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DE69717628T2 - Mehrwegeventil für einen wärmetauscher - Google Patents

Mehrwegeventil für einen wärmetauscher

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Publication number
DE69717628T2
DE69717628T2 DE69717628T DE69717628T DE69717628T2 DE 69717628 T2 DE69717628 T2 DE 69717628T2 DE 69717628 T DE69717628 T DE 69717628T DE 69717628 T DE69717628 T DE 69717628T DE 69717628 T2 DE69717628 T2 DE 69717628T2
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DE
Germany
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valve
valve body
end plates
channels
end plate
Prior art date
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DE69717628T
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Ralf Blomgren
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/22Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution
    • F16K3/24Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members
    • F16K3/26Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with sealing faces shaped as surfaces of solids of revolution with cylindrical valve members with fluid passages in the valve member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G9/00Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
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    • F16K11/06Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Verändern der Fließrichtung eines Fluids in Leitungen, welche das Fluid in Richtung zu einem Wärmetauscher hin bzw. von diesem weg führen, wobei das Ventil einen drehbaren Ventilkörper und ein umgebendes Ventilgehäuse umfasst, das aus einem zylindrischen Mantel mit Abschlussplatten besteht, wobei der Ventilkörper eine Drehachse aufweist, die mit einer gedachten Achse des zylindrischen Mantels zusammenfällt, und wobei sich vier Durchgangskanäle durch den Ventilkörper derart ausgerichtet hindurch erstrecken, dass die Hauptfließrichtungen des Fluids parallel zur Drehachse des Ventilkörpers verlaufen und dass die Öffnungen in zwei Durchgangskanälen unmittelbar vor zwei Öffnungen in der jeweiligen Abschlussplatte angeordnet sind, wenn sich der Ventilkörper in einer ersten Drehposition befindet, und dass Öffnungen in den beiden anderen Durchgangskanälen unmittelbar vor den Öffnungen in den Abschlussplatten angeordnet sind, wenn sich der Ventilkörper in einer zweiten Drehposition befindet.
  • Wärmetauscher, die bei Systemen verwendet werden, bei denen Kühlwasser aus natürlichen Strömen, Flusswasser, Meerwasser etc. entnommen wird, haben häufig Probleme mit Verstopfung. Der Grund dafür ist zum einen, dass sich Schlick und Partikel in den Kühlkanälen festsetzen, zum anderen biologisches Wachstum.
  • Ein einfacher und umweltfreundlicher Weg, einen Wärmetauscher anständig sauber zu halten, ist, ihn regelmäßig rückzuspülen, z. B. wird die Fließrichtung zum Beispiel jeden Tag einmal oder ein paar Mal umgekehrt. Durch die Umkehrung der Fließrichtung werden Schlick und Partikel, die sich im Einlassbereich des Wärmetauschers festgesetzt haben, auf dem selben Weg hinaus gespült, auf dem sie hineingekommen sind.
  • Solch ein Rückspülsystem ist üblicherweise aus vier Ventilen und zwei Röhren aufgebaut, welche die Einlass- und Auslassleitungen verbinden. Die Investitionskosten für ein solches System ist oft ziemlich groß im Vergleich mit den Kosten für den Wärmetauscher. Rückspülung wird daher nicht in einem solchen Ausmaß verwendet, wie es sollte, was zu unnötigen Energieverlusten infolge einer Verringerung der Wirksamkeit des Wärmetauschers führt. Die beschriebene Art des Rückspülsystems hat zudem einen anderen Nachteil, nämlich das Risiko des Schließens oder Öffnens falscher Ventile. Mit vier Ventilen, von denen jedes zwei Stellungen hat, sind 16 Kombinationen für die Ventilstellungen möglich, was hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Steuerungs- und Überwachungssysteme stellt.
  • Ein Ventil entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist zum Beispiel durch US-A-4,203,469 bekannt, das ein Ventil zum Gebrauch in einem Kühlsystem beschreibt. Dieses Ventil besteht aus einem drehbaren zylindrischen Körper und aus einem Ventilgehäuse, das aus einem Mantel und zwei Abschlussplattenteilen besteht, in dem verschiedene Komponenten, die für die Funktion des Ventils wesentlich sind, integriert worden sind. In jeder Abschlussplatte sind zwei Röhren, die sich nach außen erstrecken, zur Verbindung des Ventils mit den Leitungen vorhanden und diese Röhren sind schräg in Bezug auf die Drehachse des Ventilkörpers. Eine der Abschlussplatten weist eine Dichtungsscheibe auf, die gegen eine Abschlussplatte des Ventilkörpers mittels einer Feder gedrückt wird, und in der anderen Abschlussplatte ist eine elektrische Vorrichtung zur Drehung des Ventilkörpers vorhanden. Dieses Ausführungsbeispiel ist am besten geeignet für Systeme mit vergleichsweise kleinen Röhrenabmessungen und ist in verschiedener Hinsicht wegen deren Komplexität weniger geeignet für große Ventile. Mit diesem Design würde das Risiko für funktionelle Störungen beim Gebrauch in einem Kühlwassersystem sehr groß sein, wo die Feuchtlast sehr groß ist, insbesondere, wenn Meerwasser verwendet wird, da es sehr korrosiv ist. Das in US-A-4,203,469 beschriebene Ventil ist zudem vergleichsweise voluminös, da die vier Durchgangskanäle sich in der Weise durch den Ventilkörper erstrecken, dass alle vier Durchgangskanäle den selben Durchmesser im Zwischenteil des Ventilkörpers kreuzen. Der Kreuzungsbereich des Zwischenteils des Ventils weist die größte Abmessung auf, die erheblich größer ist, als die Summe der Durchmesser der Durchgangskanäle.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Kosten für ein Rückspülsystem für einen Wärmetauscher erheblich zu vermindern und ein System bereitzustellen, das einfacher handzuhaben ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Ventil gelöst, das die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist.
  • Die Kosten können dadurch vermindert werden, dass vier Ventile durch eines ersetzt werden, und dadurch, dass die Röhrenanlage vereinfacht wird. Der Aufbau des Ventils hat auch große Bedeutung für die Kosten, weshalb nach einem einfachen Aufbau mit wenig Maschinenbearbeitung gesucht wird. In der unteren Beschreibung wird ein solches Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Die Handhabung wird durch die Tatsache vereinfacht, dass nur ein Ventil beim Rückspülen arbeiten muss und dass das Ventil nur zwei Stellungen hat. Infolge dieser Einfachheit ist kein Bedarf für ein anspruchsvolles Steuersystem, zum Beispiel für eine Fernsteuerung des Rückspülventils, vorhanden. Das Ventil kann mittels eines Zylinders oder einer Schwenkvorrichtung gesteuert werden, der bzw. die sich zwischen zwei Endstellungen bewegen kann.
  • Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unten mit Bezugnahme auf Fig. 1-12 beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Rückspülvorrichtung nach einem früher bekannten Prinzip.
  • Fig. 2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Rückspülventil.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht auf das Rückspülventil.
  • Fig. 4 zeigt schematisch einen Ventilkörper und das Prinzip für die Anordnung von Durchgangskanälen.
  • Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Rückspülventils.
  • Fig. 6 ist eine Ansicht auf das Ende des Rückspülventils.
  • Fig. 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I durch das Rückspülventil in Fig. 6.
  • Fig. 8 ist eine Vergrößerung des Bereichs A in Fig. 7.
  • Fig. 9-11 zeigen Querschnitte entlang den Linien II-II, III-III bzw. IV-IV durch das Rückspülventil in Ventil 5.
  • Fig. 12 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Ventilkörpers.
  • Fig. 1 zeigt einen Plattenwärmetauscher 1, mit einer Ventilanordnung 4-7, die eine Umkehrung des Flusses im Wärmetauscher ermöglicht und dadurch eine Rückspülung des Wärmetauschers trotz unveränderter Fließrichtung in Leitungen 2 und 3, die Fluid zu dem Wärmetauscher hin bzw. weg führen.
  • Bei normaler Tätigkeit sind die Ventile 4 und 5 geöffnet und die Ventile 6 und 7 sind geschlossen. In der Figur sind die Leitung 2 eine Einlassleitung und die Leitung 3 eine Auslassleitung, was bedeutet, dass Fluid durch die Leitung 2, durch das Ventil 4 hindurch und in den Wärmetauscher durch eine Einlassöffnung 10 hineintreten wird. Nachdem es den Wärmetauscher passiert hat, wird das Fluid durch die Auslassöffnung 11 abfließen und durch das Ventil 6 und weiter durch die Leitung 3 hindurchtreten. Bei einem Rückspülen des Wärmetauschers werden die Ventile 4 und 5 geschlossen und die Ventile 6 und 7 geöffnet. Das durch die Leitung 2 eintretende Fluid wird dabei nach unten in eine Leitung 8 hinein und durch das Ventil 7 und in die Öffnung 11 hinein gezwungen. Das Fluid passiert danach den Wärmetauscher in einer Richtung, die der normalen Fließrichtung entgegengesetzt ist. Das Fluid wird durch die Öffnung 10 hinaus gelassen, passiert das Ventil 5 und eine Leitung 9, um in der Leitung 3 weg transportiert zu werden.
  • Fig. 2 zeigt den Plattenwärmetauscher 1 mit einem Rückspülventil 12 an den Einlass- und Auslassleitungen 2 bzw. 3. Das Rückspülventil hat die selbe Funktion, wie die Ventile 4-7 und die Leitungen 8 und 9 in Fig. 1.
  • Bei normaler Tätigkeit wird ein Ventilkörper des Rückspülventils in so eine Stellung gedreht, dass die Einlassleitung 2 mit der Einlassöffnung 10 und die Auslassöffnung 3 mit der Auslassöffnung 11 über zwei vorzugsweise zylindrische Durchgangskanäle in dem Ventilkörper verbunden ist.
  • Beim Rückspülen wird der Ventilkörper in eine andere Stellung gedreht, so dass die Einlassleitung 2 mit der Auslassöffnung 11 und die Auslassleitung 3 mit der Einlassöffnung 10 verbunden werden. Das Design und die Funktion des Rückspülventils wird weiter mit Bezugnahme auf die Fig. 3-12 beschrieben.
  • Fig. 3 zeigt ein Rückspülventil vom selben Typ, der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurde, aber es ist hier um 90º gedreht gezeigt, im Vergleich zu dem Ventil in Fig. 2. Das Ventilgehäuse besteht aus zwei ebenen Abschlussplatten 13a und 13b, einem Mantel 14 und Schraubverbindungen 17, welche die Abschlussplatten und den Mantel zusammen halten. An den zwei Abschlussplatten 13a und 13b sind sich nach außen erstreckende Verbindungsröhren 15a, 15b, 16a und 16b vorhanden, die mit den Leitungen verbunden sind, die Fluid zu dem Wärmetauscher hin bzw. weg führen. Die Verbindungsröhren sind hier ohne Flansche oder andere Arten von Röhrenverbindungen gezeigt, aber sie können selbstverständlich mit solchen Mitteln ausgestattet sein.
  • Fig. 4 zeigt schematisch einen Ventilkörper 18 in der Stellung, die er einnimmt, wenn er in einem Ventil angeordnet ist, das wie das Ventil in Fig. 3 ausgerichtet ist.
  • Vier Durchgangskanäle 19-22 erstrecken sich durch den Ventilkörper und öffnen sich an den zwei Enden des Ventilkörpers in Öffnungen 19a-22a bzw. 19b-22b. Die Öffnungen sind gleichmäßig mit einem Winkel von 90º mit dem gleichen Abstand vom Rotationszentrum des Ventilkörpers verteilt. Die Durchgangskanäle 19 und 20 verlaufen parallel zu einer gedachten Längsachse des Ventilkörpers, die auch seine Drehachse bildet, sind diametral entgegengesetzt angeordnet und weisen im wesentlichen runde Querschnitte auf und bei normaler Tätigkeit hat der Ventilkörper solch eine Rotationsstellung, dass der Fluidfluss durch diese Durchgangskanäle tritt, so dass das Rückspülventil keinen größeren Druckabfall hervorruft, als Röhren mit einer entsprechenden Länge hervorrufen würde.
  • Die Durchgangskanäle 21 und 22 erstrecken sich schräg durch den Ventilkörper, so dass die Öffnungen der Kanäle um 180º versetzt sind. Wenn der Ventilkörper um 90º um seine Längsachse gedreht wird und in dem Ventilgehäuse in Fig. 3 enthalten ist, wird die Verbindungsröhre 15a mit der Verbindungsröhre 16b und 16a mit 15b verbunden, so dass die Veränderung der Fließrichtung des Fluids erreicht wird, was der Zweck der Erfindung ist.
  • Die zwei Abschlussplatten 13a und 13 werden so wie das Gehäuse 14 durch eine Schraubverbindung mit langen Schrauben 17a zusammengehalten, die sich durch die Abschlussplatten erstrecken, wobei jede Schraube eine Mutter 17b an einem seiner Enden hat, was in Fig. 5 gezeigt ist. Durch gutes Anziehen der Schrauben bilden die Abschlussplatten und das Gehäuse eine starre und beständige Einheit, die den Kräften und Drehmomenten widersteht, die normalerweise in Leitungen dieser Art auftreten.
  • Fig. 6 ist eine Ansicht auf die linke Abschlussplatte des in Fig. 5 gezeigten Ventils. Das hier beschriebene Ventil weist runde Abschlussplatten auf, aber andere Formen sind ebenso möglich. Für ein kleines Ventil können zum Beispiel zwei Schrauben genügen und in einem solchen Fall können die Abschlussplatten eine gestreckte Form aufweisen und wenn das Ventil vier Schrauben hat, sind quadratische Abschlussplatten in Hinsicht auf die Kosten am geeignetsten.
  • Fig. 7 zeigt den Ventilkörper 18 in einer Stellung, bei der sich die Durchgangskanäle 19 und 20 gerade vor den Verbindungsröhren 15a und 15b bzw. 16a und 16b befinden. Die beiden schrägen Durchgangskanäle 21 und 22 weisen gestreckte Querschnitte im Mittelteil des Ventilkörpers auf, um eine Verringerung des Durchmessers des Ventilkörpers zu ermöglichen.
  • Das Gehäuse 14 besteht aus einem Zylinder 14a, der an seinen Enden mit Flanschen 14b ausgestattet ist, wobei in jedem Flansch eine Dichtungsfurche 32 mit einer Dichtung 32a vorhanden ist, die mit den Abschlussplatten 13a und 13b abschließen. Die Innenseite des Mantels kommt mit dem Fluid in Kontakt und entsprechend wird der Mantel vorzugsweise aus einem Material mit zufriedenstellenden Korrosionseigenschaften gemacht, wie rostfreiem Stahl, Titan oder verstärktem Kunststoff. Wenn der Mantel aus einem metallischem Material gemacht ist, sind die Flansche vorzugsweise Ringe, die an den Zylinder geschweißt sind. Wenn das Material im Mantel verstärkter Kunststoff ist, werden die Flansche bei der Herstellung in den Mantel integriert.
  • In den zwei flachen Endoberflächen des Ventilkörpers ist eine Dichtungsfurche 31 mit einer Dichtung 31a um jede Öffnung 19a-22a bzw. 19b-22b vorhanden und diese Dichtungen stellen einen Verschluss gegen die Abschlussplatten 13a und 13b her. Ein gewisser Druckabfall tritt immer in einem Wärmetauscher auf, was bedeutet, dass der Druck in der Einlassleitung etwas höher ist, als in der Auslassleitung. Um zu verhindern, dass diese Druckdifferenz ein Auslaufen aus der Einlassleitung zur Auslassleitung erzeugt, muss wenigstens eine von zwei zusammenarbeitenden Durchgangskanälen um die Öffnungen herum verschlossen sein. Fig. 8 zeigt eine Dichtung in Verbindung mit einer Deckplatte 29 an der Abschlussplatte.
  • Die Abschlussplatten 13a und 13b müssen ziemlich robust sein, um fähig zu sein, dem Fluiddruck zu widerstehen, der in dem Ventil auftreten kann. Einerseits müssen die Anforderungen von Sachverständigen für Druckbehälter in Hinblick auf den zulässigen Belastungsgrad erfüllt werden, andererseits soll die Durchbiegung nicht zu groß sein, weil das zu einem geringeren Dichtungsdruck der Dichtungen 31a führt, was ein Risiko für ein Auslaufen ergibt. Durch Fertigung der Abschlussplatten aus einem niedriglegierten Druckbehälterstahl kann eine zufriedenstellende Stärke zu einem annehmbaren Preis erhalten werden, wobei die Innenseite der Abschlussplatte mit einer Deckplatte 29 abgedeckt ist, um Korrosionsangriffe zu verhindern. Diese Deckplatten brauchen nicht die gesamte Innenseite der Abschlussplatten abzudecken, aber sie müssen wenigstens so groß sein, dass die Dichtungen 32a sie belegen. Fig. 8 zeigt, dass die Deckplatte 29 mit der Verbindungsröhre 15b verschweißt ist. An der Verbindungsröhre ist ein Bund 29a in der Deckplatte vorhanden, wobei sich der Bund in die Verbindungsröhre erstreckt, so dass eine dichte Schweißnaht 29b angebracht werden kann, ohne jede Gefahr für das Material in der Deckplatte mit dem niedriglegierten Stahl in den Abschlussplatten verunreinigt zu werden.
  • Der Ventilkörper ist so aufgehängt, dass er um seine Längsachse gedreht werden kann. Ein Achsschenkel 23 wurde in die Endplatte 13a eingezogen und sein äußeres Ende wird aus einem glatten zylindrischen Teil gebildet, wobei ein Lager in dem Ventilkörper vorhanden ist, um eine Abnutzung des Materials in dem Ventilkörper bei seiner Drehung zu verhindern. Das rechte Ende des Ventilkörpers ist auf eine etwas andere Weise aufgehängt, da das zur Drehung des Ventilkörpers erforderliche Drehmoment über den Achsschenkel 25 eingeführt wird, der ebenso einen Teil der Aufhängevorrichtung bildet. Der Achsschenkel 25 ist mit einem quadratischen Querschnitt des in den Ventilkörper eingefügten Teils 25a konstruiert, während das Loch, in den es eingefügt ist, einen entsprechenden Querschnitt aufweist, so dass der Achsschenkel im Ventilkörper rotationsfest ist. Es ist selbstverständlich möglich, eine gegenseitige Drehung zwischen Achsschenkel und Ventilkörper auf andere Arten zu verhindern, wie durch eine Splintverbindung. Der Achsschenkel 25 weist einen zylindrischen Teil 25b auf, der in die Abschlussplatte 13b in einem Lager 26 eingesteckt ist, um die radialen Kräfte aufzunehmen.
  • Ein Fluid, das durch das Ventil hindurchgeht, weist einen gewissen Überdruck in Bezug auf die Umgebung und eine Versiegelung 27 ist bereitgestellt, um das Fluid am Auslaufen zu hindern. Zur Sicherstellung einer ordentlichen Funktion der Versiegelung wird eine gewisse Kompression des Materials der Versiegelung benötigt und für diesen Zweck ist eine Mutter 28, die beim Anziehen die Versiegelung komprimiert, bereitgestellt, so dass die letztere eine gewisse Übergröße vor dem Anziehen aufweist. Die Mutter hält den Achsschenkel 25 auch von einem Rutschen aus dem Ventilkörper ab, indem die Mutter die äußere Oberfläche an dem zylindrischen Teil 25b des Achsschenkels hält. Die Mutter sollte deshalb aus einem Material mit guten Lagereigenschaften, wie Bronze, gemacht sein.
  • Fig. 9 zeigt die Endoberflächen des Ventilkörpers 18 und des Mantels 14. Der Schnitt II-II wurde vorgenommen an der Verbindung zwischen der Abschlussplatte 13a und dem Ventilkörper 18 bzw. dem Mantel 14, so dass der Schnitt nur durch die Schrauben 17a und den Achsschenkel 23 schneidet. Die Dichtung 31a ist um jeden Durchgangskanal 19-22 herum sichtbar und die Dichtung 32a ist im Flansch 14b sichtbar.
  • Es zeigt sich durch die in Fig. 9, 10 bzw. 11 gezeigten Schnitte II-II, III-III bzw. IV- IV, wie die Querschnitte der Durchgangskanäle 21 und 22 sich entlang der Länge des Ventilkörpers verändern. Durch Konstruktion der Durchgangskanäle derart, dass die Querschnitte im Mittelteil des Ventilkörpers gestreckt sind, wo alle vier Durchgangskanäle den selben Durchmesser des Ventilkörpers schneiden, kann die Abmessung des Ventils klein gehalten werden. Das ist aus verschiedenen Gründen wünschenswert. Einerseits sind die Herstellungskosten abhängig von der Größe des Ventils, so dass ein kleineres Ventil billiger herzustellen ist, als ein großes, andererseits ist es bei der Installation vorteilhaft, wenn das Ventil klein ist, da sein Raumbedarf kleiner ist und es bequemer handzuhaben ist.
  • Das gezeigte Ventil weist zwei Durchgangskanäle auf, die entlang ihrer gesamten Länge einen rundem Querschnitt haben, wogegen die beiden anderen Durchgangskanäle sich verändernde Querschnittformen haben. Wenn alle vier Durchgangskanäle Querschnitte haben, die sich entlang der Länge verändern und dort gestreckt sind, wo sie den selben Durchmesser schneiden, kann sich die Abmessung des Ventils im Vergleich zu dem gezeigten Ventil etwas verringern.
  • Fig. 12 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Ventilkörpers 33, der aus zwei Abschlussplatten 34 und 35 und aus vier Röhren 36-39 zwischen diesen Abschlussplatten besteht. Die Röhren verbinden die Öffnungen in den Abschlussplatten auf die selbe Weise wie die Durchgangskanäle 19-22 die Öffnungen in dem Ventilkörper 18 verbinden, z. B. zwei diametral angeordnete Röhren verlaufen parallel zu der gedachten Längsachse des Ventilkörpers und zwei Röhren erstrecken sich von ihrer entsprechenden Öffnung in einer Abschlussplatte zu einer diametral angeordneten Öffnung in der anderen Abschlussplatte.
  • Der Ventilkörper 33 ist vorzugsweise aus einem Material gemacht, das einerseits starr und formstabil ist und das andererseits eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist, wie zum Beispiel Metall, Keramik oder verstärkter Kunststoff. Es kann natürlich auch aus verschiedenen zusammengesetzten Einzelteilen aufgebaut sein, die aus verschiedenen Materialien gemacht worden sind.
  • Der Fließwiderstand in den Durchgangskanälen des Ventilkörpers soll so klein wie möglich sein. Um diesen Widerstand zu minimieren, sollte der hydraulische Durchmesser eines jeden Durchgangskanals der gleiche sein, wie bei den Verbindungsröhren 15a, 15b, 16a und 16b. Bei normalem Betrieb werden vorzugsweise die zwei Durchgangskanäle, die parallel zu der Drehachse des Walzenkörpers verlaufen, als Fluidkanal verwendet, da diese Kanäle keinen Anlass zu einem zusätzlichen Druckabfall im Vergleich zu einer geraden Röhre geben. Die anderen zwei Kanäle, die sich schräg durch den Ventilkörper erstrecken, verursachen einen gewissen größeren Druckabfall, da der Fluidfluss gezwungen wird, die Richtung zu ändern, aber da das Rückspülen nur innerhalb kürzerer Zeitperioden erfolgt, ist die Gesamtzunahme der Pumpenergie nur marginal.
  • Die Konstruktion eines Rückspülventils aus einem Ventilkörper, der von einem Ventilgehäuse, das aus zwei ebenen Abschlussplatten und einem Mantel besteht, umschlossenen ist, bedeutet, dass die Begrenzungen zwischen den Abschlussplatten und den Mittelteilen - dem Ventilkörper und dem Mantel - planparallel sind. Das bedeutet andersherum, dass der Mantel und der Ventilkörper bei Wartungsarbeiten sehr einfach auseinandergebaut und zusammengebaut werden können. Bei diesem Aufbau müssen nur die Schraubverbindungen 17 und die Achsschenkel 23 und 25 entfernt werden. Danach können der Mantel und der Ventilkörper radial versetzt werden, so dass sie von den Abschlussplatten freikommen. Weder die Einlassleitung, noch die Auslassleitung brauchen bei Wartungsarbeiten an dem Rückspülventil auseinandergebaut zu werden.
  • Das oben beschriebene Rückspülventil hat ein Ventilgehäuse mit zwei abnehmbaren Abschlussplatten, aber es ist auch möglich, ein Ausführungsbeispiel zu haben, bei dem eine Abschlussplatte dauerhaft an dem Mantel angebracht ist und eine Abschlussplatte abnehmbar ist. Der Mantel sollte dann mit robusten Flanschen ausgestattet sein, die ein Anfügen der losen Abschlussplatten mit vorzugsweise einer Art Schraubverbindung erlaubt, zum Beispiel mit Schrauben, die sich durch Löcher in dem Flansch und der Abschlussplatte erstrecken, oder mit Schraubhaken.

Claims (7)

1. Ventil (12) zum Verändern der Fließrichtung eines Fluids in Leitungen (2, 3), welche das Fluid in Richtung auf einen Wärmetauscher (1) bzw. von diesem weg führen, wobei das Ventil (12) einen drehbaren Ventilkörper (18) und ein umgebendes Ventilgehäuse umfasst, das aus einem zylindrischen Mantel (14) mit Abschlussplatten (13a, 13b) besteht, wobei der Ventilkörper (18) eine Drehachse aufweist, die mit einer gedachten Achse des zylindrischen Mantels (14) zusammenfällt, und wobei sich vier Durchgangskanäle (19 bis 22) durch den Ventilkörper (18) derart ausgerichtet hindurcherstrecken, dass die Hauptfließrichtungen des Fluids parallel zur Drehachse des Ventilkörpers (18) verlaufen und dass die Öffnungen (19a bis 20b) in zwei Durchgangskanälen (19, 20) unmittelbar vor zwei Öffnungen in der jeweiligen Abschlussplatte (13% 13b) angeordnet sind, wenn sich der Ventilkörper (18) in einer ersten Drehposition befindet, und dass die Öffnungen (21a bis 22b) in den anderen beiden Durchgangskanälen (21, 22) unmittelbar vor den Öffnungen in den Abschlussplatten (13a, 13b) angeordnet sind, wenn sich der Ventilkörper (18) in einer zweiten Drehposition befindet, dadurch gekennzeichnet, dass zwei entgegengesetzte Durchgangskanäle (19, 20) im wesentlichen parallel zu der Drehachse des Ventilkörpers (18) verlaufen, und dass die beiden anderen Durchgangskanäle (21, 22) schräg durch den Ventilkörper (18) verlaufen, so dass ihre jeweiligen Enden (21a bis 22b) um 180º um die genannte Drehachse versetzt sind, und dass wenigstens zwei der Durchgangskanäle (19 bis 22) keine kreisförmigen Abschnitte im mittleren Bereich des Ventilkörpers (18) besitzen und Querschnitte aufweisen, die sich über die Länge des Ventilkörpers hinweg verändern.
2. Ventil (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse zwei ebene Abschlussplatten (13a, 13b) von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke besitzt, wobei jede Abschlussplatte zwei diametral angeordnete Verbindungslöcher aufweist, die so positioniert sind, dass die Verbindungslöcher in einer Abschlussplatte (13a) unmittelbar vor den Verbindungslöchern in der anderen Abschlussplatte (13b) angeordnet sind.
3. Ventil (12) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse aus einem zylindrischen Mantel (14) und zwei entfernbaren Abschlussplatten (13a, 13b) besteht, und dass die Abschlussplatten (13a, 13b) am Mantel (14) über Schraubverbindungen längs der äußeren Umfangskante der Abschlussplatten (13a, 13b) befestigt sind.
4. Ventil (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich Schrauben (17a) zwischen den beiden Abschlussplatten (13a, 13b) erstrecken, so dass die letztgenannten beim Anziehen der Schrauben (17a) gegen den Mantel (14) gedrückt werden.
5. Ventil (12) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse aus einem zylindrischen Mantel mit einer dauerhaft befestigten Abschlussplatte und einer entfernbaren Abschlussplatte besteht, die am Mantel über Schraubverbindungen längs der Umfangskante der Abschlussplatte befestigt ist.
6. Ventil (12) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass röhrenförmige Vorrichtungen (15a bis 16b) zur Verbindung des Ventils (12) mit den Leitungen (2, 3) parallel zur Drehachse des Ventilkörpers (18) verlaufen.
7. Verwendung eines Ventils (12) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) zur Veränderung der Fließrichtung von Kühlwasser in einem Wärmetauscher (1) ausgestaltet ist.
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