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Die
Erfindung betrifft ein Schieberventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Schieberventile
dieser Art kommen üblicherweise
in FCC-Anlagen (Fluidized Catalytic Cracking) zur Anwendung und
dienen zur Regelung der Leistung der Anlage, wobei durch eine entsprechende
Offen- bzw. Schließstellung
des Schieberventils der Katalysatorstrom (Tonerde, AL2O3) eingestellt wird.
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Ein
Beispiel für
ein solches in der Industrie verwendetes Schieberventil ist in 14,
linker Teilschnitt dargestellt. Dieses Schieberventil weist einen Rohrabschnitt
A auf, in dem eine Blende B mit einer Blendenöffnung C angeordnet ist, die
im Betrieb der Anlage vom Katalysatorstrom mit hoher Geschwindigkeit
(10 m/sek.) bei Temperaturen von ca. 720°C durchströmt wird. Die Blendenöffnung wird,
wie in 14 dargestellt, durch eine Schieberplatte
D verschlossen, die quer zur Strömungsrichtung
bewegbar gelagert ist. Zum Öffnen
des Schieberventils wird die Schieberplatte D aus der in 14 gezeigten Schließstellung
in eine Offenstellung verfahren, wodurch die Blendenöffnung C
teilweise oder komplett freigegeben wird.
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Zum
Verschieben der Schieberplatte D sind rohrseitige Führungsleisten
E vorgesehen, die seitlich von der Blendenöffnung C angebracht sind. Diese
rohrseitigen Führungsleisten
E sind im Eingriff mit komplementären an der Schieberplatte D
vorgesehenen Füh rungsleisten.
Die rohrseitigen Führungsleisten
E sind dabei so angeordnet, dass diese in den Strömungsquerschnitt
des Rohrabschnittes A hineinragen. Die in den Strömungsquerschnitt
des Rohrabschnittes A hineinragenden rohrseitigen Führungsleisten
E sind dadurch dem Medienstrom ausgesetzt, der durch die Blendenöffnung C
strömt,
wenn die Schieberplatte D in die Offenstellung gebracht ist. Aufgrund
der hohen Geschwindigkeit und hohen Temperatur des Katalysatorstromes
hat dieser eine extrem abrasive Wirkung. Diese abrasive Wirkung führt dazu,
dass die rohrseitigen Führungsleisten
E im Bereich der Blendenöffnung
C durch die Turbulenzen des Katalysatorstromes stark beschädigt werden.
Derartige Führungsleisten
E müssen
daher in aller Regel nach einer Betriebszeit von drei Jahren ausgetauscht
werden.
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DE 720 599 offenbart einen
Plattenschieber zum Absperren von Gasleitungen, insbesondere Gichtgasleitungen
in Hochofenwerken. Die Patentschrift befasst sich insbesondere mit
dem Problem der Dichtigkeit des Plattenschiebers. Dazu weist der Plattenschieber
eine Schieberplatte auf, die aus zwei parallelen Platten gebildet
ist, zwischen denen zwei formelastische Dichtungshohlringe angeordnet
sind. Diese Dichtungshohlringe sind mit Druckleitungen verbunden
und können
mit Druck beaufschlagt werden, wodurch die beiden planparallelen
Platten der Schieberplatte auseinandergepresst werden. Dadurch wird
die Dichtigkeit des Plattenschiebers verbessert. Aus der Patentschrift
geht nicht hervor, wie die Seitenführung der Schieberplatte ausgebildet
ist.
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DE 1 031 596 beschreibt
einen gekühlten Heißgasschieber
für heiße und schmutzbeladene Betriebsstoffe.
Auch bei dieser Patentschrift steht die Dichtigkeit der Armatur
im Vordergrund. Zur Erzielung eines über den Umfang der Schieberplatte gleichmäßig verteilten
Anpressdruckes sind ringförmige
Metallmembranen vorgesehen, wobei die Schieberdichtplatten am Gehäuse elastisch
abgestützt
sind. Auch dieser Patentschrift ist nicht zu entnehmen, wie die
Seitenführung,
insbesondere die gehäuseseitige
Seitenführung
der Schieberplatte konstruiert ist.
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Weitere
Beispiele für
Schieberventile, bei denen die Führungsleisten
bzw. Führungsschienen dem
abrasiven Medienstrom ausgesetzt sind, sind in den folgenden Druckschriften
beschrieben.
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DE 44 03 517 A1 offenbart
einen Absperrschieber, der in Raffinerien verwendet wird. Dabei
ist eine Durchgangsplatte mit einem im Betrieb durchströmten Durchgang
in der feuerfesten Auskleidung befestigt, an deren Unterseite Führungen
vorgesehen sind. In diesen Führungen
ist gleitverschieblich ein Absperrorgan gelagert, das zum Öffnen bzw. Schließen der
Armatur betätigt
wird.
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DE 2 148 612 beschreibt
einen Gasregulierschieber für
Verbrennungsmotoren, der zur Regelung von Katalysatorströmen oder
dergleichen Hochtemperaturmedien nicht geeignet ist. Im übrigen sind auch
bei diesem Gasregulierschieber die Führungen des Absperrorgans so
angeordnet, dass diese dem Medienstrom im Betrieb des Schiebers
ausgesetzt sind.
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DE 92 05 845 offenbart einen
gehäuselosen Schieber,
der mit vulkanisierten, weichelastischen Dichtstreifen abgedichtet
ist und somit ebenfalls nicht zur Regelung von Hochtemperaturmedien
geeignet ist. Auch bei diesem Schieber sind die Führungen des
Absperrorgans dem Medienstrom ausgesetzt, wenn das Absperrorgan
geöffnet
ist.
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EP 0 237 244 beschreibt
ein Schieberventil zur Regelung eines festen oder halbfesten Materialstromes
mit erosiver und korrodierender Wirkung. Der Aufbau dieses Schieberventils
entspricht weitestgehend dem im linken Teilschnitt gemäß
14 dargestellten
Schieberventil, wobei insbesondere die Führungselemente in der Offenstellung
des Ventils in den Medienstrom hineinragen und somit einem verstärkten Verschleiß unterliegen.
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WO 99/41 534 offenbart ein
Schieberventil für
Eisenerz, bei dem die Führungen
des Absperrorgans im Bereich des Medienstromes angeordnet sind.
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WO 93/18 322 beschreibt
einen Füll-
und Entlastungsschieber, der als Bypass in medienführenden
Leitungen, z. B. in Hochofenwinderhitzeranlagen angeordnet ist.
Diese so genannten Bypass-Schieber dienen zur Einstellung eines
Druckausgleichs, um einen zugeordneten Heißwindschieber zu entlasten.
Die Führungen
des Absperrorgans sind bei diesem Schieber zwischen zwei Rohrstutzen im
Bereich des Medienstromes angeordnet.
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US 4,458,879 beschreibt
ein Schieberventil zur Regelung eines Stromes aus geschlämmten Material,
das nicht zur Regelung von Hochtemperaturmedien geeignet ist. Außerdem ist
auch bei diesem Ventil die Führung
des Absperrorgans im Strömungsbereich
angeordnet.
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Unabhängig davon,
dass die vorstehend erläuterten
Ventile teilweise nicht zur Regelung von Hochtemperaturmedien geeignet
sind, ist die Führung
der Absperrorgane immer im Bereich des Medienstromes angeordnet,
so dass in der Offenstellung des Absperrorgans die Führung mit
dem Medium in Kontakt kommt.
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Eine
Verbesserung der Verschleißanfälligkeit der
Absperrorgane ist in der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2006 005 309 beschrieben,
die auf die Anmelderin zurückgeht.
Bei dem in dieser Anmeldung beschriebenen Schieberventil werden
die Führungen dadurch
geschützt,
dass die Schieberplatte so ausgebildet ist, dass diese die rohrseitigen
Führungen nicht
nur in der Schließstellung,
sondern auch in der Offenstellung überdecken. Auf diese Weise
wird erreicht, dass die Führungen
auch in der Offenstellung nicht mit dem Medienstrom in Kontakt kommen,
wodurch der Verschleiß der
Führungen
signifikant verringert wird. Auch wenn mit dieser Anordnung hervorragende
Ergebnisse erzielt werden, kann es in einigen Anwendungsfällen nachteilig
sein, dass die für die
Abdeckung der rohrseitigen Führung
etwas verlängerte
Schiebeplatte einen größeren Bauraum
der kompletten Armatur bedingt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Schieberventil
so zu verbessern, dass der Verschleiß der rohrseitigen Führungselemente
verringert wird. Im Hinblick auf die nicht vorveröffentlichte
DE 10 2006 005 309 soll
ferner ein Schieberventil angegeben werden, das die Verringerung
des Verschleißes
bei kompakter Bauweise erreicht.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Schieberventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Konstruktive
Details und weitere Verbesserungen des erfindungsgemäßen Schieberventils
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Bin
wesentlicher Punkt der Erfindung besteht also darin, ein Schieberventil
anzugeben, das insbesondere zur Regelung eines Katalysatorstromes oder
dergleichen Hochtemperaturmedien angepasst ist, mit einem Rohrabschnitt
und einer darin angeordneten Blende, die eine im Betrieb durchströmte Eintritts-
und Austrittsöffnung
aufweist, sowie mit einer Schieberplatte, die mit der Austrittsöffnung zur
Regelung des Medienstromes zusammenwirkt und in eine Offen- bzw.
Schließstellung
bewegbar ist. Die Schieberplatte ist durch rohrseitig und plattenseitig
angeordnete, miteinander in Eingriff befindliche Führungselemente
verschieblich gelagert. Die rohrseitigen Führungselemente sind in Strömungsrichtung
vor der Austrittsöffnung
angeordnet.
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Die
Anordnung der rohrseitigen Führungselemente
vor der Austrittsöffnung
bewirkt, dass die Führungselemente
aus dem Bereich des Medienstromes, zumindest aus dem Bereich entfernt
werden, wo der Verschleiß aufgrund
der auftretenden Turbulenzen besonders hoch ist. Aufgrund dieser
Anordnung ist es ferner nicht mehr erforderlich, die Schieberplatte
zu verlängern,
um die rohrseitigen Führungselemente
im Bereich der Blendenöffnung
abzudecken. Die Armatur kann daher sehr kompakt gebaut werden.
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Vorzugsweise
weist die Blende eine Blendenplatte mit einer in Strömungsrichtung
vorderen und hinteren Fläche
auf, wobei die Austrittsöffnung
in der hinteren Fläche
der Blendenplatte ausgebildet ist. Durch den Abstand zwischen der
vorderen und hinteren Fläche
kann die Ortslage der Austrittsöffnung
beeinflusst werden. Durch eine entsprechende Einstellung des Abstandes
zwischen der vorderen und hinteren Fläche, d. h. durch eine entsprechenden Dicke
der Blendenplatte wird im Bereich vor der Austrittsöffnung ein
ausreichender Raum geschaffen, in dem die rohrseitigen Führungselemente
angeordnet sind.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel kann
wenigstens ein rohrseitiges Führungselement in
oder an der Blendenplatte angeordnet sein. Dadurch wird die Herstellung
des Schieberventils vereinfacht, da die Lagerung des Führungselementes
in der Blendenplatte integriert ist.
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Dabei
kann wenigstens ein rohrseitiges Führungselement im Bereich einer
Seitenkante der Blendenplatte angeordnet sein. Da die Seitenkante
der Blendenplatte der in Strömungsrichtung
hinteren Fläche
vorgeordnet ist, wird durch diese Anordnung auf einfache Weise erreicht,
dass das rohrseitige Führungselement,
bzw. die rohrseitigen Führungselemente
im Bereich vor der Austrittsöffnung
vorgesehen sind.
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Das
wenigstens eine rohrseitige Führungselement
kann im Querschnitt L-förmig
ausgebildet sein. Ein derartiges Führungselement ist einfach herzustellen
und gewährleistet
eine sichere Führungsfunktion.
Dabei kann vorgesehen sein, dass sich ein waagrechter Schenkel des
L-förmigen
Führungselementes
bezogen auf die Austrittsöffnung
radial nach außen
erstreckt. Diese Führungsanordnung
ist besonders einfach herzustellen.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass sich ein waagrechter Schenkel des L-förmigen Führungselementes
bezogen auf die Austrittsöffnung
radial nach innen erstreckt, wobei in der Blendenplatte eine Ausnehmung
zur Aufnahme des plattenseitigen Führungselementes ausgebildet
ist, die von dem L-förmigen
Führungselement
radial außen
begrenzt ist. Zum einen wird dadurch erreicht, dass das rohrseitige Führungselement
radial etwas nach außen
versetzt ist, so dass der Abstand von der Austrittsöffnung vergrößert wird
und der Verschleiß des
Führungselementes
verringert wird. Ferner wird eine besonders sichere Führung der
Schieberplatte erreicht, da die plattenseitigen Führungselemente
in der Ausnehmung beidseitig seitlich geführt sind.
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Das
plattenseitige Führungselement
kann komplementär
zum zugehörigen
rohrseitigen Führungselement,
insbesondere im Querschnitt umgekehrt L-förmig ausgebildet sein, wodurch
auf einfache Weise eine sichere Führung der Schieberplatte gewährleistet
ist.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist wenigstens ein rohrseitiges Führungselement in der hinteren
Fläche
der Blendenplatte ausgebildet. Das bedeutet, dass die Austrittsfläche und
die rohrseitigen Führungselemente
auf der selben Seite der Blendenplatte, nämlich im Bereich der in Strömungsrichtung
hinteren Fläche
ausgebildet sind, wobei die rohrseitigen Führungselemente der Austrittsöffnung in
Strömungsrichtung
vorgeordnet sind. Durch die Anordnung der rohrseitigen Führungselemente
in der Blendenplatte werden diese in der Blendenplatte versenkt
und sind somit vor dem Medienstrom besonders gut geschützt. Außerdem wird
durch diese integrierte Bauweise die Breite der Schieberplatte verkürzt, da
seitlich von der Schieberplatte keine Führungselemente vorgesehen sind.
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Dabei
kann das rohrseitige Führungselement
eine Schwalbenschwanzführung
oder eine T-Nutführung umfassen,
die jeweils einfach in die hintere Fläche der Blendenplatte gefräst werden
können.
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Vorzugsweise
sind die rohrseitigen Führungselemente
lösbar
mit der Blendenplatte und/oder die plattenseitigen Führungselemente
lösbar
mit der Schieberplatte verbunden. Die jeweiligen Führungselemente
können
dann leicht montiert bzw. ausgewechselt werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug
auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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In
diesen zeigen
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1 einen
seitlichen Querschnitt durch ein Schieberventil gemäß einem
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
wobei sich das Schieberventil in der Schließstellung II befindet;
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2 eine
Vorderansicht in Pfeilrichtung A des Schieberventils gemäß 1 ohne
Schieberstange, wobei das Schieberventil im Bereich der Blende teilweise
geschnitten ist;
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3 die
Ansicht gemäß 2,
wobei eine alternative Befestigung der plattenseitigen Führungselemente
vorgesehen ist;
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4 einen
Querschnitt des Schieberventils gemäß 1 entlang
der Linie I-I gemäß 1 bzw. 2;
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5 das
Schieberventil gemäß 1 in der
Offenstellung I;
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6 die
Ansicht gemäß 2,
wobei sich das Schieberventil in der Offenstellung I befindet;
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7 das
Schieberventil gemäß 3 in der
Offenstellung;
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8 das
Schieberventil gemäß 4 in der
Offenstellung;
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9 eine
Detailansicht der Führungsanordnung
des Schieberventils gemäß 2;
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10 eine ähnliche
Führungsanordnung, wie
bei dem Schieberventil gemäß 9;
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11 eine
alternative Führungsanordnung mit
innenliegendem waagrechten Führungsschenkel;
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12 eine
Führungsanordnung
mit Schwalbenschwanzführung;
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13 eine
Führungsanordnung
mit T-Nutführung
und
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14 eine
Gegenüberstellung
eines Schieberventils gemäß dem Stand
der Technik (linker Teilschnitt) und eines Schieberventils gemäß einem
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
(rechter Teilschnitt).
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1 zeigt
im Querschnitt ein Schieberventil, das in Hochofenanlagen zur Regelung
von Hochtemperaturströmen,
insbesondere von Katalysatorströmen
zum Einsatz kommt.
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Die
Schließstellung
II des Schieberventils ist in den 1 bis 4 und
die Offenstellung I in den 5 bis 8 dargestellt.
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Die
Armatur umfasst einen mit einem feuerfesten Material 20 auskleideten
Rohrabschnitt 10, der über
Flanschverbindungen an entsprechende Anlagenkomponenten angeschlossen
wird. Im, in Strömungsrichtung
S gesehen, oberen Teil des Rohrabschnittes 10 verjüngt sich
das feuerfeste Material 20 und bildet einen Trichter. Am
Ende des Trichters ist eine Blende 11 vorgesehen, die sich
im Rohrabschnitt 10 quer zur Strömungsrichtung S erstreckt. Die
Auslassöffnung
des Trichters mündet
in eine in der Blende 11 vorgesehene Blendenöffnung 12,
die in einer Blendenplatte 19 ausgebildet ist. Die Blendenplatte 19 ist
mit einer Verbindungsplatte 21 verschraubt, die mit der
Wandung des Rohrabschnittes 10 verbunden ist. Die Blendenöffnung 12 erstreckt sich
auch durch die Verbindungsplatte 21 und ist mit einem verschleißfesten
Material 22 ausgekleidet. Der Blende 11 ist in
Strömungsrichtung
S eine Schieberplatte 13 nachgeordnet, die quer zur Strömungsrichtung
S in eine Schließstellung
I bzw. in eine Offenstellung II bewegbar ist. In 3 befindet
sich die Schieberplatte 13 in der Schließstellung
I. Für
den Antrieb der Schieberplatte 13 ist diese mit einer Stange 23 verbunden,
die aus dem Inneren des Schieberventils herausgeführt und
mit einem nicht dargestellten Antrieb gekoppelt ist. Die Lagerung
der Stange 23 ist mit einem Injektionsanschluss 24 versehen, über den Stickstoff
und weißes
Graphitpulver als Trockenschmiermittel eingebracht werden können.
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Die
Blendenöffnung 12 weist
eine Eintrittsöffnung 12a und
eine Austrittsöffnung 12b auf,
zwischen denen der Durchgang 18 der Blendenöffnung 12 ausgebildet
ist. Die Austrittsöffnung 12b ist
allgemein als der Bereich definiert, wo der Medienstrom die Blende 11 verlässt bzw.
aus dieser austritt. Konkret wird die Austrittsöffnung 12b bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
gemäß 1 durch
die in Strömungsrichtung
gesehene Unterkante der Blendenöffnung 12 bzw.
durch das verschleißfeste
Material 22 bestimmt, mit dem die Blendenöffnung 12 ausgekleidet
ist (9, 10). Ohne darauf beschränkt zu sein,
ist die Austrittsöffnung 12b in
einer im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung S angeordneten
Ebene vorgesehen, in der auch die in Strömungsrichtung hintere Flächen 19b der
Blendenplatte 19 angeordnet ist. Dabei wird vernachlässigt, dass
der horizontale Abschnitt des verschleißfesten Materials 22 und
die hintere Fläche 19b geringfügig versetzt
sind.
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Die
Austrittsöffnung 12b muss
nicht zwangsläufig
senkrecht zur Strömungsrichtung
S angeordnet sein. Vielmehr sind auch Anordnungen möglich, bei
denen die Austrittsöffnung 12b zur
Strömungsrichtung
S geneigt ist.
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Die
Eintrittsöffnung 12a ist
allgemein als die Fläche
bzw. der Bereich definiert, wo der Medienstrom in die Blende 11 eintritt.
Vorliegend sind die Eintrittsöffnung 12a sowie
die Austrittsöffnung 12b zwei parallel
angeordnete Flächen,
die im Betrieb und in Offenstellung I vom Medienstrom durchströmt werden.
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Bei
der in 1 dargestellten Schließstellung II wirkt die Schieberplatte 13 mit
der Austrittsöffnung 12b derart
zusammen, dass die Austrittsöffnung 12b vollständig verschlossen
ist.
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Die
Schließstellung
II ist besonders gut in 4 zu erkennen. Dort ist zu sehen,
dass die Schieberplatte 13 in den Bereich der Blende 11 verfahren ist,
derart, dass die Austrittsöffnung 12b durch
die Schieberplatte 13 überdeckt
ist. Ferner ist in 4 zu erkennen, dass die Blendenplatte 19 ausreichend lang
ausgebildet ist, um eine Führung
der Schieberplatte 13 sowohl in der in 4 dargestellten Schließstellung
II als auch in der in 8 dargestellten Offenstellung
I zu gewährleisten.
Für die
Führung der
Schieberplatte 13 sind Führungselemente 14 vorgesehen,
die seitlich von der Austrittöffnung 12b angeordnet
und in Längsrichtung
der Blendenplatte 19, d.h. in Bewegungsrichtung der Schieberplatte 13 erstreckt
sind. Die rohrseitigen Führungselemente 14, d.h.
die stationär
an bzw. in der Blendenplatte 14 vorgesehenen Führungselemente 14 sind
im Eingriff mit plattenseitigen Führungselementen 15,
d.h. mit Führungselementen 15,
die an der Schieberplatte 13 angeordnet sind.
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Die
Führungselemente 14, 15 können jeweils
als Gleitschienen ausgebildet sein, wobei auch andere Arten der
Linearführung
möglich
sind.
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Wie
in 4 dargestellt, weist die Blendenplatte 19 auf
dem von der Austrittsöffnung 12 abgewandten
Ende eine trapezförmige
Ausnehmung auf, die seitlich von zwei Trapezschenkeln 16, 17 begrenzt
ist. Die beiden Trapezschenkel 16, 17 verjüngen sich
mit zunehmendem Abstand von der Austrittsöffnung 12b. Die rohrseitigen
Führungselemente 14 sind
teilweise im Bereich der beiden Trapezschenkeln 16, 17 angeordnet
und gelagert, wie in 4 dargestellt.
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Durch
diese Ausbildung der Blendenplatte 19 wird zum einen das
Gewicht der Platte verringert. Gleichzeitig wird gewährleistet,
dass die Führungselemente 14 ausreichend
stabil gelagert sind.
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In
den 2, 3 und der Gegenüberstellung
gemäß 14 ist
gut zu erkennen, dass die beiden rohrseitigen Führungselemente 14 in
Strömungsrichtung
vor der Austrittsöffnung 12b angeordnet
sind. Es ist auch möglich,
nur ein rohrseitiges Führungselement
in Strömungsrichtung
vor der Austrittsöffnung
anzuordnen. Das andere rohrseitige Führungselement kann auf andere
Weise gegen den Medienstrom geschützt werden.
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Die
vorgeordnete Anordnung der Führungselemente 14 bezogen
auf die Austrittsöffnung 12b bedeuten,
dass der Medienstrom in der Offenstellung I beim Durchströmen der
Blende 11 zuerst die rohrseitigen Führungselemente 14 passiert,
bevor er aus der Blende 11 austritt. Die rohrseitigen Führungselemente 14 sind
dabei seitlich beabstandet und getrennt vom Blendendurchgang 18 angeordnet
und kommen mit dem Medienstrom oder zumindest mit dem turbulenten
Bereich des Medienstromes nicht in Berührung. Die vorgeordnete Anordnung
der Führungselemente 14 bedeutet,
dass diese in einem Totraum des Schieberventils angeordnet sind,
wo geringere Verschleißbedingungen
herrschen.
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Mit
anderen Worten ist die Austrittsöffnung 12b in
Strömungsrichtung
hinter den rohrseitigen Führungselementen 14 vorgesehen.
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Die
Anordnung der rohrseitigen Führungselemente 14 vor
der Austrittsöffnung 12b kann
auf verschiedene Weise erfolgen.
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Dabei
sind generell die Führungselemente 14 im
Bereich seitlich von der Austrittsöffnung 12b vorgesehen.
Vorzugsweise sind die Führungselemente
in oder an der Blendenplatte 19 ausgebildet. Andere Anordnungen
bzw. Befestigungen der rohrseitigen Führungselemente 14 sind
möglich.
Beispielsweise können
die Führungselemente 14 anstelle
an der Blendenplatte 19 befestigt zu sein, in das feuerfeste
Material 20 der Auskleidung der Armatur integriert sein.
Dabei muss gewährleistet
sein, dass die Führungselemente
so angeordnet sind, dass diese der Austrittsöffnung 12b in Strömungsrichtung
S vorgeordnet sind.
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Bei
den in den 2, 3, sowie
in den 9–11 und 14 dargestellten
Ausführungsbeispielen
sind die rohrseitigen Führungselemente 14 im
Bereich der Seitenkanten 19c der Blendenplatte 19 vorgesehen.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
gemäß den 9, 10 ist
die Seitenkanten 19c der Blendenplatte 19 im Querschnitt
L-förmig
ausgebildet und weist daher eine Schulter auf, die im Eingriff mit
dem komplementären
plattenseitigen Führungselement 15 steht.
Konkret weist die als L-förmiges
Führungselement 14 ausgebildete
Seitenkante 19c einen waagrecht angeordneten Schenkel 14a auf
sowie einen senkrecht angeordneten Schenkel 14b. Der waagrechte
Schenkel 14a erstreckt sich, bezogen auf die Austrittsöffnung 12b radial
nach außen.
In den 9, 10 dargestellten Schließstellung
II wird der waagrechte Schenkel 14a von dem zugeordneten
plattenseitigen Führungselement 15 übergriffen,
das somit auf dem ortsfesten rohrseitigen Führungselement 14 gleitverschieblich
gelagert ist.
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Die
Ausführungsbeispiele
gemäß den 9, 10 unterscheiden
sich im Wesentlichen durch die Anordnung der feuerfesten Auskleidung 20.
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Die
Befestigung der plattenseitigen Führungselemente 15 an
der Schieberplatte 13 kann auf verschiedene Weise erfolgen.
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Wie
in 2 dargestellt, kann das im Querschnitt umgekehrt
L-förmig
ausgebildete Führungselement 15 mit
der in Strömungsrichtung
S vorderen Fläche
der Schieberplatte 13 verschraubt sein. Konkret kann im
senkrechten Schenkel des im Querschnitt umgekehrt L-förmig ausgebildeten
Führungselementes
ein Sacklochgewinde ausgebildet sein, das mit einer im Seitenkantenbereich
der Schieberplatte 13 angeordneten Durchgangsbohrung fluchtet. Das
plattenseitige Führungselement 15 kann
auf diese Weise mit der Schieberplatte 13 von unten durch vertikal
angeordnete Schrauben verschraubt werden.
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Alternativ
dazu kann der senkrechte Schenkel des plattenseitigen Führungselementes 15 verlängert sein,
wie in 3 dargestellt, derart, dass der verlängerte Schenkel
sich über
die Dicke der Schieberplatte 13 erstreckt. Der verlängerte Schenkel
des plattenseitigen Führungselementes 15 wird
dann seitlich mit der Schieberplatte 13 durch horizontal
angeordnete Schrauben verschraubt. Zur Positionierung des Führungselementes 15 ist
an dem vom vertikalen Schenkel des Führungselementes 15 abgewandten
Ende des senkrechten Schenkels ein Vorsprung vorgesehen, der in
eine entsprechende Ausnehmung in der Schieberplatte 13 eingreift.
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Außerdem ist
es auch möglich,
die Führungselemente 15 einteilig
mit der Schieberplatte 13 auszubilden.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 11 ist
das rohrseitige Führungselement 14 ebenfalls
im Bereich der Seitenkante 19c der Blendenplatte 19 ausgebildet.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß 10 ist
der waagrechte Schenkel 14a des L-förmigen Führungselementes 14,
bezogen auf die Austrittsöffnung 12b,
radial nach innen erstreckt. Außerdem
ist in der Blendenplatte 19 eine Ausnehmung 19d ausgebildet,
die radial innen von einer vertikalen Kante der Blendenplatte 19 begrenzt
ist. Radial außen
ist die Ausnehmung 19d von dem L-förmigen Führungselement 14 begrenzt,
wobei der senkrechte Schenkel 14b parallel zur senkrechten
Kante der Blendenplatte 19 angeordnet ist. Zwischen der senkrechten
Kante der Blendenplatte 19 und dem waagrechten Schenkel 14a des
Führungselementes 14 ist
ein Spalt vorgesehen, der in die Ausnehmung 19d mündet. Im
Betrieb ist in der Ausnehmung 19d das plattenseitige Führungselement 15 angeordnet, das
vorliegend komplementär
zum rohrseitigen Führungselement 14 als
umgekehrt L-förmiges Führungselement
ausgebildet ist. Die beiden Führungselemente 14, 15 sind
jeweils mit der Blendenplatte 19 bzw. mit der Schieberplatte 13 verschraubt.
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Den
vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispielen
ist gemeinsam, dass die Führungselemente 14, 15 im
Bereich der Seitenkante der Blendenplatte angeordnet sind. Da die
Seitenkante 19c der Austrittsöffnung 12b vorgeordnet
sind, wird durch diese Anordnung erreicht, dass die Führungselemente 14, 15, insbesondere
die rohrseitigen Führungselemente 14 vor
der Austrittsöffnung 12b angeordnet
sind.
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Anstelle
der Anordnung der Führungselemente 14, 15 im
Bereich der Seitenkante 19c ist es auch möglich, die
Führungselemente 14, 15 in
der hinteren Fläche 19b der
Blendenplatte 19 vorzusehen, wie in den 12, 13 dargestellt.
Gemäß 12 ist
das rohrseitige Führungselement 14 in
die Blendenplatte 19 integriert und zwar in Form einer Schwalbenschwanzführung (12)
bzw. in Form einer T-Nutführung
(13). Die zugehörigen
plattenseitigen Führungselemente
sind jeweils entsprechend komplementär ausgebildet. Die Führungselemente
sind mit der Schieberplatte 13 verschraubt oder auf andere
Art und Weise verbunden.
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Die
beiden Ausführungsbeispiele
gemäß 12, 13 bewirken
einen besonders guten Verschleißschutz,
da die kompletten Führungsanordnungen
in der Blendenplatte 19 versenkt sind. Außerdem wird
durch die Ausbildung der rohrseitigen Führungselemente 14 in
der hinteren Fläche 19b der Blendenplatte 19 erreicht,
dass die Breite der Anordnung verringert wird, wodurch eine besonders
kompakte Bauweise möglich
ist.
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Die
Ausbildung der rohrseitigen Führungselemente 14 in
der hinteren Fläche 19b der
Blendenplatte 19 bedeutet, dass sich die Führungselemente 14 ausgehend
von der hinteren Fläche 19b in
die Blendenplatte 19 hinein erstrecken, wodurch erreicht wird,
dass die rohrseitigen Führungselemente 14 vor der
Austrittsöffnung 12b angeordnet
sind.
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Dies
gilt umso mehr, wenn die Auskleidung des Durchgangs 18 mit
dem feuerfesten Material 22 berücksichtigt wird, wodurch die
Austrittsöffnung 12b von
der hinteren Fläche 19b der
Blendenplatte 19 beabstandet wird und zwar in Strömungsrichtung
S. Für den
Fall, dass die Auskleidung durch das feuerfeste Material 22 in
die hintere Fläche 19b der
Blendenplatte 19 eingelassen ist (wie im Bereich der Durchgangsöffnung 18),
gilt ebenfalls, dass die Führungselemente 14 der
Austrittsöffnung 12b vorgeordnet sind.
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Die
in Strömungsrichtung
S vordere Fläche 19a der
Blendenplatte 19 liegt an der Verbindungsplatte 21 an,
wie in den 12, 13 dargestellt. Die
Blendenplatte 19 ist mit der Verbindungsplatte 21 verschraubt
(1). Eine andere Ausbildung der Blendenplatte 19 ist
ebenfalls möglich.
Beispielsweise können
die Verbindungsplatte 12 und die Blendenplatte 19 einteilig
ausgebildet sein. Durch die Dicke der Blendenplatte 19,
also den Abstand der vorderen Fläche 19a von
der hinteren Fläche 19b,
der die Ortslage der Austrittsöffnung
bestimmt, wird der Raum festgelegt, der für die Anordnung der rohrseitigen Führungselemente 14 vor
der Austrittsöffnung 12b zur
Verfügung
steht. Die Dicke der Blendenplatte 19 ist also in Abhängigkeit
von der Größe der Führungselemente 14 zu
wählen.
Beispielsweise kann bei der Integration der Schwalbenschwanzführung in
die hintere Fläche 19b eine
vergleichsweise dünnere
Blendenplatte 19 verwendet werden, als im Fall des im Querschnitt
L-förmigen
Führungselementes 14 gemäß 11,
das einen innen angeordneten waagrechten Schenkel 14a aufweist.
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Im
Hinblick auf den für
das rohrseitige Führungselement 14 zur
Verfügung
stehenden Raum kommt es also allgemein darauf an, dass zwischen der
Eintrittsöffnung 12a und
der Austrittsöffnung 12b der
Blende 11 ein ausreichender Abstand vorgesehen ist, so
dass die rohrseitigen Führungselemente 14 zwischen
der Eintrittöffnung 12a und
der Austrittsöffnung 12b angeordnet
werden können.
Dazu bietet sich vorteilhafterweise an, die Blendenplatte 19 entsprechend
auszubilden. Es ist auch möglich,
die Verbindungsplatte 21 und die Blendenplatte 19 einteilig auszubilden
oder einen anderen Aufbau der Blende 11 zu wählen, vorausgesetzt,
der Abstand zwischen der Eintrittsöffnung 12a und der
Austrittsöffnung 12b der
Blende 11 ist so bemessen, dass die rohrseitigen stationären Führungselemente 14 in
Strömungsrichtung
S vor der Austrittsöffnung 12b angeordnet
werden können.
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Die
Gegenüberstellung
des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
gemäß 14,
rechter Teilschnitt, mit dem Stand der Technik, zeigt deutlich die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile. Durch die Anordnung der
rohrseitigen Führungselemente 14 im Bereich
der Seitenkante 19c der Blendenplatte 19 wird
erreicht, dass die rohrseitigen Führungselemente 14 vor
der Austrittsöffnung 12b bzw.
der Austrittsfläche 12b der
Blendenöffnung 12 in
Strömungsrichtung
S vorgeordnet sind. Im Unterschied dazu sind im Stand der Technik
die rohrseitigen Führungselemente
E der Austrittsöffnung 12b nachgeordnet.
Die Anordnung der rohrseitigen Führungselemente 14 im Bereich
der Seitenkante 19c der Blendenplatte und somit die Anordnung
vor der Austrittsöffnung 12b, bewirkt,
dass die Führungselemente 14 aus
dem Bereich des Medienstromes entfernt werden, so dass diese, bei
Offenstellung I des Schieberventils den Medienstrom nicht oder zumindest
weniger stark ausgesetzt sind. Dadurch wird der Verschleiß der rohrseitigen
Führungselemente 14 signifikant
verringert. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 14, rechter
Teilschnitt, ist die Blendenplatte 14 mit einer größeren Dicke
ausgeführt,
als im Stand der Technik, um die im Bereich der Seitenkante 19 angeordneten Führungselemente 14 unterzubringen.
Die Austrittsöffnung 12b wird
dadurch gegenüber
dem Stand der Technik in Strömungsrichtung
S nach unten versetzt. Der im Stand der Technik ungenutzte Raum
seitlich der Blendenplatte 19 wird bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
gemäß 14,
rechter Teilschnitt, durch die Anordnung der Führungselemente 14 genutzt.
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Die
Gleitflächen
der Führungselemente 14, 15 sind
mit einem geeigneten Gleitmaterial beschichtet. Außerdem sind
die Führungselemente 14, 15 jeweils
mit der Blendenplatte 19 bzw. mit der Schieberplatte 13 lösbar verbunden,
so dass die Führungselemente 14, 15 zur
Wartung bzw. zur Montage einfach ausgewechselt bzw. befestigt werden
können.
Die Führungselemente 14, 15 sind
als Gleitschienen bzw. Leisten ausgebildet. Andere Führungssysteme sind
möglich.
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Die
Erfindung ist besonders für
den Einsatz in Raffinerien, insbesondere FCC-Anlagen geeignet, ohne
darauf beschränkt
zu sein. Andere Anwendungsmöglichkeiten,
bei denen abrasive bzw. korrodierende Medien geregelt werden müssen, sind
möglich.
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- 10
- Rohrabschnitt
- 11
- Blende
- 12
- Blendenöffnung
- 12a
- Eintrittsöffnung
- 12b
- Austrittsöffnung
- 13
- Schieberplatte
- 14
- rohrseitiges
Führungselement
- 14a
- waagrechter
Schenkel
- 14b
- senkrechter
Schenkel
- 15
- plattenseitiges
Führungselement
- 16
- Trapezschenkel
- 17
- Trapezschenkel
- 18
- Durchgangsöffnung
- 19
- Blendenplatte
- 19a
- vordere
Fläche
- 19b
- hintere
Fläche
- 19c
- Seitenkante
- 19d
- Ausnehmung
- 20
- feuerfestes
Material
- 21
- Verbindungsplatte
- 22,
25, 26
- verschleißfestes
Material
- 23
- Stange
- 24
- Injektionsanschluss