193603. lajstromszámú szabadalom • Szabályozószelep hőerőművek számára
193603 A találmány tárgya szabályozószelep hőerőművek számára kazán gőzhőmérsékletének szabályozására víz befecskendezésével, amely szelepülékből és a szelepülék furatába illeszkedő szeleptestből áll és amelynél a szelepülék furata alul hengeres szakaszban kezdődik, majd kúpos zárófelületbe megy át, majd ismét hengeres szakaszban folytatódik, és amelynél a szeleptest hengeres része alul a szelepülék zárófelületével megegyező kúposságú részben folytatódik és felül ugyancsak kúpos résszel megy át a hozzá csatlakozó szelepszárba. Hőerőművek kazánjainak gőzhőfokszabályozására általában 0—20 t/ó szabályozási tartományú szelepeket használnak. Ezt a teljesítményt 60 bar nyomáskülönbség mellett, max. 240°C hőfokú kazánvízzel kell produkálnia a szelepnek. Erre a feladatra eddig több típust is alkalmaznak. Ismeretes a szovjet gyártmányú V-427 típusú szelep, amelynek működési elve a következő: Az ülék sík felületű, ebben kb. 8 x 40 mm-es függőleges nyílás van, amely előtt egy szintén sík felületű nyelv mozog. A nyelv lépcsőzetesen fel van „sliccelve". A „sliccelés" szembekerülve az ülék hosszanti nyílásával, változó keresztmetszetű nyílást alkot. A zárást a két felköszörült felület adja, mivel a közeg áramlása a nyelvet rászorítja az ülékre. Üzemelés során a következő hátrányok jelentkeznek: — a szelepülék és a szabályozónyelv között nagymérvű súrlódás gyakori berágódáshoz vezet, — a szabályozónyelv nyílása („sliccelése”) a nagy sebességű áramló víz hatására kikopik,és az erősen megváltoztatja a szabályozás jelleggörbéjét, — az üléket és a nyelvet edzeni nem lehet, mivel az ülék a behegesztés során kilágyúl, az edzett nyelv pedig a meggyengített nyaki részen eltörik, — a szelepek egyszerű javítására nincs mód, mivel a behegesztett üléket nem lehet cserélni, csak a szelep kivágása és alkatrészeire történő szétesztergálása után. Az említett hátrányoknak a kiküszöbölésére hozták létre a Hanemann gyártmányú befecskendező szelepeket. Ezek működése a következő: A mennyiségi szabályozás két lépcsőben történik: először a közeg egy hagyományos körgyűrű ülék és parabolakúp szabályozóelem között halad át, majd a parabolakűppal együttmozgó, azzal egy száron lévő furatos hengeren áramlik át. Ez a szabályozás második lépcsője, ugyanis a furatos szabályozóelem egy illesztett hüvelyben mozog, több-kevesebb furatot hagyva szabadon. Az illesztés 0,02 mm-en belül van, a furatok átmérője 0,8—2 mm. Ennek a szelepnek a hibája, hogy a kazán csőrendszerének javítása során elkerülhetetlen, hogy szilárd szennyeződés (pl. hegesztési salakmaradvány) ne kerüljön a csőrend1 2 szerbe. Ez mint lebegő szennyeződés előbb-utóbb eljut a szabályozóhoz, ahol a szabályozóelem furatait eltörni, illetve a henger illesztett felületein okoz nagymérvű berieódást, ami a szabályozóelem megszorulásahoz vezet. A 2 219 445 sz. NSZK közrebocsátási irat nagynyomású szelepet ismertet, amelynek szelepteste hengeres, és ez a hengeres rész alul, felül kúpos részbe megy át. A szelepünket képező ház furatszakaszában ülékgyűrűtartó van elhelyezve, amelyben hengeres furat van, és az ebbe helyezett gyűrű rugalmasan deformálódó anyagból készül. Ez a gyűrű a dugattyú szerepét betöltő szeleptest nyomására deformálódik és kitölti a rendelkezésre álló teret, ezzel biztosítva a tökéletes tömítést. A szelep tulajdonképpen csak a két végállásban, a nyitott és a zárt helyzetben, üzemeltethető a kettő között, mennyiség szabályozására nem alkalmas. A 2 428 242 sz. NSZK közrebocsátási irat ugyancsak ilyen két végállású szelepet ismertet, amelynél a szeleptest kúpos zárófelületét tárcsák és közöttük elhelyezett tömítőgyűrű képezi, amely utóbbi rugalmasságánál fogva nekifekszik a szelepülék ferde felületének és zárt szelepállás esetén ily módon biztosítja a tökéletes tömítést. Mennyiség szabályozására ez a szelep sem alkalmas. A találmány feladata olyan szelep létrehozása, amellyel fokozatmentes mennyiség szabályozás valósítható meg, ugyanakkor nem tartalmaz mechanikusan súrlódó felületeket, tehát szennyeződésre és kopásra érzéketlen, gyártása egyszerű és olcsó. Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a szelepülék zárófelülete feletti hengeres szakasz átmérője megegyezik a szeleptest hengeres részének átmérőjével, és a szelepülék hengeres szakasza felfelé kúposán bővülő szabályozószakaszba megy át, amelynek fél kúpszöge 0°—10° között van, és a szabályozószakasz felül menynyiségmaximáló hengeres szakaszban végződik. Előnyösen a szeleptest alsó kúpos részéhez központosán áramlásrendező csúcs csatlakozik. A találmány szerinti szelep esetében a szabályozási folyamatban a szabályozó elem szerepét az álló szelepülék tölti be, míg a mozgó dugattyú passzív szerepet tölt be. A találmány szerinti szelep legfőbb előnye, hogy gyakorlatilag nincsenek benne súrlódó felületek, ezért az apró lebegő szennyeződésekre érzéketlen. További előnye, hogy az eróziónak kitett felületek kemény anyagból készülhetnek, ezért rendkívül kopásállók. További előny, hogy mivel nincsen parabola felület és illesztett furatos henger, gyártása nem igényel speciális gyártóművi felszereltséget, ezért igen egyszerűen és olcsón kivitelezhető. Végül igen fontos, hogy a szelep szabályozási jelleggörbéje gyakorlatilag lineáris. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
