Für das Einspritzen von Kühlwasser oder Kondensat in überhitzten Dampf haben sich Einspritzkühler seit langem bewährt. Eine besondere Kunst ist es leicht überhitzten Dampf mit 3 bis 20 K über der Sattdampftemperatur zu erzeugen, um somit dem Verbraucher Dampf mit optimalem Wärmeübergangswert bereitzustellen.
Einen neuen Einspritzkühler hat Schubert & Salzer unter Einbeziehung eines Segmentplattenventils mit vier Einspritzdüsen an der Lanze entwickelt. Damit wird die Ventiltechnologie für die feinabgestimmte Regelung von Dampfnetzen nutzbar gemacht.
Aufbau der Einspritzkühler
Das zentrale Drosselorgan für das Einspritzwasser, die aufeinander gleitenden und gegeneinander dichtenden Segmentplatten, sind im Ventilgehäuse des Segmentplattenventils senkrecht zur Strömungsrichtung positioniert. Auf einer drehfest ausgerichteten Segmentplatte mit vier Segmentöffnungen wird eine bewegliche Platte mit gleicher Segmentanzahl so gedreht, dass sich die vier Segmentöffnungen präzise und kontinuierlich nacheinander öffnen.
Jede Segmentöffnung ist über eine Lanze mit jeweils einer Einspritzdüse verbunden, so dass die vier Einspritzdüsen je nach Regelbedarf ihre Durchsatzleistung erhöhen. Das so in Reihe geschaltete 4-Düsensystem soll für eine große Regelspreizung und einen nahezu konstanten Wasserdruck an den Düsen sorgen. Dadurch ist eine feinere Zerstäubung des Wassers und somit eine gute Regelung des Dampfes möglich. Gleichzeitig ist damit die Gefahr von Wasseransammlungen im Dampfsystem verringert.
Mit dieser speziellen Konstruktion sind Segmentplattenventile eine der wenigen Armaturen, die Regelpräzision auch bei extremen Betriebsbedingungen mit einer hohen Dichtigkeit und geringer Geräuschemission kombinieren sowie kaum Verschleiß ausgesetzt sind.
Die Nennwerte des Einspritzkühlers
Zusätzlich verfügt der Schubert & Salzer-Einspritzkühler über eine außerhalb der Dampfströmung liegende Regeleinheit aus Segmentplattenventil mit Stellungsregler Typ 8049. So wird die Menge des Einspritzwassers außerhalb des Heißdampfleitung geregelt.
Auf diese Weise soll der Wärmeverzug aufgrund der Temperaturdifferenz und Leckagen minimiert werden. Die Temperatur des Einspritzmediums darf bis zu + 220 °C betragen. Die Eintauchtiefe der Sprühdüsenlanze beträgt zwischen 150 und 900 mm und kann somit auf die Anlagenerfordernisse angepasst werden.
Das Segmentplattenventil bietet ein Stellverhältnis Kvs/Kvmin von 60:1 mit einer modifiziert linearen Kennlinie. Die Leckrate ist < 0,001 Prozent des Kvs-Wertes. Die Nennweite des Einspritzventils am Eingang ist DN 25 oder DN 50. Die Nennweite des Kühleranschlusses ist DN 100. Der Nenndruck ist PN 40 oder ANSI 300. Der gesamte Einspritzkühler wird aus Edelstahl gefertigt. Die Abdichtung zum Regelantrieb erfolgt durch einen vorgespannten PTFE-Dachmanschettensatz. Optional ist auch der Anbau von Stellungsreglern nach NAMUR-Empfehlung möglich.
