DE2435561B2 - - Google Patents

Description

ίο Die Erfindung betrifft ein Regelventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Dampfeinlaß und einen Dampfauslaß aufweist, mit einem im Ventilgehäuse beweglich angeordneten Schließteil, mit einem Ventilsitz, an dem der Schließteil bei geschlossenem Ventil dichtend anliegt und dessen Querschnitt eine die Entspannung des Dampfes bewirkende Drosselstufe bildet, und mit einer in Strömungsrichtung hinter dem Ventilsitz im VentilgehäMse angeordneten zweiten Drosselstufe, die einen Lochzylinder aufweist, in deri der Dampf in axialer Richtung einströmt und aus dem der Dampf in radialer Richtung austritt.

Ein solches Ventil und auch ein Ventil, bei dem ein Lochkegel in einer eigenen zylindrischen Führung axial verschiebbar geführt und mit dem Schließteii mechanisch verbunden ist, sind bekannt. Mit dem Abheben des Schließteiles vom Ventilsitz kann der Dampf in radialer Richtung von innen nach außen bzw. von außen nach innen durch dip Wand des Lochkegels bzw. Lochzylinders hindurchtreten.

Diese zweite Drosselstufe des Ventils soll zur Unterdrückung von Schwingungen dienen. Insbesondere in hohen Druckbereichen, beziehungsweise bei hohem Druckgefälle, besteht die Gefahr, daß derartige Schwingungen in stärkerem Maße entstehen. Diese

J5 Schwingungen können sich über das Ventilgehäuse auf die angeschlossenen Leitungen übertragen und bei Resonanzerscheinungen zu Beschädigungen führen.

Es hat sich herausgestellt, daß mit solchen Ventilen ein Entstehen derartiger Schwingungen noch nicht in ausreichendem Maße verhindert werden kann. Auch wenn der wesentliche Teil der die zweite Drosselstufe verlassenden Dampfströmung den Lochkegel in axialer Richtung verläßt, so gibt es doch Ventilstellungen, in denen sich der Dampfdruck durch die Bohrungen des Lochkegels auch in radialer Richtung ausbreiten kann. Eine entsprechende Dampfströmung trifft dann zunächst auf die Wandung des Ventilgehäuses. Hierdurch kann dieses zu Schwingungen angeregt werden. Darüber hinaus führt die Notwendigkeit, für den Lochkegel eine zusätzliche Führung vorzusehen, zu einer Erhöhung des technischen Aufwandes. Ferner ergab sich eine verhältnismäßig starke Verwirbelung der Dampfströmung im Bereich und hinter dem Lochkegel.

Hiervon ausgehend, lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Unterdrücken von Schwingungen mit möglichst einfachen Mitteln im wesentlich größeren Ausmaß gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Lochzylinder an seiner Außenseite mit einer Vielzahl von Leitringen versehen ist, die zur axialen Strömungsrichtung konkav gewölbt sind und die den aus den Umfangsflächen des Lochzylinders austretenden Teil der Strömung axial in Richtung zum austrittsseitigen Ende des Lochzylinders zurücklenken, und daß an der austrittsseitigen Stirnseite des Lochzylinders mindestens ein Lochblech angeordnet ist,

durch das ein weiterer Teil der Strömung in axialer Richtung austritt

Bei dem erfindungsgemäßen Venti! wird die aus dem Lochzylinder zunächst in radialer Richtung austretende Dampfströmung durch die Leitringe möglichst kontinuierlich im die axiale Strömungsrichtung zurückgelenkt so daß nur in verhältnismäßig geringem Maße Verwirbelungen entstehen. Vor allem wird aber auch ein unmittelbares Auftreffen der aus dem Lochzylinder austretenden Dampfströmung in etwa senkrechter Richtung auf die Wandung des Ventilgehäuses verhindert. Hiermit wird erreicht, daß Schwingungen in ■weitaus geringerem Maße entstehen, beziehungsweise entstandene Schwingungen im Bereich des Lochzylinders weitgehend unierdrückt werden.

Es wird nämlich das vom Schließtei! beziehungsweise Regelkegel her mit kritischer Geschwindigkeit strömende Medium in der vorgeschlagenen Vorrichtung gleichgerichtet und so beeinflußt, daß es unterkritisch im nachgeschalteten Lochzylinder radial entspannt und durch Umleitringe in axialer Richtung gelenkt wird. Das Medium kann dann relativ schwingungsfrei in die nachgeschaltete Niederdruckleitung gr-'.angen, so daß dadurch auch in dieser Resonanzschwingungen vermieden werden.

Vorteilhaft ist es, wenn mehrere Lochzylinder koaxial zusammengesetzt sind und wenn die Leitringe dann auf den äußeren Lochzylinder aufgesetzt sind. Die Schwingungsdämpfende Wirkung des Lochzylinders wird hierdurch verbessert Günstig ist es ferner, wenn die Bohrungen der Lochzylinder jeweils in derselben radialen Ebene liegen, jedoch die Bohrungen benachbarter Lochzylinder zueinander versetzt sind.

In weiterer Ausgestaltung der F.rfindung wird vorgeschlagen, daß die Leitringe durch Distanzringe in einem bestimmten axialen Abstand voneinander gehalten sind und daß die Distanzringe mit Aussparungen, Bohrungen oder dergleichen versehen sind, durch die der Dampf in radialer Richtung hindurchtritt. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige Konstruktion, wobei es auc!" denkbar ist, daß jeweils ein Distanzring an der konvexen Seite eines Leitringes angesetzt ist und mit diesem aus einem Stück besteht Die jeweils andere Seite eines Distanzringes liegt dabei an der konkaven Seite de« nächstfolgenden Leitringes an. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, Leitringe und Distanzringe kons?ruktiv zu einem weiteren Jxtchzylinder zusammenzufassen; auch ergibt sich hierdurch eine Vereinfachung in Herstellung und Montage.

Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, daß in den inneren Lov-hzylinder ein an dessen Innenwandung anliegender Ringeinsatz eingesetzt ist, der den lichten Innenquersch/iitt dieses Lochzylinders verengt. Bei hohen Einströmgeschwindigkeiten in den Lochzylinder kann sich in bestimmten Fällen im Unterteil desselben ein Staudruck bilden, während im oberen Bereich inur ein verhältnismäßig geringer Druckanstieg zu verzeichnen ist Der Ringeinsatz bewirkt demgegenüber eine gleichmäßigere Druckverteilung über die Länge des Lochzylinders.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß an der austrittsseitigen Stirnseite des oder der Lochzylinder ein aus Lochblechen und Sieben in abwechselnder Reihenfolge gebildetes Endstück angesetzt ist Hierdurch wird die schwingungsdämmende Wirkung im Bereich der Stirnseite weiter verstärkt. Durch entsprechende Abstimmung des durch dieses Endstück der Strömung entgegengesetzten Widerstandes auf den sich den radial austretenden Strömungsanteilen bietenden Widerstand kann ein möglichst gleichmäßiges Durchsetzen der Strömung in allen Bereichen des Lochzylinders bewirkt werden.

Das Lochblech beziehungsweise das Endstück wird zweckmäßig mittels eines in axialer Richtung durchbrochenen, am Ventilgehäuse befestigten Halterings gehalten, so daß der Lochzylinder an beiden Stirnseiten fest und damit möglichst wenig schwingungsanfällig ist.

Die ausgangsseitige Stirnfläche des Ventilgehäuses

kann mit einem Flansch versehen werden, an den ein Flanschring angeschraubt ist, so daß der Haltering zwischen dem Flansch des Ventilgehäuses und dem Haltering gehalten werden kann. Hierdurch ist zunächst eine sehr einfache Befestigungsmöglichkeit für den Haltering gegeben. Ferner wird der Vorteil erzielt, daß durch die Masse der Flansche Schwingungen des Ventilgehäuses gedämpft werden, so daß sich diese nur in entsprechend geringerem Maße auf angeschlossene Leitungen ausbreiten können.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Ventil,

F i g. 2 einen Teil dieses Längsschnitts als Ausschnitt in vergrößertem Maßstab.

Das in F i g. 1 dargestellte, als Dampfumformventil ausgebildete Regelventil hat ein Ventilgehäuse iO mit

JO einem zur Längsachse desselben rechtwinklig angeordneten Dampfeinlaß 11 und einem Dampfauslaß 12. Ein oberer Teil 13 der Ventilkammer ist mittels einer Stopfbuchse 14 gegenüber einem Aufsatz 15 abgedichtet, an dem ein Betätigungshebel 16 gelenkig befestigt

1Ί ist. Letzterer wiederum ist gelenkig mit einem Stößel 17 verbunden, an dessen unterem Ende der kegelige Schließkeil IS angeordnet ist.

Der Stößel 17 ist mit einem zentrischen Kanal 19 versehen, durch den über ein Anschlußstück 20 Wasser zugeführt werden kann. Dieses tritt am unteren Ende des Schließteils 18 aus.

Der Teil 13 der Ventilkammer ist nach unten hin durch einen der Kegelform des Schließteils 18 angepaßten Ventilsitz 21 begrenzt, auf dem der

« Schüeßteil 18 in seiner Schließstellung aufliegt. In Öffnungsstellung des Schließteils 18 kann der Dampf am Ventilsitz 21 vorbeiströmen.

Unterhalb des Ventilsitzes 21 ist ein innerer Lochzylinder 22 in eine entsprechende Passung im Ventilgehäuse 10 eingesetzt. Dieser Lochzylinder 22 hat eine Vielzahl von radialen Bohrungen 22a und ist im übrigen als tragendes Konstruktionsteil ausgebildet, an dem ein mittlerer Lochzylinder 23 mit Bohrungen 23a und ein äußerer Lochzylinder 24 mit Bohrungen 24a gehalten sind. In den Lochzylinder 22 ist innen etwa im Bereich der oberen Hälfte beziehungsweise dis oberen Drittels seiner Länge ein Ringeinsatz 25 eingesetzt, durch den der lichte Innenquerschnitt des Lochzylinders 22 um ein bestimmtes Stück verengt wird; hierdurch kann sich auch im oberen Teil des Lochzylinders 22 ein größerer Druck aufbauen, so daß auch in diesem Bereich ein entsprechend großer Anteil der Dampfströmung durch die radialen Bohrunger 22a, 23a und 24a austritt.

Auf den äußeren Lochzylinder 24 sind in Ausströmrichtung konka / gewölbte, schüsseiförmige Leitringe 26 aufgesetzt, die an ihren konvexen Seiten mit Distanzringen 26b versehen sind. Letztere haben radiale

Bohrungen 26a, durch die der Dampf hindurchtreten kann. Es bestehen jeweils ein Leitring 26 und ein Distanzring 266 aus einem Stück; es ist aber auch denkbar, den zwischen den Leitringen 26 vorzugebenden axialen Abstand durch separate Konstruktionsteile herzustellen, die in irgendeiner Form radiale Durchtritte aufweisen.

Die Leitringe 26 mit ihren Distanzringen 26b sind von oben her auf den äußeren Lochzylinder 24 aufgeschoben und liegen am unteren Ende desselben an einem Ringflansch 24b an. Am oberen Ende bildet ein Ring 27 den Abschluß, so daß die Lochzylinder 22, 23 und 24 sowie die Leitringe 26 eine konstruktive Einheit bilden.

Die Bohrungen 22a, 23a, 24a und 26a liegen jeweils immer in der gleichen radialen Ebene. Wie jedoch aus F i g. 2 erkennbar, liegen die Bohrungen 23a und 26a genau in der vertikalen Schnittebene, während die Bohrungen 22a und 24a hierzu in Umfangsrichtung der Lochzylinder jeweils ein Stück versetzt sind. Hierdurch wird erreicht, daß der Dampf beim Durchtreten in mehrere radiale Richtungen umgelenkt wird.

Die am unteren Ende des Lochzylinders 24 liegende Stirnfläche desselben ist durch ein Endstück 28 abgedeckt, das aus zwei Lochblechen 28a und zwischen diesen angeordneten Sieben 286 gebildet ist. Die Lochbleche 28a haben Bohrungen 28c. durch die der Dampf hindurchtreten kann.

Das Endstück 28, das aus den Lochblechen 28a und dem aus mehreren Sieben 28£> gebildeten Siebpaket besteht, ist von dem inneren Ring 29a eines Halteringes 29 eingefaßt und sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gehalten. Axiale Durchbrechungen 296 des Halteringes 29 werden durch hier nicht näher bezeichnete strömungsgünstige Arme begrenzt, die den inneren Ring 29a mit einem an seiner Außenseite flanschartig ausgebildeten Außenring 29c verbinden.

Das Ventilgehäuse 10 ist an seinem unteren Ende mit einem Flansch 10a versehen, der mit einem Flanschring 30 verschraubt ist. Zwischen dem Flansch 10a und dem Flanschring 30 ist der Außenring 29cdes Halteringes 29 eingesetzt, so daß der Haltering 29 und damit auch die beschriebene Lochzylinderanordnung mittels der Verschraubung zwischen dem Flansch 10a und dem Flanschring 30 festgehalten sind. Anstelle einer solchen Flanschverschraubung ist natürlich auch eine einfache Verschweißung anwendbar.

ίο Bei geöffnetem Schließteil 18 tritt Dampf in das Innere des Lochzylinders 22 ein, so daß sich in diesem ein entsprechender Dampfdruck aufbaut. Während ein Teil des Dampfes durch das Endstück 28 austritt, wird der übrige Teil des Dampfes durch die radialen Bohrungen 22a, 23a, 24a und 26a nach mehrfacher Umlenkung in radialer Richtung hindurchgeführt. Er trifft dann auf die Innenseiten der Leitringe 26 auf, durch die er in die axiale Richtung zurückgelenkt wird, ohne daß er unmittelbar beziehungsweise in einer im

2(i wesentlichen senkrechten Richtung auf die Innenwandung des Ventilgehäuses 10 auftrifft. Auch entstehen hierbei nur in verhältnismäßig geringem Maße Verwirbelungen.
Es wird also das mit kritischer Geschwindigkeit in die

2'i Lochzylinder-Kombination einströmende Medium unterkritisch und stufenweise in den nachgeschalteten Lochzylindern radial entspannt und durch die Leitringe in axiale Richtung umgelenkt und gleichgerichtet Insgesamt gewährleistet dieses Ventil also eine gute Unterdrückung beziehungsweise Dämpfung vor Schwingungen, wobei durch die Masse des Flansche« 10a und des Flanschrkiger 30 zusätzlich eine Dämpfung der Schwingungen im Ventilgehäuse 10 erreicht wird, se daß sich von hier aus Schwingungen nur in entsprechend

J5 geringerem Maße auf eine angeschlossene Rohrleitung fortpflanzen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Regelventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Dampfeinlaß und einen Dampfauslaß aufweist, mit einem im Ventilgehäuse beweglich angeordneten Schließteil, mit einem Ventilsitz, an dem der Schließteil bei geschlossenem Ventil dichtend anliegt und dessen Querschnitt eine die Entspannung des Dampfes bewirkende Drosselstufe bildet, und mit einer in Strömungsrichtung hinter dem Ventilsitz im Ventilgehäuse angeordneten zweiten Drosselstufe, die einen Lochzylinder aufweist, in den der Dampf in axialer Richtung einströmt und aus dem der Dampf in radialer Richtung austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochzylinder (22) an seiner Außenseite mit einer Vielzahl von Leitringen (26) versehen ist, die zur axialen Strömungsrichtung konkav gewölbt sind und die den aus den Umfangsflächen des Lochzylinders (22) austretenden Teil der Strömung axial in Richtung zum austri'tsseitigen Ende des Lochzylinders (22) zurücklenken, und daß an der austrittsseitigen Stirnseite des Lochzylinders (22) mindestens ein Lochblech (2Sa) angeordnet ist, durch das ein weiterer Teil der Strömung in axialer Richtung austritt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lochzylinder (22, 23, 24) koaxial zusammengesetzt sind uird daß die Leitringe (26) auf den äußeren I.ochzylinder(24) aufgesetzt sind.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (22a, 23a, 24a, 26a,} der LochzyMnder jeweils in derselben radialen Ebene liegen, jedoch die Bohrungen benachbarter Lochzylinder zueinander verset·. sind.

4. Ventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, da«i rch gekennzeichnet, daß die Leitringe (26) durch Distanzringe (260,7 in einem bestimmten axialen Abstand voneinander gehalten sind und daß die Distanzringe (26b) mit Aussparungen, Bohrungen (26a) oder dergleichen versehen sind, durch die der Dampf in radialer Richtung hindurchtritt.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Distanzring (26b) an der konvexen Seite eines Leitringes (26) angesetzt ist und mit diesem aus einem Stück besteht.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitringe (26) und Distanzringe (26b) konstruktiv zu einem weiteren Lochzylinder zusammengefaßt sind.

7. Ventil nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den inneren Lochzylinder (22) ein an dessen Innenwandung anliegender Ringeinsatz (25) eingesetzt ist, der den lichten Innenquerschnitt dieses Lochzylinders (22) verengt.

8. Ventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß an der austrittsseitigen Stirnseite des oder der Lochzylinder (22, 23, 24) ein aus Lochblechen (28a;und Sieben (2Sb)\u abwechselnder Reihenfolge gebildetes Endstück (28) angesetzt ist.

9. Ventil nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochblech (28a; beziehungsweise das Endstück (28) mittels eines in axialer Richtung durchbrochenen, am Ventilgehäuse (10) befestigten Halteringes (29) gehalten ist.

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgangsseitige Stirnfläche des Ventilgehäuses (10) mit einem Flansch (10a; versehen ist, daß an diesem ein Flanschring (30) angeschraubt ist und daß der Haltering (29) zwischen dem Flansch (10a; des Ventilgehäuses (10) und dem Flanschring (30) gehalten ist