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Kesselahsperrventil Bei den bekannten Kesselabsprerrventilen ist der
Ventildeckel, durch den die dien Ventilkegel tragende Spindel hindurchgeführt ist,
mit der Ventilbrücke, die die Führung und das. Gewinde zum .Herauf-. und Herunterschrauben
der Ventilspindel enthält, durch Stege oder Säulen verbunden. Brei Anwendung derartiger
Ventile als Absperrventile für Kessel, die mit höheren Drücken und insbesondere
höheren Temperaturen arbeiten, haben sich Schwierigkeiten ergeben. Es hat sich herausgestellt,
daß das längere Zeit geschlossene Ventil eines in Betrieb zu nehmenden Kessels sich
nicht mehr öffnen läßt. Die einzige Möglichkeit, doch noch ei:n Offnen zu bewirken;
war das Läsen der Ventilderkelschrauben, also eine höchst unerwünschte und gefährliche
Maßnahme.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis der Gründe für das Festsetzen
der Ventile und bezieht sich auf Maßnahmen, die zur Behebung der Ursachen angewendet
werden.
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Bei .einem nicht in Betrieb befindlichen Kessel ist zunächst das Kesselabsperrventil
geschlossen, bis der inzwischen beheizte Kessel an die Dampfleitung angeschlossen
wird. Die Temperatur innerhalb des Kessels und seiner einzelnen Teile, also auch
innerhalb der Obertrommel und des Dampfsammlers, steigt zunehmend an. Das am Dampfsammler
befindliche Absperrventil wird also noch nicht vom Dampf durchströmt. Die Temperatur
der außenliegenden Teile, also auch der Stege, die die Ventilbrücke mit dem Ventildeckel
verbinden, bleibt demzufolge hinter der der Obertrommel und des Dampfsammlers zurück.
Der Ventilkegel dagegen wird an seiner Unterseite jedoch schon die Innentemperatur
des Kessels annehmen. Der von dort aus nach der Ventilspindel zu stattfindende Wärmefl.uß
bewirkt dabei eine stärkere Längenänderung der Ventilspindel als die der nicht beheizten
freilxegenden Stege zwischen Ventildeckel und Ventilbrücke.
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Dieser sich ergebende Längenunterschied wirkt sich aus auf die beiden
Einspannst eilen der Ventilspindel, das heißt einerseits den
Ventilsitz
und andererseits die Führung der der Festsetzung des im Betrieb selbsttätigen Ventils
dienenden Spindel in der in der Ventilbrücke befindlichen Spindelmutter. Dabei wird
der Anpr essungsdruck innerhalb des Gewindes so stark, dar, wie bereits erwähnt,
ein Öffnen des Ventils nicht mehr möglich ist. Die genannten Schwierigkeiten «eist
:ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Absperrventil nicht auf.
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Die Erfindung besteht darin, daß die die Verbindung zwischen Ventilbrücke
und Ventildeckel herstellenden Stege o. dgl. beheizt sind. Es wird dadurch .eine
gleichmäßige Längendehnung von Ventilspindel und Stegen herbeigeführt. Auch bei
verschiedenen Temperaturen :ändern sich also die Verhältnisse der beiden Bauteile
zueinander nicht. Der Anpressungsdruck des Ventilkegels wird im warmen Zustand keinen
nennenswerten Unterschied gegenüber dem im kalten Zustande aufweisen.
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Dadurch unterscheidet sich die Erfindung auch weitgehend von bekannten
Beheizungsvorrichtungen von Bauteilen an Rohrleitungen, Kolbünschiebern ai. dgI.
Bei diesen bekanuten Einrichtungen handelt es sich lediglich darum, die Verzögerung
des Wachsens eines radial weiter nach außen gelegenen Bauteils gegenüber den weiter
der Wärmequelle zu liegenden Bauteilen zu vermeiden bzw. zu verringern. Die Stege
können beispielsweise aus Säulen bestehen oder in üblicher Form mit der Vetitilb.rücke
und dem Ventildeckel. in .einem Stück gegossen sein und hinterher mit einer Bohrung
für die Durchführung des Heizdampfes versehen iv.erden.
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Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Zuführung
des Heizdampfes durch nur :einen oder einen Teil der Stege erfolgt, während der
oder de anderen Stege zur Abführung des Heizdampfes benutzt werden. In diesem Fall
erfolgt also die Zuführung wie Abführung des Heizdampfes am selben Ende der Stege,
d. h. entweder im Ventildeckel oder zweckmäßigerweise an der Ventilbrücke. Der benötigte
Heizdampf kann dabei direkt aus der Obertrommel oder dem Dampfsammler oder auch
dem überhitzer entnommen werden, so daß die auf die Stege wirksame Temperatur mit
der Temperatur gleich ist, die durch deal Ventilkegel auf die Ventilspindel wirkt.
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Der unter dem Kesseldruck stehende Heizdampf kann dabei gleichzeitig
zur Erzeugung ' des Schließdruckes auf den Steuerkolben des in bekannter Weise durch
eine Steuer eini-i.clrtung zu betätigenden Absperrventils benutzt werden. In diesem
Fall kann der Heizdampf vom Kessel her durch den Heiz-Aanal eines oder mehrerer
Stege über den Steuerkolben hinweg und dann durch den oder die anderen Stege strömen,
wobei in die Austrittsleitung ein Drosselventil o. dgl. eingebaut ist. Diese Austrittsleitung
kann auch an time geeignete Stelle niederen Druckes angeschlossen sein und damit
das Strömen des Dampfes sichergestellt werden.
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Da in den meisten Fällen eine Beheizung der Stege jedoch :nur vor
dem Öffnen des Absperrventils, also vor AnsSChluß des Kessels an die Dampfleitung,
nötig ist, kann auch die Austrittsleitung nur während des Anhei7ens des Kessels
direkt an die Atmosphärc oder eine geeignete Stelle niederen Druckes angeschlossen
sein, so daß die Beheizunder Stege durch den strömenden Dampf erfolgt. Kurz vor
dem Öffnen des Absperrventils wird in diesem Falle das Ventil in der Austrittsleistung
geschlossen. Es steht dann der volle Kesseldruck durch die Heizdampfzuführungsleitung
auf dem Steuerkolben.
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In den Abbildungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Es ist bezeichnet mit i das Ventilgebäuse, mit 2 der Ventildeckel,
mit ,; die Stege bzw. Säulen, mit 4 die Ventilbrücke. Die `'entilhrüclke enthält
die. Spindelmutter 5, in der die der Festsetzung des Ventils dienende Spindel 6
geführt ist. Der obere Teil der Spindel 6 ist mit einem Antriebsrad ; versehen,
das seinerseits in üblicher Weisse über einen Zahnkranz 8, zum Beispiel vom Heizerstand
aus, bedient werden kann. Die eigentliche Ventilspindel ist mit 9 bezeichnet und
trägt an ihrem Ende den Ventilkegel i o. Auf dieser Ventilspindel 9 ist außerdem
der Steuerkolben i i angeordnet. 12 ünd 13 sind die Anschlußfa.ansche des
Ventils. Die Stege 3 sind erfindungsgemäß mit Bohrungen 14 versehen, durch die der
Heizdampf strömt. In d^r gezeichn^ten Ausführungsart tritt der Heizdampf bei 15
in die Bohrung eines der Stege ein und verteilt sich in dem Raum 1(5 über dem Kolben
i i des im geschlossenen Zustand --ezeichneten Ventils auf die Bohrung oder Bohrungen
in dem anderen Steg bzw. Stegen. Da der Heizdampf unter dein Kesseldruck steht,
und der Dampf über ein Drosselventil bei 18 in die Austrittsle;itunb strömt,
wird in dem Raum 16 ein ganz bestimmt zu bemessender Druck sich einstellen
und bei entsprechender Bemessung der Oberfläche des Kolbens i i der Druck auf diese
Seite des Kolbens i i den vom Kessel her auf den Ventilkegel io wirkenden Druck
übersteigen, also das Ventil geschlossen halten. Genau so wird im anderen Fall,
der Absperrung der Austrittsleitung des Heizdampfes kurz vor Inbetriebnahme des
Ventils, der nunmehr im Raum i 6 herrschende volle Kesseldruck
das
Absperrventil geschlossen halten. Leckdampf und Kondensat werden dann durch Undichtigkeiten
am Steuerkolben i i vorbei in die zum Steuerventil führende Leitung i 7 gelangen.
Damit ist in besonders zweckmäßiger Weise der Heizdampf ausgenutzt fiii die Betätigung
des an sich von einem Steuerventil betätigten. Absperrventils.
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Die Steuertmg selbst erfolgt in üblicher Weise derart, daß nach Lösen
der Spindel 6 über das Antriebsrad 7 zwischen dieser Spindel 6 und der Ventilspindel
9 ein größerer Zwischenraum besteht. Da, wie bereits erwähnt, die Objerfläche des
Steuerkolbens; die in einem Fall unter einem bestirmnten Z-4-schendruck und im anderen
Fall unter dem dem Kesseldruck entsprechenden Heizdampfdruck steht, größer ist als
die des. Ventilkegels, bleibt das Ventil geschlossen, bis von einem Steuerventil
aus die unter dem Steuerkolben i i führenden öffnungen 17 freigegeben werden. Der
in dem Steuerventil herrschende Druck, in der Regel ebenfalls wieder der Kesseldruck,
wird dann in üblicher Weise auf die Unterseite des Steuerkolbens i i wirksam werden,
so daß nunmehr der Druck auf den Ventilkegel und auf die Unterseite des Steuerkolbens
den Druck auf die Oberseite des Steuerkolbens übersteigt und das Ventil sich öffnet.
In ganz gleicher Weise erfolgt das selbsttätige Schließen des Absperrventils durch
Absperrung der Dampfzufuhr und damit Fortfall des Dampfdruckes auf die Steuerkolbenunterseite,
so daß nunmehr wieder der Heizdampfdruck, der im Raum 16 oberhalb des Steuerkolbensherrscht,
das Ventil schließt.