DE3409397A1 - Verschlussvorrichtung fuer die austragsoeffnung eines autoklaven - Google Patents

Description

VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft in Wien (Österreich)

Verschlußvorrichtung für die Austragsöffnung eines Autoklaven

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußvorrichtung für die durch einen Deckel abschließbare Austragsöffnung eines mit stückigem oder körnigem Schüttgut befüllbaren Autoklaven. Solche Autoklaven werden beispielsweise für die Trocknung von Kohle bzw. Braunkohle mittels Dampf unter Druck verwendet.

Bei den bekannten Autoklaven dieser Art ist der die Austragsöffnung verschließende Deckel nach außen offenbar. Dies hat den Nachteil/ daß durch den Innendruck der Deckel im Öffnungssinne beansprucht wird, wodurch die Dichthaltung schwierig ist. Bei der Füllöffnung des Autoklaven wurde bereits vorgeschlagen, den Deckel nach innen offenbar zu machen, so daß er durch den Innendruck an den Dichtungssitz der Füllöffnung angedrückt' wird. Bei den bekannten Autoklaven für die Behandlung von stückigem Gut ist aber ein Öffnen des die Austragsöffnung abschließenden Deckels nicht möglich, weil das stückige Gut auf dem Deckel lastet.

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die Abdichtung der Austragsöffriung zu verbessern und das öffnen des die Austragsöf fnung abschließenden Deckels nach innen zu erleichtern.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß oberhalb des Deckels in Abstand von diesem eine den Querschnitt des Autoklaven abschließende, offenbare, der Austragsöffnung vorgeschaltete Abschlußvorrichtung angeordnet ist, welche zwei um sich quer durch den lichten Autoklavenquerschnitt erstreckende Achsen schwenkbare Platten aufweist, welche Platten in der Abschlußstellung einen nach unten offenen Winkel miteinander einschließen, der in der Offenstellung der Abschlußvorrichtung verkleinert ist, und daß der Deckel nach innen in Richtung zu der Abschlußvorrichtung offenbar ist und in der Schließstellung den Rand der Austragsöffnung übergreift, wobei die Öffnungs-

bewegung der Abschlußvorrichtung erst erfolgt, wenn der Deckel zumindest teilweise geöffnet ist. Durch die Abschlußvorrichtung wird der Raum oberhalb des die Austragsöffnung abschließenden Deckels zumindest teilweise von dem stückigen Schüttgut freigehalten, so daß die Öffnungsbewegung des Deckels nach innen leicht ermöglicht wird. Dadurch, daß der Deckel nach innen öffnet und den Rand der Austragsöffnung übergreift, wird der Vorteil erreicht, daß durch den Innendruck im Autoklaven der Deckel in die Dichtstellung gedrückt wird. Es können daher Bauteile, welche den Deckel gegen den Innendruck in der Schließstellung halten, entfallen. Je größer der Innendruck im Autoklaven ist und je größer daher die Dichtschwierigkeiten sind, desto stärker wird der Deckel gegen die Dichtung gepreßt. Dadurch, daß die Öffnungsbewegung der Abschlußvorrichtung erst dann erfolgt, wenn der Deckel zumindest bereits teilweise geöffnet ist, ist die Gewähr geboten, daß die Öffnungsbewegung des Deckels durch das Schüttgut nicht behindert wird. Dadurch, daß die Platten in der Abschlußstellung einen nach unten offenen Winkel einschließen, der sich beim öffnen verkleinert, und daher beim Öffnen nach unten schwenken, wird die Öffnungsbewegung der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung durch das auf den Platten lastende Schüttgut nicht behindert, sondern erleichtert. Gemäß der Erfindung ist vorzugsweise der Antrieb der Abschlußvorrichtung mit dem Antrieb des Deckels zeitverzögert gekuppelt, so daß die Aufeinanderfolge der Öffnungsbewegungen automatisch bestimmt ist.

Gemäß der Erfindung verlaufen zweckmäßig die Achsen, um welche die Platten schwenkbar sind, ungefähr entlang eines Durchmessers des lichten Autoklavenquerschnittes, wobei die Platten halbelliptische Form aufweisen. In der Abschlußstellung liegen diese Platten dachartig schräg. Bei kreisförmigem lichtem Querschnitt des Autoklaven ergibt sich daher für die Platten die Form von halben Ellipsenflächen. Beim öffnen werden die Platten nach unten zusammengeklappt, wobei die vorgeschaltete Abschlußvorrichtung den Durchtritt des Schüttgutes zur Austragsöffnung freigibt.

Gemäß der Erfindung sind vorzugsweise an die Platten

unterhalb derselben angeordnete Spreizstreben angelenkt. Durch diese Spreizstreben werden die Platten in die Abschlußstellung gebracht und dort entgegen dem Gewicht des auf den Platten lastenden Schüttgutes gehalten. Sobald den Spreizstreben ihre Abstützung entzogen wird, klappen die Platten .der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung nach unten und geben den Durchtritt des Schüttgutes zur Austragsöffnung frei. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Spreizstreben an einer auf einer zentralen Stange angeordneten Muffe angelenkt, welche mit dem Deckel und mit einem Teil eines Schubkolbenget'riebes verbunden ist, wobei die Muffe zwischen zwei an der zentralen Stange in axialem Abstand voneinander festgelegten Anschlägen verschiebbar ist, von welchen der untere Anschlag nach einem vorbestimmten Öffnungsweg des Deckels an die Muffe anschlägt und die plötzliche Öffnung der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung bewirkt, während der obere Anschlag das Schließen der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung einleitet und die Schließstellung derselben bestimmt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die vorgeschaltete Abschlußvorrichtung automatisch in richtiger Zeitfolge nach dem Öffnen des Deckels geöffnet wird. Es müssen lediglich die Anschläge auf der zentralen Stange so eingestellt werden, daß der untere Anschlag erst zur Wirkung auf die Muffe gelangt, wenn der Deckel einen gewissen Öffnungsweg zurückgelegt hat oder sogar bereits geöffnet ist, wobei der obere Anschlag so eingestellt sein soll, daß er durch Anschlag an die Muffe diese in eine Stellung bringt, in welcher die vorgeschaltete Abschlußvorrichtung geschlossen ist, wenn der Deckel in seiner Schließlage liegt.

Gemäß der Erfindung ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß in der Abschlußstellung der Abschlußvorrichtung die Muffe durch den oberen Anschlag in eine Stellung gebracht ist, in welcher die Spreizstreben über die Strecklage hinaus nach unten durchgedrückt sind, und daß Muffe und Spreizstreben durch wenigstens einen mit einem am Autoklavenkörper festgelegten Teil verbundenen Anschlag gegen eine weitere Abwärtsbewegung abgestützt sind. Dadurch wird erreicht, daß die Spreiz-

streben durch die von den Platten ausgeübte Kraft in ihrer Stellung gehalten werden, in welcher sie die Platten in der Abschlußstellung halten. Erst wenn der Deckel so weit geöffnet ist, daß der an der zentralen Stange angeordnete untere Anschlag die Muffe aufwärts drückt, gelangen die Spreizstreben über die Strecklage hinaus nach oben. Die durch die Platten auf die Spreizstreben ausgeübte Kraft wirkt nun so, daß die Spreizstreben zusammenklappen, und es wird dadurch bei entsprechend hoch angehobenem Deckel die vorgeschaltete Abschlußvorrichtüng plötzlich geöffnet. Durch diese plötzliche Öffnung wird eine Beschädigung der Dichtflächen des Deckels durch das Schüttgut vermieden. Der Deckel befindet sich nun oberhalb des Bereiches, in welchen das Schüttgut herabfällt, und es wird somit auch vermieden, daß der Deckel durch das herabfallende Schüttgut belastet wird.

Die Abschlußvorrichtung kann gemäß der Erfindung Durchbrechungen für den Durchtritt von Dampf und gegebenenfalls von kleineren Teilen des stückigen Gutes aufweisen. Bei einer Behandlung des Füllgutes mit Dampf wird durch die Öffnungen, welche den Durchtritt des Dampfes gestatten, verhindert, daß die Abschlußvorrichtung durch den Dampf druckbelastet wird. Wenn die Öffnungen so groß sind, daß auch kleinere Teile des stückigen Gutes in den Raum unter der Abschlußvorrichtung gelangen können, kann der Raum zwischen der Abschlußvorrichtung und dem Deckel auch bei geschlossenem Deckel noch teilweise als Behandlungsraum ausgenützt werden, wobei allerdings die Durchtrittsöffnungen so klein bemessen sein müssen, daß nicht zu viel stückiges Gut hindurchfällt, in welchem Fall die Öffnung des Deckels behindert werden könnte.

Vorzugsweise ist gemäß der Erfindung unterhalb der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung ein von Blechen, Roststäben od.dgl. gebildeter Einsatz vorgesehen, welcher sich von der Wandung des Autoklaven ausgehend konisch zur Austragsöffnung verjüngt. Dadurch wird das Füllgut, sobald die vorgeschaltete Abschlußvorrichtung und auch der Deckel geöffnet ist, zur Austragsöffnung geleitet. Gemäß der Erfindung können auch

rund um die Austragsöffnung Schutzbleche um ungefähr horizontale Achsen schwenkbar gelagert sein, welche sich unter Gewichtsoder Fedcrbelastung bei geöffnetem Deckel an die Dichtflächen desselben anlegen und bei der Schließbewegung des Deckels von diesem nach außen verdrängt werden. Dadurch werden die Dichtflächen des zylindrischen Randes der Austragsöffnung geschützt und es wird vermieden, daß diese durch das austretende stückige Schüttgut beschädigt werden.

Gemäß einer v/eiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß das Schubkolbengetriebe gleichachsig mit der Austragsöffnung unterhalb derselben angeordnet ist und der Kolben des Schubkolbengetriebes von einem ortsfesten Rohr umgeben ist, welches mit einem am Deckel festgelegten Rohr teleskopartig zusammenwirkt, wobei der Kolben des Schubkolbengetriebes mit der zentralen Stange verbunden ist. Dadurch wird eine günstige Anordnung des Schubkolbengetriebes ermöglicht, bei welcher das Schubkolbengetriebe axial auf den Deckel und die Abschlußvorrichtung wirkt, wobei das Schubkolbengetriebe gegen Beschädigungen durch das ausgetragene Schüttgut gesichert ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen das Austragsende des Autoklaven, wobei Fig. 1 einen Schnitt nach Linie I — I der Fig. 3, Fig. .eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 .bei teilweise aufgeschnittener Autoklavenwandung, und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III - III der Fig. 1 darstellt. Fig. 4 zeigt im Querschnitt durch den Autoklave'n die Spreizstreben. Fig. 5 und 6 zeigen ein Detail, wobei Fig. 5 einen teilweisen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 1 und Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI - VI der Fig. 5 darstellt. Fig. 7, 8 und 9 zeigen im Schnitt durch den Deckel und den Rand der Austragsöffnung des Autoklaven verschiedene·Ausführungsformen der Dichtung.

Der Autoklav 1 weist·am unteren Ende eine Austragsöf fnung 2 auf. Der Rand der Austragsöffnung ist mit 3 bezeichnet. 4 ist der Deckel, welcher mit einer konischen Dichtfläche 5 am Rand 3 der Austragsöffnung 2 aufsitzt und nach innen offenbar ist. 6 ist der Zylinder eines Schubkolben-

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getriebes 7. Der Kolben 6 ist von einem Teleskoprohr 8, 9 umgeben, dessen Innenrohr 9 ortsfest angeordnet ist und dessen Außenrohr 8 mit dem Deckel 4 verbunden ist. An der Kolbenstange 10 des Schubkolbengetriobes 7 ist eine zentrale Stange

11 angelenkt, welche mit dem Deckel 4 fest'verbunden ist.

Oberhalb des Deckels 4 ist eine von zwei ungefähr halbkreisförmigen Platten 12 gebildete Abschlußvorrichtung angeordnet. Die beiden Platten 12 sind um im Autoklaven 1 ortsfest gelagerte Achsen 14 schwenkbar aneinander angelenkt. In der Zeichnung sind diese Platten. 12 in der Abschlußlage dargestellt, in welcher sie mit ihrem Rand an der Viand 15 des Autoklaven anschließen. Im Raum 16 oberhalb der Abschlußvorrichtung 13 befindet sich das. zu behandelnde Schüttgut und durch die Abschlußvorrichtung 13 wird dieses Schüttgut vom Raum 17 zwischen Deckel 4 und Abschlußvorrichtung 13 weitgehend ferngehalten. An die Platten 12 sind bei 18 Spreizstreben 19 angelenkt, deren andere Enden an eine Muffe 20 angelenkt sind. Die zentrale Stange 11 weist einen Anschlag 21 auf, welcher bei geschlossenem Deckel 4 am oberen Ende der Muffe 20 anliegt und diese in eine Stellung drückt, in welcher die Spreizstreben 19 die Platten 12 an die Wandung 15' andrücken. Wie die Zeichnung zeigt, sind die Spreizstreben in dieser Stellung über die Strecklage hinaus nach unten durchgedrückt. In dieser Stellung sind die Muffe 20 und die Spreizstreben 19 durch Anschläge 34 abgestützt, welche über Laschen 35 mit einem mit dem Autoklaven fest verbundenen Teil, nämlich mit den Achsen 14, verbunden sind.· Durch diese Anschläge werden die Spreizstreben 19 in der nach unten durchgedrückten Stellung gehalten, in welcher sie durch das Gewicht der Platten

12 und der darauf lastenden Kohle blockiert sind. Wenn der Deckel geöffnet wird, wird die mit ihm verbundene zentrale Stange 11 nach oben geschoben. Nach einem vorbestimmten Weg gelangt ein an der Stange 11 festgelegter Anschlag 22 zum Angriff an den unteren Rand der Muffe 20 und schiebt bei der weiteren Öffnungsbewegung des Deckels die Muffe nach oben. Sobald die Muffe den Kippunkt (waagrechte Lage der Streben 19) nach oben überschreitet, verlieren die Spreizstreben ihren Halt und klappen zusammen. Die Platten 12- werden plötzlich

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durch das Kohlegewicht nach unten gedrückt und gelangen in die strichpunktiert dargestellte Stellung 12', wobei die Spreizstreben 19 in die strichpunktiert dargestellte Stellung 19' gelangen. Das Schüttgut kann zur Austragsöffnung 2 gelangen, welche bereits durch Anheben des Deckels 4 geöffnet ist. Der untere Anschlag ist hiebei in einer solchen Lage an der zentralen Stange 11 angeordnet, daß er erst auf die Gleitmuffe 20 auftrifft, wenn der Deckel 4 bereits einen großen Öffnungsweg zurückgelegt hat bzw. fast völlig geöffnet ist. Sobald die Spreizstreben 19 über die horizontale Lage hinaus nach oben gelangt sind, übernimmt das Eigengewicht der Platten und die darauf lastende Kohle das Zusammenklappen der beiden Platten 12. Dieses Zusammenklappen erfolgt schlagartig und garantiert ein sicheres in-Fluß-kommen der Kohlefüllung. In der geöffneten Stellung liegt der Deckel 4 in der Stellung 4', in welcher er nicht mehr von der herabfallenden Kohle getroffen wird, und es werden daher die Dichtflächen des Deckels geschont.

Unterhalb der Abschlußvorrichtung 13 ist ein von Blechen oder Roststäben gebildeter Einsatz 23 vorgesehen, dessen oberer Rand an der Wandung 15 des Autoklaven 1 anliegt und welcher sicli nach unten zur Austragsöf fnung 2 verringert. Durch diesen Einsatz 23 wird das Schüttgut zur Austragsöf fnung geleitet.

Am unteren Ende geht der Einsatz 23 in einen

zylindrischen Einsatz 24 über, welcher von Roststäben gebildet ist. Rund um die Austragsöffnung 2.sind, wie Fig. 5 und 6 zeigen, Bleche 25 um ortsfeste Achsen 26 schwenkbar angelenkt. Durch Gegengewichte 27 sind diese Bleche in der in Fig. 6 dargestellten Lage gehalten, in welcher sie an der Dichtfläche 28 des geöffneten Deckels 4 anliegen und diese Dichtfläche schützen. Wenn der Deckel 4 aus der in vollen Linien dargestellten Öffnungsstellung in die strichliert dargestellte Schließstellung 4' abgesenkt wird, verdrängt er die Bleche 25, welche in die' strichliert dargestellte Lage 25' gelangen, während die Gegengewichte 27 in die strichliert dargestellte Lage 27' gelangen.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen verschiedene Arten der· Dichtflächen 5 des Deckels 4. Die Dichtfläche kann, wie Fig. 7 zeigt, von einer in einem Einsatz 29 eingesetzten Gewebedichtung 30 gebildet sein. Wie Fig. 8 zeigt, kann die Dichtung von einem metallischen C-Ring 31 gebildet sein. Fig. 9 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Dichtung von einem metallischen Einsatz 32 gebildet ist. Die Dichtflächen der Austragsöffnung 2 sind an einem Ring 33 angeordnet, Der Ring 33 und die Dichtungsteile 29, 31 und 32 des Deckels 4 können leicht ausgewechselt werden.

1984 02 20 /hr.

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Claims (10)

1. VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft in Wien (Österreich)

   Verschlußvorrichtung für die Austragsöffnung eines Autoklaven

   Patentansprüche

   I "w. Verschlußvorrichtung für die durch einen Deckel abschließbare Austragsöffnung eines mit stückigem oder körnigem Schüttgut befüllbaren Autoklaven, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Deckels (4) in Abstand von diesem eine den Querschnitt des Autoklaven (1) abschließende, offenbare, der Austragsöffnung vorgeschaltete Abschlußvorrichtung (13) angeordnet ist, welche zwei um sich quer durch den lichten Autoklavenquerschnitt erstreckende Achsen (14) schwenkbare Platten (12) aufweist, welche Platten in der Abschlußstellung einen nach unten offenen Winkel miteinander einschließen, der in der Offenstellung der Abschlußvorrichtung (13) verkleinert ist, und daß der Deckel (4) nach innen in Richtung zu der Abschlußvorrichtung (13) offenbar ist und in der Schließstellung den Rand (3) der Austragsöffnung (2) übergreift, wobei die Öffnungsbewegung der Abschlußvorrichtung (13). erst erfolgt, wenn der Deckel (4) zumindest teilweise geöffnet ist.
2. 2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- -. zeichnet, daß der Antrieb der Abschlußvorrichtung (13) mit dem Antrieb des Deckels (4) zeitverzögert gekuppelt ist.
3. 3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (14), um welche die Platten (12) schwenkbar sind, ungefähr entlang eines Durchmessers des lichten Autoklavenquerschnittes verlaufen und daß die Platten (12) halbelliptische Form aufweisen.
4. 4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Platten (12) unterhalb derselben angeordnete Spreizstreben (19) angelenkt sind.
5. 5. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche

   1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizstreben (19)

   an einer auf einer zentralen Stange (11) angeordneten Muffe (20) angelenkt sind, welche mit dem Deckel (4) und mit einem Teil (10) eines Schubkolbengetriebes (7) verbunden ist, wobei die Muffe (20) zwischen zwei an der zentralen Stange (11) in axialem Abstand voneinander festgelegten Anschlägen (21, 22) verschiebbar ist, von welchen der untere Anschlag (22) nach einem vorbestimmten Öffnungsweg des Deckels an die Muffe (20) anschlägt und die Öffnung der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung (13) bewirkt, während der obere Anschlag (21) das Schließen der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung (13) einleitet und die Schließstellung derselben bestimmt.
6. 6.. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß in der Abschlußstellung der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung (13) die Muffe (19) durch den oberen Anschlag (21) in eine Stellung gebracht ist, in welcher die Spreizstreben (19) über die Strec.klage hinaus nach unten durchgedrückt sind, und daß Muffe (20) und Spreizstreben (19) durch wenigstens einen mit einem am Autoklavenkörper festgelegten Teil (35) verbundenen Anschlag (34) gegen eine weitere Abwärtsbewegung abgestützt sind.
7. 7. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, .dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeschaltete Abschlußvorrichtung (13) Durchbrechungen für den Durchtritt von Dampf und gegebenenfalls von kleineren Teilen des stückigen Gutes aufweist.
8. • 8. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der vorgeschalteten Abschlußvorrichtung (13) ein von Blechen, Roststäben od.dgl. gebildeter Einsatz (23) vorgesehen ist, welcher sich von der Wandung des Autoklaven ausgehend konisch zur Austragsöffnung (2) verjüngt.
9. 9. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß rund um die Austragsöffnung (2) Schutzbleche (25) um ungefähr horizontale Achsen (26) schwenkbar gelagert sind, welche sich unter Gewichtsoder Federbelastung bei geöffnetem Deckel (4) an die Dicht-

   flächen (28) desselben anlegen und bei der Schließbewegung des Deckels (4) von diesem nach außen verdrängt werden.
10. 10. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubkolbengetriebe (7) gleichachsig mit der Austragsöffnung (2) unterhalb derselben angeordnet ist und der Kolben des Schubkolbengetriebes (7) von einem ortsfesten Rohr (9) umgeben ist, welches mit einem am Deckel festgelegten Rohr (8) teleskopartig zusammenwirkt, wobei der Kolben des Schubkolbengetriebes mit der zentralen Stange (11) verbunden ist.