DE3524732C1 - Sicherheitsueberstroemventil - Google Patents
SicherheitsueberstroemventilInfo
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K9/00—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines
- F01K9/04—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines with dump valves to by-pass stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/42—Applications, arrangements, or dispositions of alarm or automatic safety devices
- F22B37/44—Applications, arrangements, or dispositions of alarm or automatic safety devices of safety valves
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Description
entgegengerichtet ist.
Der Absperrkegel 7 ist auf der dem Dampfeintrittsstutzen 4 zugewandten Seite mit einem als Hohlzylinder
ausgebildeten Lochkegel 9 verbunden. Der Lochkegel 9 ist lose in der Sitzbuchse 6 geführt und mit Durchtrittsbohrungen
10 versehen, die gemäß Fig. 2 in mehreren Ebenen übereinander angeordnet und über den
Umfang verteilt sind. Bei einem Anheben der Spindel 8 aus der Schließstellung (linke Bildhälfte der Fig. 1) in
die Offenstellung (rechte Bildhälfte der Fig. 1) gelangen
zunehmend mehr Durchgangsbohrungen 10 aus der Uberdeckung mit der Sitzbuchse 6 heraus. Damit wird
der Weg für den Dampf freigegeben, der bei der Durchströmung der Durchgangsbohrungen 10 von innen nach
außen in einer ersten Stufe entspannt wird.
Eine weitere Druckreduzierung findet beim Durchgang des Dampfes durch einen Lochzylinder 11 statt,
der mit radialem Abstand von dem Lochkegel 9 zwischen dem Dampfeintrittsstutzen 4 und dem Dampfaustrittsstutzen
5 in dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Dem dargestellten Lochzylinder 11 können weitere
Lochzylinder nachgeschaltet sein.
Auf der dem Dampfeintrittsstutzen 4 abgewandten Seite ist der Absperrkegel 7 mit einem als Hohlzylinder
ausgebildeten Lochkorb 12 verbunden. Der Lochkorb 12 enthält in seinem unteren Teil Durchgangsbohrungen
13, die in mehreren Ebenen übereinander angeordnet und über den Umfang verteilt sind (Fig. 3). Oberhalb
der Durchgangsbohrungen 13 weist der Lochkorb 12 einen geschlossenwandigen Abschnitt 14 auf.
Der Lochkorb 12 umschließt ein Führungsstück 15, durch das die Spindel 8 hindurchgeführt ist. Das Führungsstück
15 ist mit axialen Bohrungen 16 versehen, die über einen oberen Ringraum 17 und zwei Bohrungen
18 im Deckel 3 mit Stutzen 19 verbunden sind, die an einer Zuleitung für Spritzwasser angeschlossen sind.
Die axialen Bohrungen 16 enden in einem zum Lochkorb 12 offenen, unteren Ringraum 20. Die Höhe des
unteren Ringraumes 20 ist geringer als die Höhe des geschlossenwandigen Abschnittes 14 des Lochkorbes
12. Das Führungsstück 15 und der Lochkorb 12 sind so zueinander angeordnet, daß in der Schließstellung des
Ventils der geschlossenwandige Abschnitt 14 des Lochkorbes 12 den unteren Ringraum 20 verschließt. Bei
einem Anheben der Spindel 8 kommen zunehmend mehr Durchgangsbohrungen 13 mit dem unteren Ringraum
20 in Verbindung, so daß das Wasser in den Strom des Dampfes eindringen kann, der beim Durchtritt
durch den Lochkegel 9 in den vom Lochzylinder 11 umschlossenen Raum teilweise entspannt ist.
Bei einer Betätigung des Sicherheitsüberströmventils entsprechend den Anforderungen der Kesselanlage
wird der Lochkegel 9 zusammen mit dem Lochkorb 12 nach oben bewegt, so daß dadurch die einzelnen Durchgangsbohrungen
10,13 sowohl am Lochkegel 9 für den Dampf als auch am Lochkorb 12 für die Wassereinspritzung
freigegeben werden. Auf diese Weise kann die Anzahl der Durchgangsbohrungen 13 im Lochkorb 12
und damit der Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Hub variiert werden, so daß die Wassergeschwindigkeit
und damit die Relativgeschwindigkeit zum Dampf an der Einspritzstelle über die gesamte Betriebskennlinie des Sicherheitsüberströmventils groß ist. Das
Wasser wird über eine große Oberfläche fein verteilt und mit hoher Geschwindigkeit nahe am expandierenden
Dampfstrom eingespritzt. Es kann sich damit mit dem Dampfstrom optimal vermischen und verdampfen.
Der Lochkorb 12 ist zusätzlich zu den Durchgangsbohrungen 13 mit mehreren achsparallelen, an beiden
Enden geschlossenen Bohrungen 21 versehen. Das obere Ende jeder achsparallelen Bohrung 21 ist mit
einer radialen Bohrung 22 verbunden, die nur zum Führungsstück 15 hin offen ist. Am unteren Ende jeder
achsparellelen Bohrung 21 sind eine oder mehrere Einspritzlöcher 23 vorgesehen, die zum Ventilinnenraum
hin offen sind. Bei einem geringen Hub der Spindel 8 wird zunächst eine Verbindung zwischen dem unteren
Ringraum 20 des Führungsstückes 15 und der radialen Bohrung 22 hergestellt und dadurch durch die achsparallele
Bohrung 21 und die Einspritzlöcher 23 Wasser nahe am Ventilsitz der Dampfmenge beigemischt.
Damit wird auch bei geringen Dampfmengen eine für eine optimale Durchmischung aureichend hohe Relativgeschwindigkeit
des Wassers zum Dampf erreicht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
- Leerseite -
Claims (3)
1. Sicherheitsüberströmventil für Dampf, das ein Gehäuse (1) mit einem Dampfeintrittsstutzen (4),
einem Dampfaustrittsstutzen (S) und einem Ventilsitz enthält, der durch einen entgegen der Schließkraft
angeströmten und mit einer axial verstellbaren Spindel (8) verbundenen Absperrkegel (7) verschließbarist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkegel (7) auf der dem Dampfeintrittsstutzen
(4) zugewandten Seite mit einem Lochkegel (9) und auf der abgewandten Seite mit einem Lochkorb
(12) verbunden ist, die als Hohlzylinder ausgebildet sind und die in mehreren Ebenen übereinander
über den Umfang verteilte Durchgangsbohrungen (10,13) aufweisen und daß der Lochkorb (12)
oberhalb der Durchgangsbohrungen (13) einen geschlossenwandigen Abschnitt (14) aufweist und
ein Führungsstück (15) dichtend umschließt, das mit einem Spritzwasseranschluß verbunden ist.
2. Sicherheitsüberströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück
(15) konzentrisch zur Spindel (8) angeordnet ist und axiale Bohrungen (16) aufweist, die am unteren
Ende in einem zum Lochkorb (12) hin offenen Ringraum (20) enden, dessen Höhe geringer ist als die des
geschlossenwandigen Abschnittes (14) des Lochkorbes (12).
3. Sicherheitsüberströmventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochkorb
(12) zusätzlich zu den Durchgangsbohrungen (13) achsparallele Bohrungen (21) aufweist, die am oberen
Ende mit innenliegenden radialen Bohrungen (22) und am unteren Ende mit zum Ventilinnenraum
offenen Einspritzlöchern (23) in Verbindung stehen.
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsüberströmventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches
1, wie es z. B. aus der Veröffentlichung »Technische Mitteilungen«, 2/1974, S. 73, Bild 3, bekannt ist.
In konventionellen Kraftwerken wird neuerdings als Verbindung vom Überhitzeraustritt am Hochdruckteil
des Dampferzeugers und dem Zwischenüberhitzereintritt eine Überströmstation eingesetzt, die gleichzeitig
als Sicherheitseinrichtung dienen soll. Diese Überströmstation hat mehrere Aufgaben zu erfüllen. So ist
der Dampfdruck von der Hochdruckschiene zur Mitteldruckschiene der Kesselanlage geregelt zu reduzieren.
Dieser teilentspannte Dampf ist auf die Temperatur am Zwischenüberhitzereintritt abzukühlen. Schließlich ist
ein Überschreiten des Kesselkonzessionsdruckes zu verhindern.
Es sind sogenannte Dampfumformventile bekannt (DE-PS 19 45 035, DE-PS 25 44 970), die zur Druck- und
Temperaturreduzierung von Dampf dienen. Diese Dampfumformventile weisen ein als Parabol- oder
Lochkegel ausgebildetes Drosselorgan für den Dampf auf. Gleichzeitig ist eine Spritzwasserleitung vorgesehen,
die mit in mehreren Ebenen übereinander angeordneten Einspritzbohrungen verbunden ist.
Dabei sind das Drosselorgan und die Einspritzbohrungen so miteinander funktionell verknüpft, daß der durch
die jeweilige Stellung des Drosselorgans freigegebene
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65 Querschnitt der Einspritzbohrungen dem freigegebenen Dampfregelquerschnitt angepaßt ist. Bei den
bekannten Dampfumformventilen erfolgt die Spritzwasserzuführung von unten und innerhalb eines
engen Raumes, in dem außerdem hohe Dampfgeschwindigkeiten herrschen. Wegen dieser Enge des
Raumes ist die für die Verdampfung zur Verfügung stehende Oberfläche gering. Außerdem lassen die hohen
Dampfgeschwindigkeiten kein Durchdringen der Wasserteilchen bis zur Mitte des Dampfstrahles zu.
Die aus den beiden genannten Patentschriften bekannten Dampfumformventile weisen keinen von
unten mit Druck beaufschlagten Absperrkegel auf, wie er grundsätzlich bei Sicherheitsventilen verlangt und
eingesetzt wird. Wegen des von unten zugeführten Spritzwassers sind daher die bekannten Dampfumformventile
nicht ohne weiteres mit einer Sicherheitseinrichtung zu versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsüberströmventil der gattungsgemäßen Art
derart zu gestalten, daß gleichzeitig eine Druck- und Temperaturreduzierung möglich ist, wobei das
Spritzwasser in bestmöglicher Weise in den Dampfstrom einzubringen ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sicherheitsüberströmventil durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsüberströmventil erfolgt die Spritzwasserzuführung von oben, so
daß die Anordnung eines von unten mit Druck beaufschlagten Absperrkegels möglich wird. Damit kann das
Ventil die Funktion einer Sicherheitseinrichtung in Verbindung mit einer Druck- und Temperaturreduzierung
erfüllen. Die Einspritzung des Wassers erfolgt in der Weise, daß eine große Oberfläche bereitgestellt
wird, über die das Wasser in den Strom des erst teilweise entspannten Dampfes eindringt. Dadurch findet eine
gleichmäßige Verdampfung des Wassers statt. Bei geringer Dampfmenge und nur wenig angehobenem
Absperrkegel wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 3 das Spritzwasser in die Nähe des Ventilsitzes
zugeführt.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Ventil gemäß der
Erfindung, wobei in der linken Bildhälfte die geschlossene und in der rechten Bildhälfte die offene Ventilstellung
gezeigt ist,
Fig. 2 die Abwicklung des Lochkegels, Fig. 3 die Abwicklung des Lochkorbes und
Fig. 4 den Schnitt IV-IVnachFig. 3 bzw. die Einzelheit
Z nach Fig. 1.
Das Sicherheitsüberströmventil ist in der Dampfleitung des Hochdruckteiles einer Kesselanlage angeordnet.
Es enthält ein Gehäuse 1, das durch einen mit Hilfe von Schrauben 2 befestigten Deckel 3 geschlossen ist.
Das Gehäuse 1 weist einen Dampfeintrittsstutzen 4 und einen Dampfaustrittsstutzen 5 auf. Der Ventilsitz ist
durch eine Sitzbuchse 6 gebildet und wird durch einen Absperrkegel 7 freigegeben bzw. geschlossen. Der
Absperrkegel 7 ist an einer axial verstellbaren Spindel 8 befestigt, die durch den Deckel 3 hindurchgeführt ist.
Auf die Spindel 8 wirkt die Andrückkraft, die durch eine Hydraulik aufgebracht wird und die dem Druck des von
unterhalb des Absperrkegels 7 anstehenden Dampfes
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3524732A DE3524732C1 (de) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | Sicherheitsueberstroemventil |
DE8686103374T DE3660193D1 (en) | 1985-07-11 | 1986-03-13 | Overflow safety valve |
EP86103374A EP0208056B1 (de) | 1985-07-11 | 1986-03-13 | Sicherheitsüberströmventil |
AT86103374T ATE34209T1 (de) | 1985-07-11 | 1986-03-13 | Sicherheitsueberstroemventil. |
SU864027593A SU1452492A3 (ru) | 1985-07-11 | 1986-06-05 | Предохранительный перепускной клапан |
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Legal Events
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |