DE3504760A1

DE3504760A1 - Druckreduzierventil fuer gase

Info

Publication number: DE3504760A1
Application number: DE19853504760
Authority: DE
Inventors: Bogdan Dr.-Ing.-Mech. Niewczas; Wiktor Dr.-Ing.-Mech. Stojanowski; Adam Dipl.-Ing.-Mech. Krakau/Kraków Troszok
Original assignee: Akademia Gomiczo Hutnicza
Current assignee: Akademia Gomiczo Hutnicza
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1985-08-29
Also published as: PL246372A1; PL143996B1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Druckreduzierven-
til für Gase, - mit Ventilgehäuse mit Einströmstutzen und Abströmstutzen, Ventilkörper und Druckreduziereinrichtung, wobei die Druckreduziereinrichtung einen Reduzierkörper mit einer Vielzahl von Gasdurchtrittsbohrungen aufweist und der Ventilkörper in den Reduzierkörper ein- und ausführbar sowie mit einem Ventilkörperbund auf einen Ringsitz aufsetzbar ist. Derartige Ventile werden auch als Expansionsventile bezeichnet.
Bei dem bekannten gattungsgemäßen Druckreduzierventil (DE-OS 22 24 269, Fig. 6,) bestimmen die Gasdurchtrittsbohrungen des Reduzierkörpers allein das Druckreduzierverhalten. Dazu hat der Reduzierkörper mehrere Reduziereinsätze mit entsprechenden Bohrungen und Schlitzen.
Die bekannte Ausführungsform ist in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendig. Sie ist darüber hinaus in funktioneller Hinsicht nachteilig. Bewegt man den Ventilkörper, so können die Gasdurchtrittsbohrungen nacheinander geöffnet oder geschlossen werden. Das bedeutet letzten Endes eine diskontinuierliche, gleichsam stufenweise Steuerung der Druckreduzierung nach Maßgabe der Anzahl der druckreduzierend wirksamen oder verschlossenen Gasdurchtrittsbohrungen. Die strömungsdrosselnde Wirkung ist im übrigen bei der bekannten Ausführungsform nicht leicht veränderbar.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, daß gattungsgemäße Druckreduzierventil so weiter auszubilden, daß die Reduzierwirkung kontinuierlich verändert werden kann. Darüber hinaus soll das Druckreduzierventil in fertigungstechnischer Hinsicht vereinfacht werden. Auch soll die Möglichkeit bestehen, die strömungsdrosselnde Wirkung ohne Veränderung der beschriebenen Bauteile des Druckreduzierventils zu verändern, um das Ventil für unterschiedliche Zwecke einzusetzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Abströmstutzen den Reduzierkörper mit einem Ringraum umgibt und daß in dem Ringraum eine Schüttung aus strömungsdrosselnden Füllkörpern angeordnet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Reduzierkörper eine in Strömungsrichtung umgekehrt kegelförmige Gestalt aufweist, daß in den Reduzierkörper ein entsprechend kegelförmiger Ventilkörper eintaucht und daß im Bereich des oberen Randes des Reduzierkörpers der Ringsitz angeordnet ist. Da mit der Druckreduzierung das Volumen des Gases zunimmt, empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß der Abströmstutzen in Strömungsrichtung kegelförmig erweitert ist, so daß der Ringraum einen entsprechend erweiterten Strömungskanalquerschnitt aufweist. Der Abströmstutzen ist zweckmäßigerweise austrittsseitig durch eine Lochplatte abgeschlossen. Soll eine besonders intensive strömungsdrosselnde Wirkung erreicht werden, so besteht die Möglichkeit, an den Abströmstutzen einen ebenfalls kegelförmig erweiterten Verlängerungsstutzen anzuschließen, der ebenfalls eine Schüttung aus strömungsdrosselnden Füllkörpern aufweist.
In der baulichen Gestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Durch Einfachheit in fertigungstechnischer Hinsicht ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Einströmstutzen sowie der Abströmstutzen rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Das bringt zugleich eindeutige Verhältnisse bei der Betätigung des Ventilkörpers und auch in strömungstechnischer Hinsicht.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgemäßen Druckreduzierventil die strömungsdrosselnde Wirkung kontinuierlich und stufenfrei verändert werden kann. Das beruht darauf, daß erfindungsgemäß die strömungsdrosselnden Füllkörper die eigentliche Druckreduzierungsfunktion übernehmen. Indem man mit Füllkörpern unterschiedlicher Größe arbeitet, läßt sich die strömungsdrosselnde Wirkung unterschiedlichen Zweckbestimmungen des erfindungsgemäßen Druckreduzierventils anpassen, ohne daß die beschriebenen Bauteile verändert werden müßten. Insoweit zeichnet sich das erfindungsgemäße Druckreduzierventil auch durch fertigungstechnische Einfachheit aus. Von besonderem Vorteil ist seine Funktionssicherheit.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Druckreduzierventil, Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus dem Gegenstand der Fig. 1.
Das in den Figuren dargestellte Druckreduzierventil ist für Gase bestimmt. Derartige Ventile werden auch als Expansionsventile bezeichnet. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören zunächst ein Ventilgehäuse 1 mit Einströmstutzen 2 und Abströmstutzen 3, ein Ventilkörper 4 und eine Druckreduziereinrichtung Die Druckreduziereinrichtung besitzt einen Reduzierkörper 5 mit einer Vielzahl von Gasdurchtrittsbohrungen 6. Der Ventilkörper 4 ist in den Reduzierkörper 5 ein- und ausfahr sowie mit einem Ventilkörperbund 7 auf einen Ringsitz 8 aufsetzbar.
Insbesondere aus der Fig. 1 entnimmt man, daß der Abströmstutzen 3 den Reduzierkörper 5 mit einem Ringraum 9 umgibt und daß in dem Ringraum 9 eine Schüttung aus strömungsdrosselnden Füllkörpern 10 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß der Reduzierkörper 5 eine in Strömungsrichtung umgekehrt kegelförmige Gestalt aufweist, daß in den Reduzierkörper 5 ein entsprechend kegelförmiger Ventilkörper 4 eintaucht und daß im Bereich des oberen Randes des Reduzierkörpers 5 der Ringsitz 8 angeordnet ist. Der Abströmstutzen 3 ist in Strömungsrichtung kegelförmig erweitert, so daß der Ringraum 9 einen entsprechend erweiterten Strömungskanalquerschnitt aufweist. Der Abströmstutzen 3 ist im übrigen austrittsseitig durch eine Lochplatte 11 abgeschlossen, auf der die Füllkörper 10 auflagern. Die Fig. 1 zeigt diejenige Ausführungsform, bei der an den Abströmstutzen 3 ein ebenfalls kegelförmiger Verlängerungsstutzen 12 anschließt, der seinerseits eine Schüttung aus strömungsdrosselnden Füllkörpern 10 aufweist.
Der Einströmstutzen 2 sowie der Abströmstutzen 3 sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Das über den Einströmstutzen 3 in den Ringraum 9 des Ventilgehäuses 1 zugeführte Gas strömt in den Ringspalt 13, der von dem Ventilkörper 4 und- dem Reduzierkörper 5 gebildet wird, ein. In der Anfangsphase beim Anheben des Ventilkörpers 4 wird das Gas in dem Ringspalt 13 stark gedrosselt dank der labyrinthartigen Führung der Strömung. In dem Maße, wie die Öffnung des Druckreduzierventils zunimmt, wird die Intensität der Drosselung in dem Ringspalt 13 reduziert. Das Gas aus dem Ringspalt 13 strömt über die Gasdurchtrittsbohrungen 6 in die Schicht aus Füllkörpern 10, die im Ausführungsbeispiel aus Stahlgranalien besteht, in welcher sich der Strömungswiderstand mit der Zunahme des Gasdurchsatzes steigert. Das entspannte Gas strömt durch die Öffnungen 14 in den Lochplatten 11, die an dem Abströmstutzen 3 des Ventilgehäuses 1 angeordnet sind, ab.
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Claims

'tDruckreduzierventil für Gase" P atentansprüche: 1. Druckreduzierventil für Gase, - mit Ventilgehäuse mit Einströmstutzen und Abströmstutzen, Ventilkörper und Druckreduziereinrichtung, wobei die Druckreduziereinrichtung einen Reduzierkörper mit einer Vielzahl von Gasdu rchtrittsbohrungen aufweist und der Ventilkörper in den Reduzierkörper ein- und ausführbar sowie mit einem Ventilkörperbund auf einen Ringsitz aufsetzbar ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Abströmstutzen (3) den Reduzierkörper (5) mit einem Ringraum (9) umgibt und in dem Ringraum (9) eine Schüttung aus strömungsdrosselnden Füllkörpern (10) angeordnet ist.
2. Druckreduzierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reduzierkörper (5) eine in Strömungsrichtung umgekehrt kegelförmige Gestalt aufweist, daß in den Reduzierkörper (5) ein entsprechend kegelförmiger Ventilkörper (4) eintaucht und daß im Bereich des oberen Randes des Reduzierkörpers (5) der Ringsitz (8) angeordnet ist.
3. Druckreduzierventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmstutzen (3) in Strömungsrichtung kegelförmig erweitert ist und der Ringraum (9) einen entsprechend erweiterten Strömungskanalquerschnitt aufweist.
4. Druckreduzierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmstutzen (3) austrittsseitig durch eine Lochplatte (11) abgeschlossen ist.
5. Druckreduzierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abströmstutzen (3) ein ebenfalls kegelförmig erweiterter Verlängerungsstutzen (12) angeschlossen ist, der ebenfalls durch eine Lochplatte (11) abgeschlossen ist und eine Schüttung aus strömungsdrosselnden Füllkörpern (10) aufweist.
6. Druckreduzierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmstutzen (2) sowie der Abströmstutzen (3) rechtwinklig zueinander angeordnet sind.