Vorrichtung zum Druckausgleich bei Drosselklappen Dross;ellklappen,
die als Absperrorgane bei Wasserkraftanlagen verwendet werden und nicht ins Freie
führen, dürfen bei größeren Abmessungen nicht unter vollem Druck geöffnet werden,
weil das Öffnen der Klappen dabei zuviel Kraft erfordern und zudem mit Gefahren
verbunden sein würde, die bis zu .Zertrümmerungen der an die Drosselklappen angeschlossenen
Maschinenteile führen können. Man pflegt daher die Drücke vor und hinter der Drosselklappe
vor dem Öffnen auszugleichen und wendet dazu Umleitungen an, das sind Leitungen
kleinen Querschnitts, die oberwassierseitig -der Drosselklappe von der Rohrleitung
abzweigen und unterwasserseitig der Klappe wieder in die Rohrleitung münden. In
der Umleitung befindet sich ein Schieber, der vor dem Öffnen der Drosselklappe geöffnet
wird, wodurch der abgesperrte Raum, z. B. das Turbinengehäuse und ähnliches, langsam
gefüllt und unter Druck gesetzt wird, bis die Drücke vor und hinter der Klappe nahezu
oder ganz ausgeglichen sind. Dann erst wird die Drosselklappe geöffnet.Device for pressure equalization in throttle valves
which are used as shut-off devices in hydropower plants and not to the outside
lead, must not be opened under full pressure for larger dimensions,
because opening the flaps requires too much force and is also dangerous
that would be connected up to
Can lead machine parts. The pressures upstream and downstream of the throttle valve are therefore maintained
equalize before opening and use diversions, these are lines
small cross-section, the upstream side of the throttle valve of the pipeline
Branch off and open into the pipeline under the water side of the flap. In
the bypass is a slide that opens before opening the throttle
is, whereby the cordoned off room, z. B. the turbine housing and the like, slowly
is filled and pressurized until the pressures in front of and behind the valve are almost
or are completely balanced. Only then is the throttle valve opened.
Die Umleitungen bringen, so wirksam sie sind, manche Unzuträglichkeiten
mit sich, besonders bei großen Abmessungen und hohen Gefällen. Vor allem kann bei
hohen Gefällen der aus der Umleitung in den zu füllenden Raum schießende Strahl
dadurch Schaden anrichten, daß ier beim Auftreffen auf die Rohrwand Korrosionen
verursacht. Dagegen sind Maßnahmen erforderlich in Gestalt von Panzerungen der betroffenen
Stelle oder besonderer Ausbildung der Umleitung selbst und ihres Absperrschiebers.
Die Umleitung kann zudem manchmal lästig werden durch ihren Platzbedarf, besonders
weil Drosselklappen häufig in engen Räumen, wie etwa Aussparungen im Turbinenfundament,
untergebracht werden müssen.The diversions, as effective as they are, bring some inconveniences
with itself, especially with large dimensions and steep slopes. Above all, can with
high gradient of the beam shooting from the diversion into the space to be filled
cause damage that it corrodes when hitting the pipe wall
caused. On the other hand, measures are required in the form of armoring the affected
Place or special training of the diversion itself and its gate valve.
The redirect can also sometimes be a nuisance due to its space requirements, especially
because throttle valves are often used in narrow spaces, such as recesses in the turbine foundation,
must be accommodated.
Als Ersatz für die Umleitung ist bei Drehklappen bereits ein axial
verschiebbares, in dem Klappengehäuse dicht geführtes Rohrstück
mit
der Lichtweite der Rohrleitung vorgeschlagen worden, dessen Stirnfläche von einem
das Rohr umgebenden Ringkolben auf die geschlossene Drosselklappe gepreßt wird und
dadurch einen Ringspalt zwischen der Klappe und ihrem Gehäuse verschließt. Durch
Zurückziehen des Rohres mit dem Ringkolben wird der Ringspalt freigegeben, das Wasser
kann durch den Spalt strömen, und der Druckausgleich findet statt. Diese Einrichtung
muß aber als ungeeignet für eine Druckausgleichsvorrichtung bei Drosselklappen von
Wasserkraftanlagen bezeichnet werden, weil hier das sandhaltige, durch den schmalen
Spalt mit großer Geschwindigkeit ausströmende Wasser den Rand der Drosselklappe
und die Gehäusewandung stark angreifen würde.As a replacement for the diversion, rotary flaps already have an axial
displaceable pipe section tightly guided in the valve housing
with
the clear width of the pipeline has been proposed, the end face of a
the ring piston surrounding the pipe is pressed onto the closed throttle valve and
thereby closes an annular gap between the flap and its housing. By
Withdrawing the tube with the annular piston releases the annular gap and the water
can flow through the gap and the pressure equalization takes place. This facility
but must be considered unsuitable for a pressure equalization device in throttle valves of
Hydroelectric power plants are called because here the sandy, through the narrow
Water flowing out at high speed cracks the edge of the throttle valve
and the housing wall would be severely attacked.
Die Erfindung beseitigt die mit der Umleitung verbundenen Mißstände
dadurch, daß in die Drosselklappe selbst ein Ventil e.i:ngebaut wird, das durch
von außen gesteuertes Druckwasser betätigt wird. Nach dem Öffnen des Ventils strömt
das abgesperrte Wasser in den noch wasserleeren Raum und füllt ihn genau so, wie
es eine Umleitung getan hätto. Nur kann das Wasser nicht mehr auf die Rohrwandung
treffen und dort Zerstörungen anrichten; denn es tritt in Richtung der Rohrachse
aus und zerwirbelt, besonders wenn das Ventil einen Ringstrahl erzeugt, und zudem
die an den Ventilaustritt anschließenden Rippen so geformt sind, daß der Strahl
noch einen starken Drall erhält. Das Füllventit wird durch den Betriebswasserdruck
gesteuert, und zwar so, daß, nachdem die Drosselklappe geschlossen ist, durch eine
kleine Leitung Druckwasser hinter einen :entsprechend groß bemessenen Kolben geleitet
wird, der das Ventil schließt. Wenn auch die Gefahr, daß ein Füllventil durch Ablagerungen
aus ddm Betriebs-,i-asser unbeweglich gemacht werden könnte, für ein Ringstrahlventil
nicht groß -ist, so kann auch diese Gefahr noch vermieden werden .dadurch, daß man
den Wasserdruck nicht unmittelbar auf einen Kolben wirken läßt, sondern auf eine
an ihm befestigte Membran, deren Durchbiegung dem Ventilhub entspricht. Der Kolben
dient dann nur noch zur Führung für den Ventilkegel und braucht nicht mehr reit
seinem ganzen Umfang auf seiner Führung aufzuliegen.The invention eliminates the drawbacks associated with the diversion
in that a valve e.i: n is built into the throttle valve itself, through which
externally controlled pressurized water is operated. After opening the valve flows
the blocked water into the still water-free space and fills it exactly as
it would have done a diversion. But the water can no longer hit the pipe wall
hit and cause destruction there; because it occurs in the direction of the pipe axis
and swirls, especially when the valve creates a ring jet, and also
the ribs adjoining the valve outlet are shaped so that the jet
still receives a strong twist. The filling valve is controlled by the operating water pressure
controlled, in such a way that, after the throttle valve is closed, by a
small line of pressurized water behind a: appropriately sized piston
which closes the valve. Even if there is a risk that a filling valve is caused by deposits
from ddm operating, i-water could be made immobile for a ring jet valve
is not great, then this danger can also be avoided by the fact that one
lets the water pressure not act directly on a piston, but on one
membrane attached to it, the deflection of which corresponds to the valve lift. The piston
then only serves as a guide for the valve cone and no longer needs riding
to rest on his leadership to its full extent.
In der Zeichnung ist ein Ventil nach der Erfindung beispielsweise
dargestellt.In the drawing, a valve according to the invention is for example
shown.
In den Drosselklappenkörper i ist der Ventilkörper 2 wasserdicht eingesetzt,
der Ventilsitz ist der Ring 3. Der Ventilteller 4., auf die Stange 5 des Kolbens
6 geschraubt, bewegt sich mit dieser. An den Kolben 6 ist die Membran 7 geschraubt,
die zugleich noch mit dem Deckel 8 im Ventilkörper 2 festgeklemmt ist. Durch die
Bohrung g und die Leitung io wird Druckwasser hinter die Membran geleitet, das die
Membran und mit ihr den Kolben 6 und den Ventilteller vom Deckel 8 weg so weit bewegt,
bis Ventilteller 4. auf dem Sitz 3 aufsitzt. Das Füllventil ist dann geschlossen.
Der Ablaufraum i i erteilt dem durch das Ventil tretende Wasser einen ringförmigen
Querschnitt, erzeugt also :einen Ringstrahl, der durch die schräg zur Ventilachse
liegenden Rippen. 12 noch :einen Drall erhält, der ihn stark verwirbelt und unschädlich
macht.The valve body 2 is inserted in a watertight manner in the throttle valve body i,
the valve seat is the ring 3. The valve head 4., on the rod 5 of the piston
6 screwed, moves with this. The membrane 7 is screwed to the piston 6,
which at the same time is still clamped with the cover 8 in the valve body 2. Through the
Bore g and line io, pressurized water is passed behind the membrane, which the
Membrane and with it the piston 6 and the valve plate moved away from the cover 8 so far that
until the valve disk 4 rests on seat 3. The filling valve is then closed.
The drain space i i gives the water passing through the valve an annular shape
Cross-section, so it creates: a ring beam that passes through the diagonally to the valve axis
lying ribs. 12 still: receives a twist that swirls it strongly and is harmless
power.