DE1750803C - Druckreduzier und Enthitzventil - Google Patents

Description

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe 65 durch eine Stopfbuchse 6 nach außen aus. Das äußezugrunde, ein Ventil der eingangs erwähnten Art so re Ende der Spindel 5 ist an ein nicht gezeigtes Betäauszugestalten, daß auf eine Druckeinspritzung ver- tigungsorgan angeschlossen, das von Signalen von ziehtet werden kann. Gleichzeitig soll sichergestellt einem Dampfdruckkontrollorgan gesteuert wird. Die

(f-

Signale können hydraulischer, pneumatischer, elek- den Einiaß mit im wesentlichen dem gleichen Druck trischer oder anderer geeigneter Art sein. ein, den der druckreduzierte entspannte uampi aui-

Auf die Spindel 5 ist das eigentliche Ventil 7 auf- weisL Es wird daher nicht in den Dampf eingespritzt, gesetzt, welches ein mit einer einzigen profilierten sondern wird von dem durch den zwischen aem&uz-Sitzfläche versehenes Drosselorgan8 und einen Aus- 5 ring 12 und dem Drosselorgan⁸.^heg«^flen^giormigleichskolben9 von im wesentlichen gleichen Durch- gen Durchlaß mit hoher Geschwindigkeit «ttomenaen messer wie die Sitzfläche des Drosselorgans 8 auf- Dampf aufgenommen. Die Wirkung ist^aünucn emem weist. Dadurch wird sichergestellt, daß der durch den üblichen Injektor. Das ankommende wasser wiraι ois Einlaß 2 eintretende Hochdruckdampf auf die Unter- zu einem gewissen Grad durch Berührung nut _aem seite des Drosselorgaas 8 und auf die Oberseite des io Sitzring 12 und dem Bauteil 14 erhitzt, una inioige Kolbeas 9 wirkt, wodurch sich die Druckwirkung ge- der hohen Geschwindigkeit des Damptes am «^°^ι-genseitig ausgleicht. Der Niederdruckdampf wirkt auf punkt ist der Wärmeübergangskoeffizient ™Βθκη die obere Seite des Drosselorgans 8 und über eine Dampf und Wasser ebenfalls hoch, wodurch durch die Mitte des Drosselorgans und des Kolbens schnelle Wärmeaufnahme des Wassers ββ verlaufende Axialbohrung 10 und über au der Unter- 15 Dampf möglich wird. Im Anschluß an denAWcnnra seite des Kolbens angeordnete radiale Bohrungen 11 hoher Dampfgeschwindigkeit befindet sicn,aa ocr auf die Unterseite des Kolbens 9. Die Druckkräfte Dampf hinter dem Drosselorgan 8 expanaien, emc am Ventil sind also, abgesehen von den geringfügi- Zone 13 hoher Turbulenz, und dies verlangen aen gen, durch die Breite des Drosselorgansitzes und von den Wassertröpfchen jeweils zurückgelegten weg durch die Spindel an deren Durchtrittsstelle durch ao erheblich, wodurch den Tröpfchen genugena /.eu *ur die Stopfbüchse hervorgerufenen Unausgeglichenhei- Verfügung steht, weiter aufgeheizt ^werden unaaur ten ausgeglichen. Grund der Turbulenz ihre Große schnell zu vernn-

Das profilierte Drosselorgan 8 arbeitet mit einem gern. Es ist natürlich bekannt, daß fur eine D«tunmfesten Sitzring 12 zusammen, um zwischen dem Ein- te Wassermenge der Wärmeübergang ™^scnen laß2 und dem Auslaß3 einen Dampfdurchlaß ver- »s Dampf und Wasser um so großer ist, je,Kleiner uic änderlichen Querschnitts für den mit hoher Ge- Tropfengröße des Wassers ist. Alle« nicht unmuteischwindigkeit strömenden Dampf zu schaffen. Hinter bar vom Dampf aufgenommene wasser °™m u dem Drosselorgan8 kann der Dampf in eine von gendwo in der turbulenten Zone m _r.^^we°f; ™» " einem am Sitzring 12 angeschweißten napfförmigen nach Aufnahme von genügend Warme verdampii Bauteil 14 gebildete Turbulenzzone 13 expandieren. 30 und dann mit dem Dampfstrom abgetunri wira. Zwischen dem Sitzring 12 und dem napfförmigen Das dargestellte Ventil vermindert diesKoetenι und

Bauteil 14 ist eine mit dem Wassereinlaß 4 verbünde- den Ausrüstungsaufwand fur eine uamptaru^CK^"-ne Ringkammer 15 vorgesehen, die zu einem koaxial zier- und Enthitzstation wesentlich, °^eso°f ^ *?^η" mit dem Drosselorgan und dem Sitzring 12 angeord- hohe Druck- und Temperaturverminderung zwischen neten ringförmigen Durchlaß 16 führt, welcher am 35 Einlaßdampf und Abdampf verlangwird.Db, venhinteren Ende des Strömungsweges des mit hoher til kann in einer Vielzahl von Großen^^hergestellt wer

Df d il d bi iner großen Zahl ™^te£^cme™^er ™

hinteren Ende des Strömungsweges des mit hoher til kann in ^^

Geschwindigkeit strömenden Dampfes und unmittel- den, um bei einer großen Zahl ™^te£^cme™^er ™

bar vor der turbulenten Zone 13 angeordnet ist. beitsbedingungen eingesetzt zu werd^- Es hat _n«cn

Die dem Ventil zugeführte Wassermenge wird von als besonders genau und se hnell auf An den«gen un einem Kühlwasserregelventil (nicht gezeigt) gesteuert, 40 Dampfstrom oder im E^¹J=J¹J₁

welches von einem durch einen Temperaturwächter, ratur ansprechend erwiesen so daß_über den ganzen

dessen Temperaiurimpuls an einer hinter dem darge- Einstellbereich, der etwa 50^l betragt απ aus^

stellten Ventil angeordneten Stelle entnommen wird, gangsdampfdruck und die Temperatur dauernd sehr

erzeugten Signal verstellt wird. Das Wasser tritt in genau aufrechterhalten werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 werden, daß das dem Ventil zugeführte Kühlwasser Patentansprüche: restlos verdampft und so eine optimale Kühlwirkung erreicht wird.

1. Druckreduzier- und Enthitzventil, bei dem Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch ge-

zur Schaffung eines veränderlichen Dampfdurch- 5 löst, daß die Wassereinlaßeinrichtung an dem in laßquerschnittes durch eine Drosselzone ein DampfströmuEgsrichtung hinteren, bereits erheblich Drosselorgan mit einem festen Bauteil zusam- entspannten Dampf führenden Ende der Drosselzone menwirkt und bei dem eine Wasserspeiseleitung vorgesehen ist und daß der Dampfstrom durch die zu einer um die Drosselzone herum angeordneten Drosselzone im wesentlichen senkrecht aufwärts bis Wassereinlaßeinrichtung führt, über die Kühlwas- io _zu der Stelle verläuft, an der das Wasser dem Dampfser zugeführt wird, und bei dem eine turbulente strom zugemischt wird und an dieser Stelle unmittel-Expansionszone vorgesehen ist, dadurch ge- bar in die turbulente Expansionszone übergeht, in kennzeichnet, daß die Wassereinlaßeinrich- der die Wassertröpfchen während ihrer Erhitzung rung (15, 16) an dem in Dampfströmungsrichtung und Verdampfung im Dampf in der Schwebe gehalhinteren, bereits erheblich entspannten Dampf 15 ten werden. Durch die Einführung des Wassers an führenden Ende der Drosselzone vorgesehen ist einer Stelle turbulenter Strömung und niedrigen und daß der Dampfstrom durch die Drosselzone Drucks hinter der Drosselzone wird eine Kühlwasserim wesentlichen senkrecht aufwärts bis zu der einspritzpumpe gegebenenfalls überflüssig, weil die Stelle (16) verläuft, an der das Wasser dem Wasseraufnahme im Dampf durch eine Art Injektor-Dampfstrom zugemischt wird und an dieser Stelle ao wirkung erfolgt. Die vollständige Verdampfung der unmittelbar in die turbulente Expansionszone in den Dampf eingeführten Wassertröpfchen wird daübergeht, in der die Wassertröpfchen während ih- bei durch die Führung des Dampfstroms von unten rer Erhitzung und Verdampfung im Dampf in der nach oben sichergestellt. Solange die Wasser tröpf-Schwebe gehalten werden. chen eine merkliche Größe haben, werden sie durch

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- a₅ die der Schwerkraft entgegenwirkende Strömungsfühzeichnet, daß die Wassereinlaßeinrichtung eine rung des Dampfes in der Schwebe gehalten. Erst um die Drosselzone herum angeordnete Ring- dann, wenn die Tröpfchen so klein geworden sind, kammer (15) aufweist und in einen koaxial zum daß die auf sie wirkende Schwerkraft nicht mehr aus-Drosselorgan (8) und der Drosselzone angeordne- reicht, sie entgegen der Dampfströmung in Schwebe ten ringförmigen Durchlaß (16) ausläuft. 30 zu halten, werden sie in den Dampfstrom mitgenom

men. Dann sind sie aber auch bereits so gut wie vollkommen verdampft bzw. werden im nächsten Augen-

blick verdampft, so daß die unerwünschte Abscheidung von Wasser im niederdruckseitigen Leitungssy-35 stem mit Sicherheit vermieden ist, auch wenn die

Die Erfindung betrifft ein Druckreduzier- und Dampfströmung nicht mehr senkrecht geführt wird. Enthitzventil, bei dem zur Schaffung eines veränder- Gleichzeitig wird hierdurch erreicht, daß mit minilichen Dampfdurchlaßquerschnitts durch eine Dros- malen Kühlwassermengen maximale Dampfabkühselzone ein Drosselorgan mit einem festen Bauteil zu- lung erreicht wird, weil das Wasser restlos verdampft sammenwirkt und bei dem eine Wasserspeiseleitung 40 wird.

zu einer um die Drosselzone herum angeordneten Die bei derartigen Ventilen mit abwärts gerichte-

Wassereinlaßeinrichtung führt, über die Kühlwasser tem Dampfstrom und Kühlwassereinspritzung in die zugeführt wird, und bei dem eine turbulente Expan- Drosselzone bekannte Ausgestaltung der Wassereinsionszone vorgesehen ist. Ventile dieser Art dienen laßeinrichtung, die eine um die Drosselzone herum zur Entspannung und gleichzeitigen Kühlung von 45 angeordnete Ringkammer aufweist und in einem koüberhitztem Dampf durch Einspeisen von Kühlwas- axial zum Drosselorgan und der Drosselzone angeordser in den Heißdampf. neten ringförmigen Durchlaß ausläuft, kann auch

Bisher wurde das Kühlwasser dem Heißdampf beim erfindungsgemäßen Ventil mit Vorteil angevor- oder im Bereich der Drosselzone zugemischt, wo wendet werden, da hierdurch eine Vorkühlung der der Heißdampf einen erheblichen Druck aufweist, 50 Drosselzone bzw. Vorwärmung des Kühlwassers und der Einspritzpumpen für das Kühlwasser erforderlich eine gleichmäßige Kühlwassereinführung in den macht, die einen oberhalb des an der Einspritzstelle Heißdampfstrom erreicht wird,
herrschenden Dampfdrucks liegenden Einspritzdruck Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

erzeugen müssen. Bei einem bekannten Ventil dieser Zeichnung, die einen Teilschnitt einer bevorzugten Art durchströmt der Dampf dabei die Drosselstrecke 55 Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils von oben nach unten, wobei die restlose Verdamp- zeigt, beschrieben.

fung des Kühlwassers durch einen hinter der Drossel- Das dargestellte Ventil ist zum Einbau in der ge-

strecke erfolgenden Entspannungsstoß angestrebt zeigten senkrechten Stellung bestimmt und weist ein wird. Bei einem solchen Ventil muß das Kühlwasser Gehäuse 1 mit einem Flansch versehenen Hochin einen Bereich eingespritzt werden, dessen Druck 60 druckdampfeinlaß 2, einen mit einem Flansch versenoch erheblich über dem Druck des entspannten henen Auslaß 3 für den druckreduzierten und entDampfes liegt, um sicherzustellen, daß der Entspan- hitzten Dampf und einen mit einem Flansch versehenungsstoß zu einer restlosen Verdampfung des Kühl- nen Wassereinlaß 4 auf. Eine Ventilspindel 5 erwassers führt. streckt sich axial durch das Gehäuse 1 und tritt