DE2242087A1 - Schieberventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Schieberventil, das für den Einsatz bei verflüssigten Feststoffen geeignet ist. Im besonderen bezieht sie sich auf ein Schieberventil, das für verflüssigte feststoffe von hoher temperatur geeignet ist, für welche die gegenwärtig bekannten Ausführungen nicht zufriedenstellen können. Schieber, die für verflüssigte feststoffe eingesetzt werden, sind einer besonders starken Abnutzung unterworfen. Hinzu kommt, daß sie im Prinzip dort eingesetzt werden, wo es schwierig ist, sie zu warten, wenn Probleme-während des Betriebes der Einheit, in welche sie eingebaut sind, auftreten. Derartige Einheiten sind oft mehrere Jahre ohne Unterbrechung in Betrieb, wodurch der Verlässlichkeit der Schieberventile erhebliche Bedeutung zukommt. Derartige Ventile müssen für den stark erosiven Betrieb, in welchem sie eingesetzt werden, sowohl verlässlich als auch widerstandsfähig sein.

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Mit der stärkeren Bedeutung, den industriellen Verfahrensbedingungen zukommt, müssen Schieberventile bei höheren Temperaturen arbeiten als es bislang üblich war. Gleichzeitig wurden neue Verfahren entwickelt, die eine höhere Betriebstemperatur erfordern als man es in der Vergangenheit gewohnt war. Als Ergebnis dieser Entwicklungen kommt dem Einsatz von Schieberventilen wachsende Bedeutung zu. Da gewöhnliche Stähle ihre Festigkeit bei hohen Temperaturen verlieren, wird es erforderlich, für Ventile, die bei höheren Temperaturen eingesetzt werden, viel teurere Metalle zu verwenden. Höhere Temperaturen kreieren auch insofern zusätzliche Probleme, als heiße Ventile zu einem schwachen Punkt in der Leitung führen und dementsprechend zu einer Unterbrechung der gesamten Einheit führen können, wenn ein Schieberventil durch ein Verziehen des Ventilkörpers versagt. Bei hohen Temperaturen wird eine äußere Isolation üblicherweise nicht auf den Ventilkörper aufgebracht, um die Festigkeit des Ventils erhöhen zu können. Hierdurch werden jedoch im Bereiche des Ventils ungewöhnlich hohe Hitzeverluste verursacht.

Es besteht daher ein dringendes Bedürfnis für Ventile, die den erhöhten Anforderungen gewachsen sind, die bei der modernen Behandlung von flüssigen Feststoffen auftreten. Derartige Ventile waren bislang nicht verfügbar. Der nachfolgend näher beschriebene Ventilaufbau wurde entwickelt, um das Bedürfnis nach einem Ventil zufriedenzustellen, das für hohe Temperaturen geeignet ist. Obwohl bereits einige isolierte Ventile konstruiert worden sind, hat sich gezeigt, daß diese nicht für die Verwendung von verflüssigten Feststoffen geeignet sind, während das erfindungsgemäße Ventil sich in ausgezeichneter Weise für stark erodierende Betriebsbedingungen bei hoher Temperatur bewährt haben.

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Um die Probleme zu überwinden, die bei der Behandlung von verflüssigten Feststoffen von hoher Temperatur auftreten, wird für das Ventil eine innere Isolation vorgesehen, um einen· Schutz für den metallischen Ventilkörper zu schaffen. Das Ventil ist mit inneren Legierungsmaterialien versehen, die eine große Festigkeit bei einer hohen Temperatur haben. Die legierten Innenteile werden so gehalten, daß verhindert wird, daß die hohen Temperaturen innerhalb der Isolationsschicht den Ventilkörper erreichen und ihn somit schwächen. Eine feuerfeste Auslüflidung ist in das Isolationssystem eingebaut, um einen Schutz gegenüber einer erodierenden Abnutzung zu gewährleisten. Ein Ventilschieber wird eingesetzt, um den Strom zu unterbrechen, wie es der Verfahrensablauf erfordert. Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann der Ventilschieber auch dazu dienen₉ die Durchflussmenge durch das Ventil zu drosseln oder einzustellen.

Nachfolgend werden einige Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt im einzelnen :

Figur 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schieberventil, das zum Drosseln der Durchflussmenge eingesetzt wird}

Figur 2 einen Schnitt durch das Schieberventil, im wesentlichen entlang der Schnittlinie 2-2 der Figur 1, aus welchem die Kappe und der Schieber ersichtlich sind;

Figur 3 einen Querschnitt durch das Schieberventil, im wesent-• liehen entlang der Schnittlinie 3-3 der Figur 1j

Figur 4- einen Querschnitt durch eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schieberventils, das zur Absperrung eingesetzt wird und

Figur 5 einen Schnitt durch das in figur 4 dargestellte Schieberventil, im wesentlichen entlang der Schnittlinie 5-5 der figur 4.

Das erfindungsgemäße, isolierte Schiebeventil - wie es in den Zeichnungen dargestellt ist - besitzt den folgenden Aufbau :

Das Ventil besitzt einen zylindrischen Metallkörper mit konischen Enden 13, einem Einlass 12 und einem Auslass 14, einer Kappe 1o, die senkrecht auf dem Körper 15 steht sowie einer Abdeckplatte 11. Ein Schieber 37 ist verschiebbar innerhalb des Körpers und der Kappe senkrecht zur flussrlchtung angebracht, um den Strom der verflüssigten feststoffe durch den Ventilkörper abzusperren. Sin zylindrischer Schiebersitz 22, dessen Achse in der Achse des Ventilkörpers liegt, wird von einem kegelstumpfförmigen Seil 24 innerhalb des Ventilkörpers gehalten. Der Sitz ist so angebracht, daß er einen Kanal für die das Ventil durchströmenden, verflüssigten Peststoffe bildet, die durch den Schieber 37 abgesperrt werden sollen. Der Schieber 37 wird von senkrechten führungen 18, die sich ν on dem Ventilkörper 13 durch die Kappe 1o erstrecken, gestützt und geführt.

In figur 1 ist eine Ausführungsform des Schieberventils dargestellt, bei welcher der zylindrische Schiebersitz 22 einen geringeren Durchmesser aufweist als der übrige innere Durchmesser des Ventils, wodurch der Strom der verflüssigten feststoffe durch das Ventil gedrosselt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Ventilkörper in Stromrichtung von dem Schieber 37 an mit einer Schutzschicht 27 ausgekleidet, um die Abnutzung zu vermindern, die auf der Turbulenz beruht, die durch den ge-

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drosselten Strom erzeugt wird. Diese Schutzschicht liegt koaxial zum Ventilkörper 13 und wird von einem kegelstumpfförmigen * Stützteil 29 gehalten. Eine feuerfeste Isolierauskleidung 32 ist sowohl am Einlass 12 als auch am Auslass 14 des Ventils vorgesehen. Auf der Einlafiseite des Ventils besitzt die Auskleidung 32 einen sich verjüngenden Teil, um den Stützteil 24 zu EaI-ten. Diese Auskleidungen 32 sorgen gegenüber dem Strom aus verflüssigten Feststoffen für einen ausreichenden Erosionswiderstand, während der Bereich der höchsten Turbulenz an der Auslassseite des Ventils durch die bereits weiter oben erwähnte Schutzschicht 27 abgeschirmt ist. Eine Wärmeisolationsschicht 34 ist zwischen der feuerfesten Auskleidung 32 und dem metallischen Ventilkörper 13 vorgesehen. Diese Isolierung erstreckt sich nach oben in den Bereich der Kappe 1o und über die Unterseite der Abdeckplatte 11, um einen vollständigen Schutz für den metallischen Ventilkörper gegenüber den extremen Temperaturen, die bei der Verarbeitung von verflüssigten Feststoffen auftreten, zu gewährleisten. Im Bereich der Kappe ist eine feuerfeste Auskleidung normalerweise nicht erforderlich. Eeinigungsleitungen 17 erstrecken sich durch die Abdeckplatte 11 und die entsprechende Isolation 34 auf der Innenseite der Platte. Die Reinigungsleitungen sind vorgesehen, um die verflüssigten Feststoffe, die sich innerhalb des Kappenhohlraumes ansammeln und die dadurch eine Bewegung des Schiebers 37 erschweren können, zu entfernen=, Die Schieberstange 15» durch welche der Schieber 37 betätigt wird, greift durch die Abdeckplatte 11 hindurch und ist durch die Dichtung 16 abgedichtet. Die weiter oben erwähnteil senkrechten Führungen 18 werden durch Halteklammera 19 in ihrer Lage gehalten. Die Klammern haben eine solche Form, daß ein über-

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mäfiig hoher Värmeabfluss von. der inneren Fläche des Ventils auf den umgebenden Metallkörper 13 verhindert wird. Das Ausmaß der Bewegung des Schiebers 37 wird durch ein metallisches Begrenzungsglied 39 begrenzt, das auf der Seite des Ventilkörpers 13, die der Kappe 1o gegenüberliegt, vorgesehen ist.

Der im wesentlichen 'gleiche Ventilaufbau wird in figur 4 dargestellt, mit der Ausnahme, daß diese Aisführungsform einen zylindrischen Schiebersitz 22 aufweist, dessen äußerer Durohmesser dem inneren Durchmesser der feuerfesten Auskleidung 32 entspricht. Sin sich verjüngender Abschnitt der feuerfesten Auskleidung, der bei der Ausführungsform gemäß figur 1, bei welcher der zylindrische Sitz kleiner ist als die innere Auskleidung, ist hier nicht erforderlich. IfLt einem derartigen Ventil ist eine Drosselung nicht durchführbar und das Ventil dient nur zur Absperrung,weshalb sich die Funktion nur auf freigäbe und Absperrung beschränkt· Durch die verminderte Turbulenz ist in einem derartigen Ventil eine Schutzschicht, wie die in figur 1 mit 27 bezeichnete, nicht erforderlich. Nach der Ausführungsform gemäß figur 4 genügt eine feuerfeste Auskleidung 32. Die strukturellen Einzelheiten des Ventilaufbaus sind im wesentlichen die gleichen, wie sie oben beschrieben wurden.

Figur 5 zeigt einen Schnitt durch das in figur 4 dargestellte Ventil, wobei der Schieber sich in einer offenen oder oberen Lage befindet. Dadurch kommen verschiedene Merkmale des Ventilauf baus zum Vorschein, die vorher nicht gezeigt wurden. Die Isolierung 34 erfordert Stützglieder 35 (figur 5)· Diese Stützglieder sind im Handel verfügbar, wobei die mit der Bezugsziffer 35 bezeichneten typisch sind. Die führungen 18 sind mittels Halteklammern 21 am Boden in der Nähe des Sitzes 22 befestigt, um eine Abwärts-

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bewegung der !Führungen zu verhindern, wahrend der Schieber mit dem Sitz 22 zum Eingriff kommt, d.h.. wenn er geschlossen wird.

In Figur 2 ist eine Teilansicht des Ventils gemäß Figur 1 dargestellt, um die Anordnung der führungen 18 in Bezug auf die
Isolierung yv und den Schieber 37 zu erläutern·

Bei den beschriebenen Konstruktionen handelt es sich lediglich um zwei Ausführungsbeispiele des neuen Schieberventils zur Absperrung und Drosselung. Es sind noch weitere Äusführungsformen möglich, ohne daß dabei der Bahnen der Erfindung verlassen wird.

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Claims (1)

1. .Patentansprüche

   Schieberventil, gekennzeichnet durch Ca) einen im wesentlichen hohlen, ausgekleideten Ventilkörper (13) n»it einem Einlass (12) und einem Auslass (14-),

   (b) eine isolierte Kappe (io) zwischen dem Einlass (12) und dem Auslass (14),

   (c) einen Schiebersitz (22),

   (d) eine Halterung (24) für den Schiebersitz (22) in Bezug auf den Ventilkörper (13)»

   (e) eine feuerfeste Auskleidung (32) für den Einlass (12) des Ventilkörpers (13)»

   (f) eine Isolierung (34) zwischen der Auskleidung (32) des Einlasses (12) des Ventilkörpers (13),

   (g) eine Auskleidung (32) aus feuerfestem Material für den Auslass (14) des Ventilkörpers (13)»

   (h) eine Isolierung (34) zwischen der Auskleidung (32) des Auslasses (14) und dem Ventilkörper (13)» (i) einen Ventilschieber (37)» der gleitend innerhalb des Ventilkörpers (13) und der Kappe (io) zwischen einer den Schiebersitz (22) schließenden und einer den Schiebersitz (22) öffnenden Position verschiebbar ist_fc (j) Etihrungen (18) für den Schieber (37)» die über Halterungen (2o) mit dem Ventilgehäuse (13) verbunden sind.

   üchieberventil nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die .Kappe (io) senkrecht zum Ventilkörper(13) angeordnet ist. ·

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   Schieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (24) für den Schiebersitz (22) kegelstumpfförmig ausgebildet ist und mit dem Einlass (12) des Ventilkörpers (13) in. Verbindung steht.

   Schieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebersitz (22) zylindrisch ausgebildet ist.

   Schieberventil nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Auskleidung (32) des Auslasses (14) des Ventilkörpers (13) mit einer Schutzschicht (27) überzogen ist, die an dem Ventilkörper (13) befestigtist.

   Schieberventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des Schiebersitzes (22) dem inneren Durchmesser der feuerfesten Auskleidung (32) des Einlasses (12) entspricht.

   Schieberventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des Schiebersitzes (22) geringer ist als der innere Durchmesser der .feuerfesten Auskleidung (32) des Einlasses (12), während das Ende der feuerfesten Auskleidung (32) der Form des Schiebersitzes angepasst ist.

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