DE391407C

DE391407C - Ventil zur Steuerung des Durchtritts von unter Druck stehender Fluessigkeit in einen nicht mit Fluessigkeit gefuellten Raum

Info

Publication number: DE391407C
Application number: DEE27802D
Authority: DE
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Publication date: 1924-03-06

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ventile, welche den Auslaß von Flüssigkeit unter Druck nach einem mehr oder weniger geschlossenen, nicht bereits mit Flüssigkeit gefüllten Raum hinsteuern, und ist besonders auf solche Fälle anwendbar, wo die Druckhöhe und die Durchtrittsmenge beträchtliche Werte haben, so daß beim Austritt der Flüssigkeit in einem zusammengefaßten Strahl dieser zerstörende Wirkung auf die umschließenden Teile und auf in seiner Bahn befindliche Gegenstände auszuüben vermag. Ein Beispiel für solche Verhältnisse, unter welchen die Erfindung Anwendung finden kann, bietet das Nebenauslaßventil einer hydraulischen Turbine, welches so angeordnet ist, daß es sich zu öffnen und zeitweise Wasser in den Turbinenablaufkanal eintreten zu lassen vermag, wenn der Regler auf Absperrung oder Verminderung des Zuflusses zum Turbinenrad arbeitet.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf die Wassermenge beim Durchgang durch das Ventil so einzuwirken, daß die zerstörende Kraft des Wassers entweder sehr vermindert oder daß sie ihm völlig genommen wird. Wenn die das Ventil verlassende Flüssigkeit in einen Raum von beträchtlicher Größe eintreten würde, welcher bereits mit Flüssigkeit gefüllt ist, dann würde das Wasser nur in beschränktem Maße einen zerstörenden Einfluß auf die den Raum umschließende Wandung ausüben können, da die Wirbelbewegung, welche im Wasser Platz greift, die Energie des Wasserstroms aufzehren würde und den Wasserstrom daran verhindern würde, geschlossen auf die Wandung zu prallen. Wenn jedoch, wie es unter den eingangs erwähnten Bedingungen der Fall ist, die Flüssigkeit aus dem Ventil in einen Raum ül>ertritt, in welchem sie wenigstens über eine namhafte Strecke frei hinwegzustürzen vermag, dann vermag die zusammengefaßte lebendige Kraft des Wasserstroms eine überaus zerstörende Wirkung auf die Wandung des Raums auszuüben, in den der :

^; Wasserstrom eintritt. Den unter diesen Um-• ständen möglichen zerstörenden Wirkungen des Wasserstroms soll durch besondere Ausbildung des Ventils vorgebeugt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ventil so ausgebildet oder angeordnet, daß die Flüssigkeit, bevor oder während sie durch dasselbe hindurchtritt, eine kreisende Bewegung um die Achse der Austrittsöffnung annimmt, so daß beim Austreten des Strahles aus dem Ventil derselbe durch Zentrifugalwirkung ausgebreitet wird, so daß ein hohler Kegel an Stelle eines massiven Wasserzylinders entsteht.

Die kreisende Bewegung des Wassers kann 6a entweder durch Benutzung von Führungsorganen oder durch die Form der Ventilkammer oder durch die Form und die Anordnung des Durchlasses, durch welchen die Flüssigkeit in die Kammer eingeführt wird, herbeigeführt werden. Im ersten Fall kann ein Ring von Führungsplatten rings um den Ventilkörper vorgesehen sein, welch letzterer die Form eines sich verjüngenden Rotationskörpers besitzt, der sich in achsialer Richtung von seinem Sitz abzuheben vermag. Diese Führungsplatten sind so angeordnet, daß sie geneigt zu radialen Linien stehen, so daß sie die Flüssigkeit daran verhindern, rein radial zu strömen und ihr eine tangentiale Komponente erteilen. In dem Fall, wo die Form der Kammer die tangentiale Bewegungskomponente erzeugt, kann diese Form spiralig um die Auslaßachse herum verlaufen, wobei die Flüssigkeit in einer Ebene geführt wird, welche annähernd rechtwinklig zu der Achse steht, um welche sie fließt. Eine ähnliche Wirkung kann erzielt werden, wenn man die Kammer zylindrisch macht, und wenn man den Einlaßkanal annähernd tangential zum Zylinder anordnet.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist in Abb. ι und 2 im Achsialschnitt und in einem Querschnitt nach der Linie X-X der Abb. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in

Form eines hydraulisch betätigten Nebenauslaßventils dargestellt, welches mit Führungskörpern zur Erzeugung einer Drehung der Flüssigkeit gemäß der Erfindung versehen ist. Auf der Zeichnung bedeutet A die Ventilkammer und B den Einlaß derselben für die zum Geschwindigkeitsregler strömende Flüssigkeit. Der Geschwindigkeitsregler wird , durch einen zentrifugal wirkenden Apparat

ίο oder eine sonstige, von der Turbine angetriebene Steuervorrichtung betätigt und sperrt ab oder vermindert die Zufuhr zum Turbinenrad nach Bedarf. Das Ventil C bewegt sich auf und ab im Zylinder A¹, welcher einen Teil der Kammer A bildet, und der obere Teil des Ventils bildet einen Kolben, auf welchen Flüssigkeit unter Druck wirkt, die durch das Steuerrohr D in den oberen Teil des Zylinders A¹ eintritt, welcher oben durch den Deckel £ abgeschlossen ist. In dem oberen Teil des Deckels E befindet sich eine Kammer F, welche ein Kurvensegment G enthält, das an einer Spindel H sitzt, die mit ihrem unteren Ende mit dem Ventil C verbolzt ist.

Das Kurvensegment G bewegt sich daher auf und ab mit dem Ventil und betätigt die horizontale Welle/, an deren Ende eine kleine Rolle sitzt, so daß sich die Welle / von links nach rechts bewegt, wenn das Ventil in die Höhe geht. Die horizontale Welle / ist durch einen Gelenkmechanismus mit einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Anzeigeorgan verbunden, welches die jeweilige Lage des Ventils C anzeigt, und welches auch in Verbindung mit dem Reglermechanismus und einem hydraulischen Ventil, welches die Verbindung des Rohres D mit dem Druckeinlaß oder dem Auslaß regelt, dazu dient, den Ab- i stand zu regeln, bis zu welchem sich das Ven- | til C bei C¹ zeitweise öffnet, damit Flüssigkeit durch K in den Turbinenablaufkanal in Abhängigkeit von dem Grade, bis zu welchem der Regler die Flüssigkeitszufuhr zum Turbinenrad vermindert hat, eintritt. Das Ventil C ist bestrebt, sich selbsttätig unter der Wirkung des Druckes in der Kammer A zu öffnen, weil sein Querschnitt am unteren ■. Ende des Zylinders A¹ größer ist als der Querschnitt an der Sitzfläche C¹. Dieser Neigung, sich zu öffnen, wird durch den Flüssig-keitsdruck in dem oberen Teil von A¹ entgegengewirkt. Im Innern der Ventilkammer A und aus einem Stück mit derselben bestehend, befindet sich eine Anzahl von Führungsplatten L, welche das Ventil C in solcher Weise umgeben, daß die Flüssigkeit beim Zufluß zum Ventil vom äußeren Teil des Gehäuses her daran verhindert wird, in rein radialer Richtung zur Ventilachse zu strömen und gezwungen wird, in mehr oder weniger tangentialer Richtung zu strömen, so daß sie an der Sitzfläche C¹ vorbei in die Kammer K₁ die Achse der Öffnung umkreisend, eintritt. Das Entstehen der gewünschten kreisenden Bewegung wird durch die Tatsache unterstützt, daß der Einlaß B auf einer Seite der Achse der Auslaßöffnung· liegt, so daß die Flüssigkeit mit Bezug auf diese Achse eine tangentiale Komponente erhält. Das Entstehen einer kreisenden Bewegung wird ferner auch noch dadurch, begünstigt, daß das Gehäuse die Achse der Auslaßöffnung spiralig umschließt, wodurch eine Beschleunigung der gleichförmigen Geschwindigkeit des .Flüssigkeitsflusses um die genannte Achse herbeigeführt wird.

Es ist ersichtlich, daß andere als hydraulische Methoden zur Betätigung des Sicherheitsventils Anwendung finden können und auch, daß die unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschriebene Konstruktion des So Ventils nur ein Beispiel zur Veranschaiilichung des allgemeinen Erfindungsgedankens darstellt, demzufolge der Flüssigkeit eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente erteilt wird, so daß sie durch Zentrifugalwirkung ausgebreitet wird, sobald sie austritt.

Claims

P ATENT-Ansprüche:

1. Ventil zur Steuerung des Durchtritts von unter Druck stehender Flüssigkeit in einen nicht mit Flüssigkeit gefüllten Raum, gekennzeichnet durch eine Führung für die Flüssigkeit, welche ihr eine kreisende Bewegung um die Achse der Durchtrittsöffnung erteilt, so daß die Flüssigkeit nach dem Durchfließen der Sitzöffnung zentrifugal ausgebreitet wird.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsführung aus Führungsplatten (L) besteht, die in der Ventilkammer (A) um die Achse der Durchtrittsöffnung herum- so angeordnet sind, daß sie die gegen die Öffnung strömende Flüssigkeit ablenken.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur. Erzielung der kreisenden Flüssigkeitsbewegung die Ventilkammer (A) spiralige Querschnittsform besitzt, und daß die Flüssigkeit in die Ventilkammer in einer Ebene eingeführt wird, welche wesentlich rechtwinklig zur Achse der durch das Ventil gesteuerten Durchfluß öffnung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.