DE549089C - Entlastung von Ventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an hochbelasteten großen Ventilen mit dem Ziel, ohne die Notwendigkeit übermäßig großer Handräder und ohne erhebliehen Aufwand an Handkraft und Zeit den Schließungs- oder öffnungsdruck überwindbar zu machen und dabei auch ohne Servomotoren auszukommen. Die bisher üblichen Entlastungsvorrichtungen für derartige \^rentile bestanden einerseits aus Absperrkörpern mit doppelten Ventilsitzen oder einem Ventilsitz und einem Rundschiebersitz, die zwar eine vollständige Entlastung ermöglichen, aber insbesondere gegenüber hohen Drücken nicht dichthalten, andererseits aus besonderen kleinen Entlastungsventilen, die zunächst einen Druckausgleich zwischen Zu- und Abströmraum ermöglichen sollen. Diese letzteren Einrichtungen ermöglichen, abgesehen

so von ihrer verwickelten Bauart, beispielsweise bei Einbau des Hauptventils in eine Dampfturbinenleitung praktisch überhaupt keine Entlastung.

Bekannt sind auch Ventile mit einem mit

*5 dem Absperrkörper verbundenen Entlastungskolben, der in einem besonderen Entlastungszylinder gleitet und vor Schließen oder Offnen des Hauptventils mittels eines besonderen Hilfsventils unter Druck gesetzt bzw. λ'οη Druck entlastet wird. Derartige Ventile zeigen verwickelte Bauart und sind daher teuer und erfordern sorgfältige Wartung, zumal sie im allgemeinen gegenüber Wärmeverziehungen des Gehäuses empfindlich sind.

Für kleine Ventile und geringe Drücke ist es bekannt, die Ventilspindel im Verhältnis zum Absperrkörper ziemlich dick auszubilden. Dies geschieht jedoch lediglich aus Festigkeitsrücksichten, and für die Entlastung des Absperrkörpers haben solche Ventilspindein keine Bedeutung, zumal sie im allgemeinen nicht im Zuströmraum, sondern im Abströmraum des Ventilgehäuses liegen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlastung von Ventilen großer Abmessung für hohen Druck, und das Wesentliche besteht darin, daß der in den Zuströmraum des Dampfes o. dgl. hineinragende Teil der Spindel in einen derart verstärkten Kolbenteil übergeht, daß sein Durchmesser mindestens gleich dem halben wirksamen Durchmesser des Ventilkörpers ist, und daß der kolbenartige Teil gegen das Ventilgehäuse oder einen besonderen Einsatz abgedichtet ist.

Eine derartige Entlastungsvorrichtung ist besonders einfach und ermöglicht eine Entlastung des Absperrkörpers gegenüber öffnen und Schließen des Ventils, wobei insbesondere bei häufig nahe der Schließstellung arbeitenden Ventilen der Entlastungskolbenteil besonders dick ausgeführt sein kann, um eine weitgehende Entlastung gegenüber öffnen des Ventils zu ermöglichen. Infolge der Verwendung nur eines Ventilsitzes ist bei solchen Ventilen sehr hohe Dichtigkeit am Absperrkörper erreichbar, die noch durch Verwendung eines harten Sitzes und eines weichen Gegensitzes erhöht werden kann, und auch

Claims (5)

nach außen hin läßt sich sehr hohe Dichtigkeit durch Amvendung geeigneter Stopfbuchsen mit Weichpackungen erreichen Solche Weichpackungen ermöglichen dabei gleichzeitig ein Nachgeben gegenüber dem Kolbenteil des Absperrkörpers, so daß dieser auch bei Wärmeverziehungen des Ventilgehäuses sich dem Sitz der Ventilbrücke stets gut anpassen kann. to Weitere vorteilhafte Ausführungsformen für das Ventil, die sich unter anderem auf besondere Stopfbüchsen für den Entlastungskolben, gegebenenfalls unter Verwendung an sich bekannter großflächiger Grundringe der Stopfbüchsen bzw. unter Benutzung an sich bekannter Kolbenringe an dem Entlastungskolben, beziehen, sind im folgenden beschrieben. Die Zeichnung veranschaulicht das neue so Ventil an zwei Ausführungsbeispielen, und zwar ist Abb. ι Längsschnitt einer Ausgestaltung der Stopfbüchse, Abb. 2 Teilschnitt einer abgewandelten Sitzausbildung, Abb. 3 Längsschnitt einer Ausführungsform mit Kolbenringdichtung. Nach Abb. 1 enthält ein Ventilkörper 1 in üblicher Art eine Ventilbrücke 2, und zur Vermeidung toter Wirbelräume ist in der einen, im Beispiele als Auslaßseite angedeuteten Seite des Ventilkörpers eine Hilfswand 3 so angebracht, daß tote Wirbelräume vermieden sind und die Strömung möglichst wenig Widerstand findet. Als Abschlußglied dient ein Differentialkolben, der aus Sitzteil 4 und im Durchmesser kleinerem Kolbenteil 5 besteht. Der Sitzteil 4 enthält eine weiche Sitzdichtung 6, beispielsweise aus Kupfer, mit der er an der Ventilbrücke 2 abdichtet. Zum Einbau dieses Differentialkolbens enthält das Gehäuse 1 eine öffnung 7 mit größerem Durchmesser als der Sitzteil 4, und in den hieran anschließenden, brillenartig ausgestalteten Ventilhals 8 ist zwischen einem Grundring 9 und einem Ventilaufsatz 10 eine Stopfbüchspackung 11, beispielsweise graphitierter Asbest, eingelegt, die dichtend an den Kolben 5 und an dem Gehäuseteil 8 anschließt. Im Ventilaufsatz 10 ist eine Spindel 12 mit Handrad 13 mit Gewinde laufend gelagert, und diese Spindel greift am Kolben 5 drehbar, aber axial unverschieblich an. übliche Schrauben legen den Aufsatz 10 am Ventilhals 8 fest. Der Sitzteil 4 des Absperrgliedes ist durch die Spindel 12 beim öffnen bis an den Grundring 9 gegenziehbar, und zweckmäßig sind beide Teile dicht aufeinanderpassend bearbeitet, so daß in äußerster Öffnungsstellung die Weichpackung 11 besonders scharf angezogen werden kann, um gut dichtzuhalten, und dabei noch die Dichtung gegenüber dem Ausgleichkolben 5 zusätzlich zwischen den Teilen 4 und 9 erfolgt. Die Differentialkolbenausbildung der Teile 4 und 5 ergibt eine Entlastung der Spindel 12 solcher Art, daß nur die Differenz der auf beide Flächen wirkenden Drücke beim öffnen und Schließen überwunden zu werden braucht. Der auf dem Grundring 9 lastende Druck des Dampfes, Gases oder der Flüssigkeit ergibt dabei eine mit dem Druck zunehmende Anpressung der Weichpackung 11, so daß die Abdichtungsvvirkung sich dem Druck selbsttätig anpaßt. Nach Abb. 2 ist die Weichpackung 11 durch einen zwischen dem Grundring 9 und dem Ventilaufsatz ro eingelegten Hilfsring 14 unterteilt, der in eine Ringnut 15 des Aufsatzes 10 hineingreift. Diese Ausgestaltung eignet sich für Ausführungen mit sehr großem Ventildurchmesser, wo die Stopfbüchspackung eine unerwünscht große radiale Dicke erhalten würde, indem nunmehr beiderseits des Hilfsringes 14 einzelne Packungen geringerer radialer Dicke verwendbar sind, deren eine wieder am Kolben 5· abdichtet, während die andere gegen den Gehäusehals 8 abdichtet. Nach Abb. 3 ist die Ausgestaltung des Ventilkörpers ι mit Brücke 2 und Hilfswand 3 sowie gegebenenfalls 3° im wesentlichen dieselbe wie im ersten Beispiele. Auch der Sitzkolben 4 weist die gleiche Ausbildung auf. Der Ausgleichkolben 5 enthält hier jedoch Dichtungsringe 16, und der Ventilaufsatz 10, der hier mit einer Flanschdichtung 17 am Gehäusehals 8 abgedichtet ist, trägt einen Zylinderfortsatz 18, in dem der Kolben 5 mit seinen Ringen r6 abdichtend gleitet. Ein durchlochter Stützflansch 19 führt den Zylinderfortsatz 18 im Ventilhals 8. Die Handradspindel 12 mit Handrad 13 weist wieder die gleiche Ausbildung wie im ersten Beispiele »°5 auf. Die Wirkung ist hier die gleiche wie im ersten Beispiele. PATßTSTTANSPRÜCHE :

1. Entlastung von Ventilen großer Ab- «° messung für hohen Druck, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Zuströmraum des Dampfes o. dgl. hineinragende Teil der Spindel in einen derart verstärkten Kolben teil (s) übergeht, daß sein Durchmesser mindestens gleich dem halben wirksamen Durchmesser des Ventilkörpers ist, und daß der kolbenartige Teil gegen das Ventilgehäuse oder einen besonderen Einsatz abgedichtet ist. ^lao

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Weichpackung (11)

den Kopfteil (ίο)' gleichzeitig gegen den Kolbenteil der Spindel und gegen das Ventilgehäuse abdichtet und einen äußeren Durchmesser besitzt, der mindestens gleich dem des Absperrkörpers (4) ist und zwischen Ringen (9, 10) von dachähnlichem Querschnitt radial nach innen und außen angedrückt ist, wobei zweckmäßig zwischen den Ringen ein Hilfsring (14) eingelegt ist, der die Packung in zwei Einzelpackungen verringerter radialer Dicke unterteilt.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkörper (4) des Absperrgliedes bis gegen den die Halbmesserdifferenz zwischen ihm und dem Kolbenteil (5) überbrückenden Grundring (9) der nach außen dichtenden Packung (11) anziehbar ist, um in Offenstellung des Absperrgliedes die Abdichtung nach außen hin zu unterstützen.

4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundring (9) der den Kolben teil (5) nach außen abdichtenden Packung (11) in an sich be- as kannter Weise mit großer freier Fläche dem im Ventileinlaßraum herrschenden Druck ausgesetzt ist.

5. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenteil (5) mit an sich bekannten Kolbenringen (16) in einem am Gehäuse (8) festlegbaren Ventilaufsatzzylinder (18) nach außen hin abgedichtet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen