DD209087A3

DD209087A3 - WEAR-PROOFED CORNER VALVE FOR DISPOSING SOLIDS-CONTAINING ABRASIVE MEDIA

Info

Publication number: DD209087A3
Application number: DD23440581A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Walter; Hannelore Kuehne; Hans-Georg Boerner; Lutz Wunderlich; Frank-Michael Koepping; Joachim Starke; Hans-Joerg Huhn
Original assignee: Walter Karl Heinz; Hannelore Kuehne; Boerner Hans Georg; Lutz Wunderlich; Koepping Frank Michael; Joachim Starke; Huhn Hans Joerg
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1984-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Eckventil zur Ausschleusung und Druckabsenkung feststoffhaltiger, Abrasivverschleiss verursachender, insbesondere auch zu Verstopfung neigender Medien. Ziel der Erfindung ist eine wesentliche Senkung des Ventilverschleisses bei gleichzeitiger vermeidung von Verstopfung enger Drosselquerschnitte. Im Gegensatz zu bekannter Eckventilkonstruktionen mit Vordrosselung wird der Ventilsitz mit einer zylindrischen drosseldruese kombiniert die einen gegenueber der Nennweite des Ventils entsprechenden Stoeroemungsquerschnitten im Eintritt, Dichtflaechenbereich und austritt erheblich, um 100% und mehr reduzierten Stroemungsquerschnitt aufweist sowie im Schliesszustand den ueber ihre gesamte laenge reichenden zylindrischen Vordrosselkolben aufnimmt und somit bei jedem Arbeitsspiegel gleichzeitig zur Vermeidung von Verstopfungen freigestossen wird. Das Ventil ist fuer die diskontinuierliche Ausschleusung feststoffhaltiger Abprodukte der Kohledruckvergasung und aenliche Anwendungsfaelle in der Kohleveredlung und chemischen Verfarenstechnik geeignet.The invention relates to an angle valve for discharging and pressure reduction solids-containing, Abrasivverschleiss causing, especially to clogging prone media. The aim of the invention is a significant reduction of the valve wear while avoiding clogging narrow throttle cross-sections. In contrast to known corner valve constructions with pre-throttling, the valve seat is combined with a cylindrical restrictor which has a 100% and more reduced flow cross-section at entry, sealing area and exit compared to the valve's nominal diameter, and cylindrical over the entire length Preload piston absorbs and thus at the same time at each working level to avoid blockages is freed. The valve is suitable for the discontinuous discharge of solids-containing waste products of the coal-pressure gasification and aaliche Anwendungsfaelle in the coal refining and chemical Verfarenstechnik.

Description

234 40 5 7234 40 5 7

Titel der Erfindung ^: Title of the invention ^:

Verschleißgeschütztes Eckventil zur Ausschleusung feststoffhaltiger abrasiver MedienWear-protected angle valve for discharging solids containing abrasive media

Anwendungsgebiete der ErfindungFields of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein verschleißgeschütztes Eckventil für Auf-Zu-Betrieb zur diskontinuierlichen Ausschleusung feststoffhaitiger abrasiver Medien aus Systemen höheren Druckes in Systeme niedrigeren Druckes. Das Eckventil ist besonders für die Ausschleusung feststoffhaitiger zum Verkleben und zu Verstopfungen neigender Produkte, z. B. bei der Kohledruckvergasung anfallendes heißes Staub-Dickteer-Phenolwassergeiaisch sowie für ähnliche Anwendungsfälle in der Kohleveredlung und chemischen Verfahrenstechnik geeignet.The invention relates to a wear-protected corner valve for on-off operation for the discontinuous discharge of solid abrasive media from higher pressure systems into lower pressure systems. The angle valve is especially for the discharge of solids-adherent for sticking and clogging prone products, such. B. in the coal-pressure gasification resulting hot dust-Dickteer-phenolwassergeiaisch and suitable for similar applications in coal refining and chemical engineering.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Beim Transport feststoffhaltiger Gase und Flüssigkeiten in Rohrleitungen tritt durch die schmirgelnde Wirkung der Feststoffteilchen mehr oder weniger starker Verschleiß auf, dessen Ausmaß von der Härte der Feststoffteilchen, vom Werkstoff der Bauteile und von den Strömungsverhältnissen abhängt. Besonders starker Verschleiß-entsteht bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und großen!Auftreffwinkeln der Feststoffteilchen auf Bauteilflächen. h' : ·; .'' ' "' ' ^i; ! '-' -. ' ' ' ^: When transporting solids-containing gases and liquids in pipes occurs by the abrasive effect of the solid particles more or less severe wear, the extent of which depends on the hardness of the solid particles, the material of the components and the flow conditions. Particularly high wear occurs at high flow velocities and large impact angles of the solid particles on component surfaces. H' : ·; '''"''ⁱ;!' - ' -. ''' ^:

' ''''' \ ι ' '" ' ''i · ' i'' :^; -I'''':'- ' ^;·' ^ : -.·' ^/;' Absperrarmaturen gehören zii den besonders _; verschaleißbeansprucb.- ten Bauteilen solcher Hohrlieiturige.n. Bei größej?e|i Druckdifferenzen treten hohe SitrÖmuhg|sgesdhwindigkeiten^: in| OffenstelfLuiig: der Armatur sowie beträchtlich Reiter erhöht^/Sitjrömungsge-; j/ '''''' \ ι ''"'''i''i'':^; -I'''':' - ' ^; '':-.''^/;' Shut-off valves belong zii the particular _; .? verschaleißbeansprucb.- th components such Hohrlieiturige.n in größej e | i pressure differences occur high SitrÖmuhg | ^{sgesdhwindigkeiten:} in | OffenstelfLuiig: the fitting and significantly increases rider ^ / Sitjrömungsge- j /

; |in^: d<sr Dros;selph;ase während. ä^N^N Öffhürigs- |; | in ^: d <sr Dros; selph; ase during. Ä ^ N ^ N Öffhürigs- |

- έ. - έ.

und Schließvorganges auf, die im Zusammenwirken mit den abrasiven Feststoffteilchen hohen Verschleiß an Dichtflächen sowie infolge Umlenkungen des Mediums an Gehäuseinnenflächen verursachen.and closing operation, which cause in conjunction with the abrasive solid particles high wear on sealing surfaces and as a result of deflections of the medium to the housing inner surfaces.

"Eine hundertprozentig dichte Absperrung feststoffhaltiger Medienströme mit Absperrarmaturen ist im allgemeinen nicht erreichbar, da sich beim Schließen Peststoffteilchen zwischen den Dichtflächen einklemmen können. Die damit verbundenen geringen Leckraten müssen Verfahrenstechnologisch in Kauf genommen werden, sie verursachen aber an den Dichtflächen mit hoher Geschwindigkeit erfolgende und damit verschleißintensive Drosselspaltströmung."A 100% tight shut-off of solids containing media streams with shut-off valves is generally not achievable, because when closing, particles of pesticide can become trapped between the sealing surfaces." The associated low leakage rates must be accepted in terms of process technology, but they cause high velocity on the sealing surfaces wear-intensive throttle gap flow.

Die Problematik des Verschleißes bzw. der Minderung des Verschleißes von Absperrarmaturen für feststoffhaltige Medien, insbesondere auch in Verbindung mit hoher Anzahl Arbeitsspiele je Zeiteinheit, ist derzeit noch nicht allseitig befriedigend gelöst. Extrem hoher Armaturenverschleiß mit Standzeiten von zum Teil nur wenigen Wochen ist z. B. bei Anlagen der Kohledruckvergasung zu verzeichnen, wo feststoffhaltige Medien aus Systemen höheren Druckes in Systeme niedrigeren Druckes mit entsprechend hohen Druckdifferenzen bei hoher Anzahl Auf-Zu-Stellvorgänge je Zeiteinheit diskontinuierlich ausgeschleust und entspannt werden müssen.The problem of wear or the reduction of wear of shut-off valves for solids-containing media, especially in conjunction with a high number of cycles per unit time, is currently not solved satisfactorily on all sides. Extremely high valve wear with service lives of only a few weeks is z. As recorded in systems of coal-pressure gasification, where solids-containing media from systems of higher pressure in systems of lower pressure with correspondingly high pressure differences with a high number of on-to-Stellvorgänge per unit time must be intermittently discharged and relaxed.

Zur Verschleißminderung werden seitens der Armaturenhersteller die auf Verschleiß besonders beanspruchten Flächen, wie z. B. Dichtflächen, durch Auftragsschweißen mit Hartlegierungen gepanzert. Die Sitz-Kegel-Garnituren sind zum Teil als auswechselbare Bauteile angeordnet, zum Teil werden auch zusätzliche Gehäuseverschleißschutzhülsen angewendet, insbesondere bei Eckventilen, deren geometrische Form den Einbau rotationssymetrischer Verschleißhülsen leicht ermöglicht. Die Panzerung verschleißgefährdeter Flächen allein bringt je nach Auftragswerkstoff unterschiedliche, für die vorstehenden Belastungsfälle häufig auch keine ausreichende Verschleißminderung. Die Herstellung rißfreier Auftragsschweißungen aus verschleißfesten Hartlegierungswerkstoffen ist zu dem um so schwieriger zu beherrschen und mit um so höheren Ausschußraten verbunden, je verschleißfester die Hartlegierungen sind. Besonders gut gegen Abrasiwerschleiß beständige Hartlegierungen lassen sichTo reduce wear on the part of the valve manufacturer, the wear-stressed surfaces, such. As sealing surfaces, by hardfacing with hard alloys armored. The seat-cone sets are arranged in part as interchangeable components, in part, additional housing wear protection sleeves are used, especially in angle valves whose geometric shape easily allows the installation of rotationally symmetric wear sleeves. The armor wear-prone areas alone brings depending on the order material different, for the above load cases often no sufficient reduction in wear. The production of crack-free build-up welds from wear-resistant hard alloy materials is the more difficult to control and the higher the reject rates, the more wear-resistant the hard alloys are. Particularly good against abrasion wear resistant hard alloys can be

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entweder gar nicht oder nicht rißfrei in ausreichenden Schichtstärken auftragen. Zur Entlastung der Dichtflächen während der Öffnungs- und Schließphase werden die Ventilkegel auch mit Drosselkolben ausgeführt, der z. B. bei Schließbewegung vor dem Aufeinandertreffen der Dichtflächen von Sitz und Kegel in den Durchtrittsquerschnitt des Sitzes eintaucht und den Medienstrom weitgehend abdrosselt, so daß bis zum völligen Schließen verschleißintensive Drosseiströmung an den Dichtflächen vermieden wird.either do not apply at all or not crack-free in sufficient layer thicknesses. To relieve the sealing surfaces during the opening and closing phase, the valve cone are also designed with throttle piston, the z. B. dips in closing movement before the meeting of the sealing surfaces of seat and cone in the passage cross section of the seat and largely throttles the flow of media, so that wear-intensive Drosseiströmung is avoided at the sealing surfaces until complete closure.

Der durch Verdrosselung mit Drosselkolben weitgehend abgeschlossene freie Strömungsquerschnitt des Ventilsitzes wird in seiner Größe der Nennweite des Ventiles entsprechend ausgeführt und ist daher nur unwesentlich geringer als der freie Strömungsquerschnitt des Sitzes im unmittelbaren Dichtflächenbereich. Mit beginnendem Dichtflächenverschleiß auftretende Leckraten werden in ihrer Höhe auch durch den freibleibenden Hingspaltquerschnitt zwischen Drosselkolben und Ventilsitzdurchtritt bestimmt, je größer dieser ist, um so höher kann die verschleißintensive Drosselströmung an den Dichtflächen sein. Das Prinzip der Drosselung des strömenden Mediums mittels in den Durchtrittsquerschnitt des Ventilsitzes eintauchendem, Drosselkolben wird auch bei kontinuierlich arbeitenden Regelventilen angewendet, wobei Drosselkolben oder Ventilsitzdurchtritt mit über die Länge veränderlichem Querschnitt ausgeführt sind, so daß kontinuierlich über den Hub des Kegels unterschiedliche Strömungsquerschnitte für das durchtretende Medium freigegeben werden, wie dies z. B. in den Patentschriften BIlD 47g 1—1/44, Nr. 1550555 und BRD 47g 1-1/06, Nr. 1475948 ausgewiesen ist. Kontinuierlich arbeitende Regelventile unterliegen aber auf Grund ihrer Arbeitsweise überwiegend in eingedrosseltem Zustand und damit an Drosselorganen und Dichtflächen ständig auftretenden hohen Strömungsgeschwindigkeiten bei abrasiven feststöffhaltigen Medien einem besonders hohen Verschleiß. Sie sind zu dem nicht einsetzbar, wenn der Medienstrom klein ist und auf Grund des Festßtoffgehaltes. zu Verstopfungen neigt, wie dies z. B. bei als Abprodukt der Kohledruckvergasung anfallendem heißem Staub-Dickteer-Phenolwassergemisch der Fall ist.The largely closed by throttling with throttle piston free flow cross section of the valve seat is carried out according to its size of the nominal diameter of the valve and is therefore only slightly smaller than the free flow cross section of the seat in the immediate sealing surface area. Leak rates occurring with the beginning of the sealing surface wear are also determined in their height by the remaining annular gap cross section between throttle piston and valve seat passage, the larger it is, the higher the wear-intensive throttle flow at the sealing surfaces can be. The principle of throttling the flowing medium by means of immersed in the passage cross section of the valve seat, throttle piston is also used in continuously operating control valves, wherein throttle piston or valve seat passage are designed with variable over the length cross section, so that continuously over the stroke of the cone different flow cross sections for the penetrating Medium are released, as z. In the patents BIlD 47g 1-1 / 44, no. 1550555 and FRG 47g 1-1 / 06, no. 1475948. However, due to their mode of operation, continuously operating control valves are predominantly subject to throttled conditions and thus to constantly occurring high flow velocities in the case of abrasive media containing solids and thus to particularly high wear at throttle bodies and sealing surfaces. They are not applicable to when the media flow is small and due to the Festßtoffgehaltes. to blockages, as z. B. is the case as a waste of the coal-pressure gasification accumulating hot dust-Dickteer-phenol-water mixture.

In der Patentschrift BRD 47g 40/03, Nr. 808515 wird als weitere Möglichkeit des Verschleißschutzes von Dichtflächen eine fürIn the patent BRD 47g 40/03, no. 808515 is a further possibility of wear protection of sealing surfaces for a

feststoffhaltige Medien jedoch nicht geeignete Lösung beschrieben, bei der die Dichtflächen praktisch im Strömungsschatten des Mediums angeordnet sind. Bei feststoffhaltigen Medien würden sich die Dichtflächen mit Feststoff versetzen, so daß kein dichter Abschluß gewährleistet wäre. Eine andere Lösung wird in WP 47 g 1/^47173, Klasse 47 g 1, ?5/00, Patentschrift Nr. 81281, beschrieben, die durch die Anordnung von Filterelementen im Sitz-Kegel-Bereich gekennzeichnet ist, die während der Öffnungs- und Schließphase einer Armatur Feststoffteilchen aus der Strömung aushalten sollen. Für größere Feststoffgehalte und insbesondere bei gleichzeitiger Anwesenheit von Teerbestandteilen ist die Lösung nicht anwendbar, da mit raschem Zusetzen der Filterelemente gerechnet werden muß.However, solids-containing media described not suitable solution in which the sealing surfaces are arranged practically in the flow shadow of the medium. For media containing solids, the sealing surfaces would be mixed with solids, so that no tight seal would be guaranteed. Another solution is described in WP 47 g 1/47173, Class 47 g 1, 5/00, Patent No. 81281, which is characterized by the arrangement of filter elements in the seat-cone region, which during the opening and closing phase of a fitting to withstand particulate matter from the flow. For larger solids contents and in particular in the simultaneous presence of tar constituents, the solution is not applicable, since with rapid clogging of the filter elements must be expected.

In WP F 16 K/208466, Klassifikation F 16 K 25/04, Patentschrift Nr. 139287, wird zur Verschleißminderung von Ausschleusarmaturen die Anordnung von zwei Ventilen in Hintereinanderschaltung mit dazwischen liegendem Anschluß und ständiger Zuführung von sauberem Spülwasser vorgeschlagen.In WP F 16 K / 208466, classification F 16 K 25/04, Patent No. 139287, the arrangement of two valves in series connection with intermediate connection and constant supply of clean rinse water is proposed to reduce the wear of Ausschleusarmaturen.

In WP F 16 K/212687, Klassifikation F 16 K 25/04, Patentschrift IsIr., 144102, wird eine Anordnung und Verfahren zur Ausschleusung von feststoffhaltigen Flüssigkeiten vorgeschlagen, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß bei jedem Öffnungs-. und Schließvorgang eine durch eine zusätzliche Armatur gesteuerte Spülung der Ausschleusrohrleitung und der Ausschleusarmatur mit sauberem, feststofffreiem Spülmedium erfolgt, so daß während der Öffnungs- und Schließvorgänge feststofffreies Medium an den Dichtflächen der Ausschleusarmatur strömt. Zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit in Offenstellung der Ausschleusarmatur dient eine in der Ausschleusrohrleitung angeordnete verschleißfest auseeführ'te Drossellochscheibe, deren freier Querschnitt zu dem der Ausschleusarmatur möglichst kleiner 1 : 5» vorzugsweise kleiner 1 : 10, ist.In WP F 16 K / 212687, classification F 16 K 25/04, patent IsIr., 144102, an arrangement and method for discharging solids-containing liquids is proposed, which is characterized essentially in that at each opening. and closing a controlled by an additional valve flushing of the discharge pipe and the discharge fitting with clean, solids-free flushing medium, so that flows during the opening and closing operations solids-free medium on the sealing surfaces of the discharge fitting. To reduce the flow velocity in the open position of the discharge fitting is arranged in the Ausschleusrohrleitung wear resistant auseeführ'te throttle plate whose free cross-section to the Ausschleusarmatur smallest possible 1: 5 »preferably less than 1:10, is.

Mit den in den beiden letztgenannten Patentschriften vorgeschlagenen Lösungen dürften Standzeiterhöhungen der Ausschleusarmaturen erreichbar se.in, die Lösungen sind jedoch hinsichtlich zusätzlicher mit Stellantrieben ausgerüsteter Armaturen, zusätzlicher Zuführungen beträchtlicher Mengen sauberer Spülmedien und hinsieht!icb notwendiger BMSR-Installationen relativWith the solutions proposed in the latter two patent applications, increases in the service life of the discharge fittings are likely to be attainable, but the solutions are relative to additional fittings equipped with actuators, additional supplies of considerable quantities of clean flushing media, and necessary BMSR installations

aufwendig. Zudem besteht bei feststoff- und teerhalt;igen zu Verstopfungen neigenden Medien an den geringen freien Querschnitten der Drossellochscheiben Verstopfungsgefahr. Drossellochscheiben allein reduzieren außerdem nicht die Strömungsge-^ schwindigkeit beim Durchsatz relativ kleiner Mengen, wie sie am Anfang des Öffnungs- und Ende des Schließvorganges auftreten. '' -. ' .consuming. In addition, there is a risk of clogging in the case of media containing solids and tarry media, which are prone to blockages, on the small free cross sections of the throttle plate. Throttle pulleys alone also do not reduce the flow rate during throughput of relatively small amounts as they occur at the beginning of the opening and closing of the closing process. '' -. '.

Ziel der Erfindung :.,. . 'Object of the invention:.,. , '

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Vorgang des Ausschleusens feststoffhaltiger abrasiver Medien, insbesondere fest- ' stoffhaltiger zu Verstopfungen neigender Medien, aus Systemen höheren Druckes in Systeme niedrigeren Druckes mit einer weitgehend verschleißgeschützten Armatur für Auf-Zu-Betrieb bei im Vergleich zu den bekannten Lösungen höheren Standzeiten der.Armatur bzw. geringerem anlagentechnischem Aufwand unter Vermeidung von Verstopfungen enger Drosselquerschnitte zu beherrschen. ·"· '.The object of the invention is to reduce the process of discharging solids-containing abrasive media, particularly solid-containing clogging-prone media, from higher pressure systems to lower pressure systems with a largely wear-resistant valve for on-off operation as compared to the known ones Solutions to control higher service life der.Armatur or lower plant engineering effort while avoiding blockages narrow throttle cross sections. · "·".

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Für die bei der Ausschleusung feststoffhaltiger Medien, insbesondere feststoffhaltiger und zu Verstopfungen neigender Medien, aus Systemen höheren Druckes in Systeme niedrigeren Drukkes herrschenden Verschleißwirkungen an den die Ausschleusung steuernden Armaturen ist der Schutz verschleißbeanspruchter Bauteiiflächen durch Aufpanzern mit Hartlegierungswerkstoffen allein nicht ausreichend bzw. sind rißfeste Auftragungen von gegen Abrasiwerschleiß besonders beständigen Hartlegierungen nicht realisierbar. Die zusätzliche Anordnung von Drossellochscheiben in den Ausschleusleitungen reduziert zwar die Strömungsgeschwindigkeiten während des Ausschleusens bei.geöffneter Armatur, jedoch nicht in der Öffnungs- und Schließphase, bei feststoff- und teerhaltigen zu Verstopfungen neigenden Medien besteht außerdem die Gefahr der Verstopfung der relativ geringen Drosselquerschnitte. Die Vordrosselung des Medienstromes im Durchtrittsquerschnitt, des"Sitzes durch Ventilkegel mit Drosselkolben bringt eine Entlastung der Dichtflächen während des üffnens und Schließen?·, eine Verringerung dee freibleibenden Eingspaltquerschnittes zwischen Drosselkolben undFor wear-resistant media, particularly solids-containing and clogging-prone media, from higher pressure systems in lower pressure systems, the wear effects on fittings controlling the discharge is not sufficient to protect wear-affected component surfaces by hard-alloy coating alone or are crack-resistant coatings against abrasion wear particularly resistant hard alloys not feasible. Although the additional arrangement of throttling discs in the discharge lines reduces the flow velocities during the discharge at.opened fitting, but not in the opening and closing phase, with solid and tar-containing clogging prone media there is also the risk of clogging the relatively small throttle cross-sections. The throttling of the medium flow in the passage cross-section, the "seat by poppet with throttle piston brings a relief of the sealing surfaces during opening and closing ?, a reduction of the remaining eingspaltquerschnittes between throttle piston and

Vantilsitz.durchtritt würde gegenüber der üblichen Ausführung von Ventilen mit Verdrosselung mit annähernd gleichen Strömungsquerschnitten mit Dichtflächenbereich des Ventilsitzes und im der Vordrosselung dienenden Durchtrittsquerschnitt des Sitzes sowohl den Effekt der Vordrosselung verstärken als auch durch Reduzierung versohleißintensiver Leckratenströmung eine weitere Verschleißminderung bzw. Verlängerung des Zeitraumes bis zum Erreichen maximal zulässiger Leckraten bewirken. Die vorgeschlagenen Lösungen zur Standzeiterhöhung von Ausschleusarmatüren mittels gesteuerter oder ungesteuerter Spülung mit sauberem Spülmedium und Hintereinanderschaltung von zwei Ausschleusarmaturen sind relativ aufwendig.Vantilsitz.durchtritt would over the usual design of valves with throttling with approximately the same flow cross-sections with sealing surface area of the valve seat and in the pre-throttling passage cross-section of the seat both enhance the effect of Vordrosselung and by reducing erosion-intensive leak rate flow further wear reduction or extension of the period to Achieve maximum allowable leakage rates. The proposed solutions to increase the service life of Ausschleusarmatüren means of controlled or uncontrolled flushing with clean flushing medium and series connection of two Ausschleusarmaturen are relatively expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Armaturenbau eine bekannte Konstruktion darstellendes Eckventil für Auf-Zu- ·. Betriebdurch Kombination verschiedener konstruktiver Maßnahmen 'sowohl weitgehend, geschützt gegen Abrasiwerschleiß feststoffhaltiger Medien als auch geschützt gegen Verstopfungen enger Drosselquerschnitte durch zu Verstopfungen neigende feststoffhaltige Medien auszuführen und mit dem Einsatz dieses Ventiles die diskontinuierliche Ausschleusung feststoffhaltiger und insbesondere feststoffhaltiger und zu Verstopfungen neigender Medien aus Systemen höheren Druckes in Systeme niedrigeren Drukkes bei geringem Verschleiß der Armatur zu beherrschen. Die hierzu dienende Eckventilkonstruktion wird mit Eintrittsrichtung des Mediums seitlich über dem geschlossenen Kegel rechtwinklig zur Kegelbewegungsrichtung sowie in bekannter Weise mit auswechselbaren Gehäuseverschleißschutzhülsen und auswechselbarem Ventilsitz und Ventilkegel ausgeführt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einerseits der freie Durchtrittsquerschnitt des Ventilsitzes im Dichtflächenbereich in Strömungsrichtung nach dem Dichtflächenbereich stark verringert wird, so daß der eigentliche Ventilsitz mit'Dichtfläche und eine nachgeschaltete Drosseldüse mit geradem zylindrischem. Durchgang zu einem auswechselbaren Bauteil kombiniert sind, wobei das Verhältnis des freien Strömungsquerschnittes der Drosseldüse zum Durchtrittsquerschnitt des Sitzes an der Dichtfläche kleiner 1:2 auszuführen ist. Andererseits ist der Ventilkegel mit einem der Drosseldüse 'entsprechenden, mit möglichst kleinem Durchmesserspiel zurThe invention is based on the object, a in the valve construction a known construction performing corner valve for on-to- ·. Operation by combining various constructive measures' both largely protected against Abrasiwerschleiß solids-containing media and protected against obstruction narrow throttle cross-sections by clogging prone to carry solids containing media and with the use of this valve the discontinuous discharge solids-containing and particularly solids-containing and clogging prone media from systems of higher pressure in lower pressure systems with little wear on the valve. The serving for this purpose Eckventilkonstruktion is running with the inlet direction of the medium laterally over the closed cone perpendicular to the direction of conical movement and in a known manner with interchangeable housing wear sleeves and replaceable valve seat and valve plug. According to the invention the object is achieved in that on the one hand, the free passage cross-section of the valve seat in the sealing surface area in the flow direction after the sealing surface area is greatly reduced, so that the actual valve seat mit'Dichtfläche and a downstream throttle nozzle with straight cylindrical. Passage are combined to form a replaceable component, wherein the ratio of the free flow cross section of the throttle nozzle to the passage cross section of the seat to the sealing surface is made smaller 1: 2. On the other hand, the valve cone with a throttle nozzle 'corresponding, with the smallest possible diameter clearance for

Drosseldüse ausgeführten, zylindrischen Drosselkolben versehen, dessen Länge so bemessen ist, daß er in geschlossenem. Zustand des Ventiles die Drosseldüse über deren gesamte Länge ausfüllt. In Offenstellung des Ventiles während des Ausschleusens des abrasiven Mediums ist die durch die Drosseldüse des Ventilsitzes bewirkte Begrenzung des Medienstromes und damit die im Verhältnis der Durchtrittsquerschnitte an der Dichtfläche des Sitzes und im übrigen Ventilgehäuse erreichte wesentliche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit für die Verschleißminderung entscheidend. Die vorgeschlagene strömungstechnische Gestaltung der Inneneinbauten vermeidet außerdem im Bereich der hohen Strömungsgeschwindigkeiten im Drosselquerschnitt jede verschleißintensive Prallströmung mit großen Auftreffwinkeln. Bei jedem Auf-Zu-Arbeitsspiel wird der Drosselquerschnitt durch den Drosselkolben freigestoßen, so daß Verstopfungen durch festsfcoffhaltige zu Verstopfungen neigende Medien vermieden werden. Durch den im Vergleich zum Durchtrittsquerschnitt im Dichtflächenbereich beträchtlich verringerten Durchtrittsquerschnitt der Drosseldüse ist der freibleibende Ringspaltquerschnitt zwischen Drosselkolben und Drosseldüsendurchtritt gegenüber üblichen Absperrarmaturen mit Vordrosselung beträchtlich verringert. Heben der dadurch erhöhten Vordrosselwirkung und Dichtflächenentlastung während des Öffnungs- und Schließvorganges wird damit auch in Schließstellung des Ventiles bei beginnendem Dichtflächenverschleiß auftretende verschleißintenöive Leckströmung an den Dichtflächen gemindert und eine Verlängerung des Zeitraumes bis zum Auftreten maximal zulässiger Leckraten erreicht.Throttle nozzle designed, provided cylindrical throttle piston whose length is such that it is closed. Condition of the valve fills the throttle nozzle over its entire length. In the open position of the valve during the discharge of the abrasive medium caused by the throttle nozzle of the valve seat limitation of the media flow and thus in the ratio of the passage cross-sections of the sealing surface of the seat and the rest of the valve body achieved significant reduction in the flow rate for the reduction in wear is crucial. The proposed fluidic design of the internals also avoids any wear-intensive impact flow with large angles of incidence in the area of the high flow velocities in the throttle cross-section. At each open-close cycle, the throttle area is poked by the throttle piston so as to avoid clogging by clogging prone media. Due to the passage cross section of the throttle nozzle, which is considerably reduced in comparison to the passage cross section in the sealing surface area, the remaining annular gap cross section between throttle piston and throttle nozzle passage is considerably reduced compared to conventional shutoff valves with pre-throttling. Lifting the thereby increased Vordrosselwirkung and sealing surface relief during the opening and closing process thus occurring even in the closed position of the valve at the beginning of sealing surface wear wear-intensive leakage flow is reduced at the sealing surfaces and achieved an extension of the period until the occurrence of maximum allowable leakage rates.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll im folgenden anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werc.en. . Diese zeigt die Schnittdarstellung eines verschleißgeschützten Sckventiles für Auf-Zu-Betrieb in geschlossener Stellung, das die erxindungsgemäßen Lösungen enthält, wie es für den Einsatz als Arn&tur zur diskontinuierlichen Ausschleusung von bei der Kohledruckvergasung anfallendem ca. I70 - 200 ⁰C heißem abrasivem zu Verstopfungen neigendem Staüb-Dickteer-Phenolwassergemisch aus unter Verfahrensdruck von 2,5 MPa (Ü) stehendenThe invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings werc.en. , This shows the sectional view of a wear-protected sump valve for on-off operation in the closed position containing the erxindungsgemäßen solutions, as it tends for use as Arn turt to discontinuous discharge of accumulating at the coal pressure gasification about I70 - 200 ⁰ C hot abrasive to blockages Staüb-Dickteer-phenol-water mixture from under process pressure of 2.5 MPa (Ü) standing

Anlagenteilen in unter einem Druck von 1,5 - 2,0 MPa (Ü) stehende Anlagensysteme vorgesehen ist.Parts of the plant are provided under system pressure of 1.5 - 2.0 MPa (Ü).

Die Eintrittsrichtung des Mediums ist seitlich über dem geschlossenen Kegel rechtwinklig zur Kegelbewegungsrichtung. Das Ventil besteht aus dem seitlich angeordneten mit Verschleißhülse versehenen Eintrittestutzen 4_ä, dem mit Verschleißhülse versehenen Austrittsstutzen 7 und dem Spindelführung und Stopfbuchse enthaltenden Oberteil 8. Das Oberteil 8 und der sich in Austrittsrichtung konisch erweiternde Austrittsstutzen 7 sind über im Gehäusemittelteil 5 eingelassene Stiftschrauben mit diesem verbunden. Zwischen Austrittsstutzen 7 und Gehäusemittelteil 5 ist der auswechselbare Ventilsitz 1 geklemmt. Der Ventilsitz 1 ist mit einer nachgeschalteten Drosseldüse mit geradem zylindrischem Durchgang zu einem Bauteil kombiniert, wobei das Verhältnis des freien Strömungsquerschnittes der Drosseldüse zum freien Durchtrittsquerschnitt des Sitzes an der Dichtfläche 1 s 4 beträgt. Der Ventilkegel 2 besitzt einen der Drosseldüse entsprechenden zylindrischen Drosselkolben 3> dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Drosselöffnung und dessen Länge so bemessen ist, daß er im geschlossenen Zustand des Ventiles die Drosseldüse über deren gesamte Lange ausfüllt, so daß Verstopfungen des engen Drosselquerschnittes mit feststoffhai tigern Medium durch ständiges Freistoßen bei jedem Arbeitsspiel vermieden werden. Im oberen Bereich der Verschleißhülse des Eintrittsstutzens 4 am Übergang zum Gehäusemittelteil 5 ist noch eine Leiteinrichtung 6 in Form eines Ringsegmentes zur Unterstützung der Umlenkung des strömenden Mediums angeordnet. In Offenstellung des Ventiles wird durch die Wirkung der Drosseldüse der abrasive Medienstrom gedrosselt, so daß an der Sitzdiehtflache und im Gehäuseinnern eine den größeren Durchtrittsquerschnitten entsprechende relativ geringe Strömungsgeschwindigkeit und damit geringer Verschleiß herrschen« Durch den gegenüber dem Dichtflächenbereich beträchtlich verringerten freien Drosseldüsenquerschnitt ist auch in Schließstellung der freibleibende Ringspaltquerschnitt zwischen Drosselkolben und Drosseldüsendurchtritt gegenüber üblichen Absperrarmaturen mit Vordrosselung stark verringert, so daß in Bezug auf den Durchtrittsquerschnitt des Dichtflächenbereiches sowohl die verschleißmindernde Verdrosselung in der Öffnungs- und Schließphase verstärkt ist als auch bei be-The direction of entry of the medium is laterally above the closed cone at right angles to the direction of conical movement. The valve consists of the laterally arranged with wear sleeve inlet connection 4 _a , provided with wear sleeve outlet nozzle 7 and the spindle guide and stuffing box containing top 8. The top 8 and the conically widening in the outlet direction outlet nozzle 7 are embedded in the middle part 5 stud bolts with this connected. Between outlet nozzle 7 and middle part 5 of the interchangeable valve seat 1 is clamped. The valve seat 1 is combined with a downstream throttle nozzle with a straight cylindrical passage to a component, wherein the ratio of the free flow cross section of the throttle nozzle to the free passage cross section of the seat on the sealing surface 1 s 4. The valve cone 2 has a throttle nozzle corresponding cylindrical throttle piston 3> whose diameter is slightly smaller than the diameter of the throttle opening and its length is such that it fills the throttle nozzle over its entire length in the closed state of the valve, so that blockages of the narrow throttle cross-section be avoided with solid scouring medium by constant free kicking with each working cycle. In the upper part of the wear sleeve of the inlet nozzle 4 at the transition to the middle part 5, a guide 6 is still arranged in the form of a ring segment to support the deflection of the flowing medium. In the open position of the valve is throttled by the action of the throttle nozzle, the abrasive media flow, so that prevail on the Sitzdiehtflache and inside the housing a larger passage cross sections correspondingly low flow velocity and thus less wear «By the respect to the sealing surface area considerably reduced free throttle nozzle cross section is also in the closed position the remaining annular gap cross-section between throttle piston and throttle nozzle passage is greatly reduced compared to conventional shut-off valves with pre-throttling, so that both the wear-reducing throttling in the opening and closing phases is reinforced in relation to the passage cross-section of the sealing surface area and

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ginnendem-Dichtflächenverschleiß auftretende verschleißintensive Leckströmung an den Dichtflächen gemindert und eine Verlängerung des Zeitraumes bis zum Auftreten maximal zulässiger Leckraten erreicht wird.ginning-sealing surface wear occurring wear-intensive leakage flow is reduced at the sealing surfaces and an extension of the period is reached until the occurrence of maximum allowable leakage rates.

Erste Erprobungen dieses Ausf uhrungsbeispieles unter Betriebsbedingungen haben Standzeiterhöhungen von mehr als 100 % ergeben.Initial trials of this exemplary embodiment under operating conditions have resulted in service life increases of more than 100%.

Claims

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Claim of invention.

Wear-protected angle valve for discharging solids-containing abrasive media, preferably solids and tar zuifi sticking and clogging prone media from systems of higher pressure in systems of lower pressure for on-off operation characterized in that on the one hand the actual valve seat with sealing surface and nachgoschaltete in the flow direction Throttle nozzle with straight cylindrical passage to a replaceable component (1) are combined, wherein the ratio of the free flow cross-section of the throttle nozzle to the free passage cross section of the seat at the sealing surface is smaller than 1 »2, and on the other hand, the valve cone (2) corresponding to the throttle nozzle with having as small a diameter clearance to the throttle nozzle running cylindrical throttle piston (3) whose length is such that it fills the throttle nozzle over the entire length thereof in the closed state of the valve.