer Ventilspindel (11) durch die Ventilgehäuseöffnung (2) eingesetzt und montiert wird,

wobei der Basiskörper (19) in die am Ventilgehäuse (2) ausgebildete Vertiefung (16) eingesetzt, lösbar in der Vertie- fung (16) befestigt und gegenüber dem Ventilgehäuse (2) unter Einsatz zumindest eines Dichtelementes abgedichtet wird .