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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 den 1 und 2 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 durch eine Schieberplatte D verschlossen, wie in 1 dargestellt,
die quer zur Strömungsrichtung
bewegbar gelagert ist. Zum Öffnen
des Schieberventils wird die Schieberplatte D aus der in 1 gezeigten
Schließstellung
nach links verfahren, wodurch die Blendenöffnung C freigegeben wird.
Eine Teiloffenstellung des Schieberventils ist in 2 dargestellt.
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Zum
Verschieben der Schieberplatte D sind rohrseitige Führungsleisten
E vorgesehen, die seitlich von der Blendenöffnung C angebracht sind, wie in 2 zu
erkennen. Diese rohrseitigen Führungsleisten
E sind im Eingriff mit komplementären an der Schieberplatte D
vorgesehenen Führungsleisten.
Die rohrseitigen Führungsleisten
E sind in Strömungsrichtung
unterhalb der Blende B angeordnet und ragen in den Strömungsquerschnitt
des Rohrabschnittes A hinein. Wie in 2 zu erkennen,
sind die in den Strömungsquerschnitt
des Rohrabschnittes 10 hineinragenden rohrseitigen Führungsleisten
E dem Medienstrom ausgesetzt, der durch die Blendenöffnung C
strömt,
wenn die Schieberplatte D in die Offenstellung gebracht ist und
die Blendenöffnung
C komplett oder auch nur teilweise freigibt. 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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Der
dem Medienstrom ausgesetzte Bereich der rohrseitigen Führungsleisten
E ist mit dem Bezugszeichen F versehen.
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DE 720 599 C 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 10 31 596 B 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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DE 629 628 C beschreibt
einen Absperrschieber für
Rohrleitungen, der axial verschiebbare Dichtungsglieder aufweist,
die als starre, mechanisch anpressbare und lösbare Ventilsitzringe ausgebildet sind.
Ferner zeigt
DE 33 267
C einen Absperrschieber mit verlängerter Schieberplatte, der
entlang zweier Führungsschienen
betätigbar
ist. Durch ein Anpressen der Führungsschiene
an den Schieber wird dieser in seiner Position gehalten. Eine Öffnung im Schiebergehäuse ermöglicht ein
Entweichen von eingeschlossener Flüssigkeit, so dass ein Absetzen
von Niederschlag auf den Dichtungsflächen des Schiebers verhindert
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Schieberventil
so zu verbessern, dass der Verschleiß der rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung
verringert wird.
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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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Ein
wesentlicher Punkt der Erfindung besteht also darin, ein Schieberventil
zur Regelung eines Katalysatorstromes oder dergl. Hochtemperaturmedien mit
einem Rohrabschnitt und einer darin angeordneten Blende auszubilden,
die eine im Betrieb durchströmte
Blendenöffnung
aufweist, wobei ferner eine Schieberplatte vorgesehen ist, die mit
der Blendenöffnung zur Regelung des Katalysatorstromes zusammenwirkt
und in eine Offen- bzw.
Schließstellung bewegbar
ist. Die Schieberplatte ist durch rohrseitige und plattenseitige,
miteinander in Eingriff befindliche Führungsleisten verschieblich
gelagert, wobei die rohrseitigen Führungsleisten zumindest abschnittsweise
seitlich im Bereich der Blendenöffnung
angebracht sind. Erfindungsgemäß wird der
durch den Katalysatorstrom verursachte Verschleiß der rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung dadurch
verringert, dass die axiale Längserstreckung der
plattenseitigen Führungsleisten
derart ausgebildet ist, dass die plattenseitigen Führungsleisten
die rohrseitigen Führungsleisten
zumindest in der Offenstellung der Schieberplatte im Wesentlichen
vollständig überdecken.
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Die
plattenseitigen Führungsleisten
haben somit nicht nur die Funktion, die Schieberplatte seitlich
zu führen,
sondern fungieren auch als Schutzabdeckung bzw. Abschirmung für die rohrseitigen
Führungsleisten,
da die plattenseitigen Führungsleisten diese
in der Offenstellung der Schieberplatte im Wesentlichen vollständig, also
insbesondere im Bereich der Blendenöffnung, überdecken. Durch die Abdeckung
der rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung
wird vermieden, dass diese dem abrasiven Medienstrom ausgesetzt
sind, wodurch der Verschleiß der
rohrseitigen Führungsleisten
signifikant verringert wird. Die Wartungszeiten, zumindest im Hinblick
auf die Führungsleisten,
können
daher bei dem erfindungsgemäßen Schieberventil
verlängert
werden.
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Zwar
sind Schieberventile in den verschiedensten Ausführungen bekannt, wie beispielsweise anhand
der vorstehend genannten Druckschrift beschrieben. Bei vielen Schieberventilen
ist allerdings die Seitenführung
in die Seitenwand des Rohrgehäuses integriert
und ragt nicht in den Strömungsquerschnitt
des Schieberventils hinein, so dass das vorstehend erörterte Verschleißproblem
nicht auftritt. Bei dem aus der
DE 10 31 596 B bekannten Heißgasschieber
sind die plattenseitigen Seitenführungsvorsprünge, insbesondere
im Bereich der Durchgangsöffnung
der Schieberplatte so kurz, dass davon auszugehen ist, dass eine
vollständige Überdeckung
der in der Patentschrift nicht beschriebenen gehäuseseitigen Führung nicht
erfolgt.
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Weitere
Schieberventile sind aus den folgenden Druckschriften bekannt:
DE 44 03 517 A1 ,
DE 21 48 612 A ,
DE 92 05 845 U1 ,
US 4 458 879 ,
EP 02 37 244 A2 ,
WO 99/41 534 A1 und
WO 93/18 322 A1 . Diese
Druckschriften offenbaren jedoch Ventile, die nicht zur Regelung
von Hochtemperaturmedien geeignet sind und größtenteils nicht im Anlagenbau
eingesetzt werden. Auch wenn einige dieser Ventile als Prozessarmaturen
verwendet werden, sind diese jedoch nicht dazu ausgelegt, Hochtemperaturmedien zu
regeln. Insofern stellt sich bei diesen Ventilen das Verschleißproblem,
wenn überhaupt,
nur in sehr geringem Maße.
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Vorzugsweise
ist das Schiebeventil zur Anwendung in FCC-Anlagen angepasst. Dies
bedeutet, dass das Schiebeventil eine feuerfeste Auskleidung aufweist,
die so ausgelegt bzw. konzipiert ist, um Temperaturen von ca. 720°C und Katalysatorströmen mit
hohen Geschwindigkeiten von ca. 10 m/s standzuhalten. Die als Verschleißschutz
vorgesehene axiale Längserstreckung
der plattenseitigen Führungsleisten
ist derart ausgebildet, dass die plattenseitigen Führungsleisten
die rohrseitigen Führungsleisten
zumindest in der Offenstellung II der Schieberplatte im wesentlichen
vollständig überdecken.
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Vorzugsweise
weist die Schieberplatte ein Verschlussteil auf, das in der Schließstellung
die Blendenöffnung
versperrt, sowie ein Öffnungsteil
mit einer Durchgangsöffnung,
die in der Offenstellung die Blendenöffnung freigibt, wobei die
plattenseitigen Führungsleisten
sowohl im Bereich des Verschlussteiles als auch im Bereich des Öffnungsteiles
zumindest über
die Längserstreckung
der Durchgangsöffnung
vorgesehen sind. Dabei entspricht die Länge der plattenseitigen Führungsleisten
im Bereich des Öffnungsteiles
also mindestens der Erstreckung der Blendenöffnung in Bewegungsrichtung
der Schieberplatte. Im Unterschied zu dem in den 1, 2 dargestellten
bekannten Schieberventil weist das Schieberventil gemäß diesem
Ausführungsbeispiel eine
Schieberplatte auf, die nicht nur ein Verschlussteil, sondern auch
ein Öffnungsteil
aufweist. Dabei sind die plattenseitigen Führungsleisten sowohl im Bereich
des Verschlussteiles als auch im Bereich des Öffnungsteiles vorgesehen. Die
vollständige Überdeckung
der in den Strömungsquerschnitt
hineinragenden rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung
wird bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch
erreicht, dass die Länge
der plattenseitigen Führungsleisten
im Bereich des Öffnungsteiles
mindestens der Erstreckung der Blendenöffnung im Bewegungsrichtung
der Schieberplatte entspricht. In der Offenstellung wird der Medienstrom
durch die Blendenöffnung
und die kongruent angeordnete Durchgangsöffnung der Schieberplatte geleitet,
wobei die im Bereich des Öffnungsteiles
vorgesehenen plattenseitigen Führungsleisten
im Eingriff mit den entsprechenden rohrseitigen Führungsleisten
sind. Dabei werden die rohrseitigen Führungsleisten im Bereich der
Blendenöffnung überdeckt
und somit vor der Berührung
mit dem abrasiven Strömungsmedium geschützt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
erstrecken sich die rohrseitigen Führungsleisten in Bewegungsrichtung
der Schieberplatte über
den Bereich der Blendenöffnung
hinaus, mindestens entsprechend der Erstreckung der Blendenöffnung in Bewegungsrichtung
der Schieberplatte. Dadurch wird die Stabilität der Seitenführung verbessert.
Eine weitere Verbesserung der Stabilität der Führung wird dadurch erreicht,
dass sich die rohrseitigen Führungsleisten
beidseitig über
den Bereich der Blendenöffnung
hinaus erstrecken, jeweils mindestens entsprechend der Erstreckung
der Blendenöffnung
in Bewegungsrichtung der Schieberplatte. Das bedeutet, dass die
gesamte Schieberplatte in jeder Position seitengeführt ist
unabhängig
davon, ob die Schieberplatte in die Offen- bzw. Schließstellung bewegt wird.
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Vorzugsweise
weist die Blende eine Blendenplatte auf, in der die Blendenöffnung ausgebildet ist,
wobei sich die Blendenplatte in Bewegungsrichtung der Schieberplatte
beidseitig über
die Blendenöffnung
hinaus erstreckt, mindestens entsprechend der Erstreckung der Blendenöffnung in
Bewegungsrichtung der Schieberplatte. Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass die Schieberplatte, insbesondere das Verschlussteil sowie das Öffnungsteil
der Schieberplatte an der Blendenplatte anliegt, und zwar sowohl
in der Offenstellung als auch in der Schließstellung des Schieberventils.
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Eine
einfache Ausbildung des Führungssystems
wird dadurch erreicht, dass die plattenseitigen Führungsleisten
im Querschnitt jeweils ein L-förmiges
Profil aufweisen. Der Verschleißschutz
wird dadurch weiter verbessert, dass die plattenseitigen Führungsleisten
im Querschnitt jeweils ein U-förmiges
Profil aufweisen, das die jeweilige rohrseitige Führungsleiste
in Strömungsrichtung
oben und unten umfasst. Dadurch wird die jeweilige rohrseitige Führungsleiste
nicht nur, wie bei dem L-förmigen
Querschnittsprofil in Strömungsrichtung
von oben geschützt,
sondern auch von unten, so dass auch in diesem Bereich, beispielsweise
aufgrund von Turbulenzen auftretende Verschleißerscheinungen minimiert werden.
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Durch
eine in Längsrichtung
mehrteilige, insbesondere zweiteilige oder dreiteilige Ausbildung
der rohrseitigen Führungsleisten
können
diese zu Wartungszwecken leicht entfernt werden, wobei gegebenenfalls
Einzelteile der Führungsleisten,
also nicht die komplette Führungsleiste,
ausgetauscht werden können.
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Die
rohrseitigen Führungsleisten
können
im Querschnitt U-förmig
ausgebildet sein, wodurch eine sichere Bewegung der Schieberplatte
zum Öffnen bzw.
Schließen
des Ventils gewährleistet
wird.
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Die
rohrseitige Führungsleiste
kann einen waagerechten Schenkel, eine senkrechtes Zwischenstück und einen
weiteren waagerechten Schenkel umfassen, die U-förmig angeordnet und lösbar miteinander
verbunden sind. Dadurch wird eine im Querschnitt U-förmige und dreiteilig ausgebildete
Führungsleiste
geschaffen, die besonders wartungsfreundlich und sicher im Betrieb
ist.
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An
dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die unterschiedlichen
Ausführungsformen
der einzelnen Führungsleisten,
beispielsweise die U-förmige
und L-förmige
Ausbildung miteinander kombiniert werden können, derart, dass eine der
Führungsleisten
U-förmig
und die andere L-förmig
konzipiert ist.
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Eine
einfache Demontage bzw. Montage der rohrseitigen Führungsleisten
kann dadurch erreicht werden, dass die rohrseitige Führungsleiste
seitlich am Gehäuse
des Schieberventils befestigt ist, da dadurch die Befestigung von
außen
zugänglich
ist.
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Seitlich
neben der rohrseitigen Führungsleiste
kann eine Halterung angeordnet sein, auf der die Blendenplatte aufliegt.
Durch diese seitlich angeordnete Halterung wird die rohrseitige
Führungsleiste
im seitlichen Bereich zusätzlich
gegen Verschleiß geschützt.
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Eine
weitere Befestigungsmöglichkeit
besteht darin, dass die Verbindungsplatte eine Ausnehmung zur Aufnahme
eines Befestigungsmittels zur Verbindung der rohrseitigen Führungsleiste
mit der Verbindungsplatte aufweist.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass die Schieberplatte ein Verschlussteil aufweist,
wobei die im Bereich des Verschlussteiles vorgesehenen plattenseitigen
Führungsleisten über das
Verschlussteil in axialer Längsrichtung
vorstehen derart, dass der vorstehende Teil der plattenseitigen
Führungsleisten
die rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung
im Wesentlichen vollständig überdeckt.
Bei dieser Ausführungsform
wird auf das Öffnungsteil
verzichtet, so dass zwischen den über das Verschlussteil axial
hinausragenden Führungsleisten
ein Freiraum gebildet ist. In der Offenstellung des Schiebers befindet
sich der Freiraum unterhalb der Blendenöffnung und wird von dem Medium
durchströmt.
Die vorstehenden plattenseitigen Führungsleisten überdecken
dabei die rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung
und schützen
diese gegen den Medienstrom. Diese Ausführungsform ist besonders kostengünstig und
darüber
hinaus geeignet, um bestehende Schieberventile nachzurüsten. Dazu
muss lediglich das bereits bekannte Verschlussteil mit plattenseitigen Führungsleisten
verbunden werden, die über
das Verschlussteil in Bewegungsrichtung der Schieberplatte hinausragen.
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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
Querschnitt durch ein Schieberventil gemäß dem Stand der Technik in
Schließstellung;
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2 einen
Querschnitt sowie eine Draufsicht auf die Schieberplattenanordnung
gemäß 1 in
Teiloffenstellung;
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3 einen
Querschnitt durch ein Schieberventil gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Schließstellung;
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4 einen
Schnitt entlang der Linie A-A gemäß 3;
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5 einen
Querschnitt durch das Schieberventil gemäß 3 in Offenstellung;
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6 einen
Schnitt entlang der Linie A-A gemäß 5;
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7 eine
Seitenansicht und eine Draufsicht auf die rohrseitigen Führungsleisten
gemäß 3;
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8 einen
Querschnitt und eine Draufsicht auf die Schieberplatte gemäß 3;
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9 einen
Querschnitt und eine Draufsicht auf die Blende gemäß 3;
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10 einen
Querschnitt und eine Draufsicht auf die Schieberplatten/Blendenanordnung
gemäß 3;
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11 eine
Detailansicht der Schieberplatten/Blendenanordnung gemäß 4 in
Schließ-
und Offenstellung sowie mit zwei unterschiedlichen Führungsleisten;
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12 einen
Querschnitt durch eine Schienenanordnung mit dreiteiliger rohrseitiger
Führungsleiste;
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13 einen
Querschnitt durch eine dreiteilige rohrseitigen Führungsleiste
mit modifizierter Befestigung;
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14 einen
Querschnitt durch eine einteilige, U-förmige Führungsleiste;
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15 einen
Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
mit einer Halterung der Blendenplatte;
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16 einen
Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
mit seitlicher Befestigung der rohrseitigen Führungsleiste; und
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17 einen
Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel,
bei dem in der Verbindungsplatte eine Ausnehmung vorgesehen ist.
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3 zeigt
im Querschnitt ein Schieberventil, das in Hochofenanlagen zur Regelung
von Hochtemperaturströmen,
insbesondere von Katalysatorströmen
zum Einsatz kommt. 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 vorgesehen 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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Wie
in 3 und noch besser in 4 zu erkennen,
ist die Schieberplatte 13 durch rohrseitige Führungsleisten 14 gelagert,
die seitlich von der Blendenöffnung 12 angeordnet
und mit der Blendenplatte 19 verschraubt sind. Dabei ragen
die rohrseitigen Führungsleisten 14 in
den Strömungsquerschnitt des
Rohrabschnittes 10 hinein. An den beiden axialen Längsseiten
der Schieberplatte 13 sind passende Führungsleisten 15 angeordnet,
die mit den rohrseitigen Führungsleisten 14 ein
Schienensystem bilden, durch das die Schieberplatte 13 gleitverschieblich gelagert
ist. Anstelle der Führungsleisten 14, 15 können prinzipiell
auch andere Führungsmittel,
beispielsweise mit Rollen verwendet werden, wobei die Führungsleisten 14, 15 aufgrund
ihrer Robustheit für diesen
Anwendungsfall besonders geeignet sind.
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Der
Verschleißschutz
wird bei diesem Ausführungsbeispiel
dadurch erreicht, dass die Schieberplatte im Vergleich zu der bei
FCC-Anlagen bekannten Schieberplatte (1, 2)
verlängert
ist. Die Schieberplatte 13 ist im Vergleich zu der bekannten
Schieberplatte konkret so modifiziert, dass nicht nur ein Verschlussteil 16 vorgesehen
ist, sondern auch ein auf der anderen Seite der Stange 23 angeordnetes Öffnungsteil 17.
Das Öffnungsteil 17 weist eine
Durchgangsöffnung 18 auf
(3, 8), die in Offenstellung II
des Schiebers in Übereinstimmung mit
der Blendenöffnung 12 gebracht
wird (5, 6). Da sich die plattenseitigen
Führungsleisten 15 sowohl
im Bereich des Verschlussteiles 16, als auch im Bereich
des Öffnungsteils 17 erstrecken,
wie in 8 dargestellt, überdecken die plattenseitigen Führungsleisten 15 die
rohrseitigen Führungsleisten 14 im
Bereich der Blendenöffnung,
wenn die Schieberplatte 13 in die Offenstellung II verfahren
ist. Das bedeutet, dass die axiale Längserstreckung der plattenseitigen
Führungsleisten 15 derart
ausgebildet ist, dass die plattenseitigen Führungsleisten 15 die
rohrseitigen Führungsleisten 14 in
der Offenstellung II der Schieberplatte 13 im Wesentlichen vollständig überdecken
und somit vor Kontakt mit dem abrasiven Katalysatorstrom schützen. In
den 5, 6 und 10 ist
dies besonders gut zu erkennen.
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Die
rohrseitigen Führungsleisten 14 sind also
in den Strömungsquerschnitt
des Rohrabschnittes hineinragend angeordnet, ohne dass die Gefahr besteht,
dass die Führungsleisten 14 übermäßig schnell
verschleißen.
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Wie
in 8 dargestellt, ist die Schieberplatte 13 mit
einem verschleißbeständigen Material 25 ausgebildet,
das auf der in Strömungsrichtung
oben befindlichen Seite eine mit der Blendenplatte 19 zusammenwirkende
Dichtfläche
bildet. Wie in 9 im Querschnitt gezeigt, ist
auch die Blendenplatte 19 mit einem derartigen verschleißfesten
Material versehen.
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Dabei
ist die Länge
der rohrseitigen Führungsschiene 14 so
ausgebildet, dass sich diese in Bewegungsrichtung der Schieberplatte 13 beidseitig über den
Bereich der Blendenöffnung 12 erstreckt, wie
in den 3 und 5 erkennbar. Die Länge des
sich jeweils über
die Blendenöffnung 12 hinauserstreckenden
Abschnittes der rohrseitigen Führungsleisten 14 entspricht
mindestens der Erstreckung der Blendenöffnung 12 in Bewegungsrichtung der
Schieberplatte 13. Damit wird gewährleistet, dass die Schieberplatte 13 entlang
ihrer gesamten axialen Längserstreckung
seitlich geführt
wird, wenn die Schieberplatte 13 in die Offenstellung II
bzw. in die Schließstellung
I bewegt wird. Desgleichen erstreckt sich auch die Blendenplatte 19 in
Bewegungsrichtung der Schieberplatte 13 beidseitig über die
Blendenöffnung 12 hinaus
und zwar mindestens entsprechend der Erstreckung der Blendenöffnung 12 in
Bewegungsrichtung der Schieberplatte 13 (9).
Das selbe gilt für
das verschleißfeste
Material 26, das in Strömungsrichtung
unten an der Blendenplatte 19 angebracht ist und zusammen
mit dem verschleißfesten
Material 25 der Schieberplatte 13 eine Dichtfläche bildet.
Konkret ist die Längserstreckung
der Blendenplatte 19 in Bewegungsrichtung der Schieberplatte 13 etwas
größer, als
die Längserstreckung des
verschleißfesten
Materials 26 auf der Unterseite der Blendenplatte 19,
da es genügt,
dass das verschleißfeste
Material 26 auf der Unterseite der Blendenplatte 19 mit
dem entsprechenden verschleißfesten
Material 25 der Schieberplatte 13 in Berührung steht,
wie in 11 für beide Stellung I, II dargestellt.
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In 11 ist
weiter zu erkennen, dass die Führungsleisten 14, 15 jeweils
als ineinander greifende L-förmige
Profile ausgebildet sind, wobei der kürzere horizontale Schenkel
der plattenseitigen Führungsleiste 15 auf
der rohrseitigen Führungsleiste 14 aufliegt
und diese vor Berührung
mit dem korrosiven Medium schützt.
Außerdem
deckt der längere vertikale
Schenkel der plattenseitigen Führungsleiste eine
ins Rohrinnere gewandte Stirnseite der rohseitigen Führungsleiste 14 ab,
so dass auch hier ein Schutz vor Berührung mit dem abrasiven Medium
besteht.
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Eine
weitere Verbesserung der Verschleißfestigkeit der Anlage wird
dadurch erreicht, dass, wie ebenfalls in 11 dargestellt,
das Profil der plattenseitigen Führungsleiste 15 U-förmig ausgebildet
ist. Das Profil der rohrseitigen Führungsleiste 14 ist
weiterhin L-förmig,
wobei der horizontale Schenkel des L-förmigen Profils der rohrseitigen
Führungsleiste 14 zwischen
den beiden horizontalen Schenkeln des plattenseitigen U-förmigen Profils angeordnet ist.
Damit wird die rohrseitige Führungsleiste 14 auch
in Strömungsrichtung
von unten gegen den Katalysatorstrom geschützt.
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Generell
genügt
es, wenn die plattenseitige Führungsleiste 15 in
Strömungsrichtung
S über
die Unterkante der rohrseitigen Führungsleiste 14 hinausragt,
um eine bereits erhebliche Verbesserung des Verschleißschutzes
zu erzielen. Die Unterkante der plattenseitigen Führungsleiste 15 sollte
aber mindestens auf gleicher Höhe
mit der Unterkante der rohrseitigen Führungsleiste sein, wobei unter
Umständen
auch Anordnungen toleriert werden, bei denen die Unterkante der
plattenseitigen Führungsleiste 15 in
Strömungsrichtung
S etwas oberhalb der Unterkante der rohrseitigen Führungsleiste 14 angeordnet
ist. Ein praktikabler Überlappungsbereich
der beiden Führungsleisten 14, 15 beginnt
bei der Anordnung der Unterkanten der beiden Führungsleisten 14, 15 im
Wesentlichen auf gleicher Höhe.
Der Bereich endet, wenn die plattenseitige Führungsleiste 15 die
rohrseitige Führungsleiste 14 in
Strömungsrichtung
etwa um das Doppelte der Länge
der rohrseitigen Führungsleiste 14 in
Strömungsrichtung
S überragt.
Höhere Überlappungsfaktoren
sind technisch möglich.
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Ferner
gilt allgemein, dass eine beidseitige Abdeckung der rohrseitigen
Führungsleiste 14 auf der
strömungszugewandten
und der strömungsabgewandten
Seite, beispielsweise durch ein U-förmiges Profil der plattenförmigen Führungsleiste 15 zu
noch besseren Ergebnissen im Hinblick auf die Verschleißfestigkeit
führt.
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11 ist
ferner zu entnehmen, dass die rohrseitigen Führungsleisten 14 einteilig
oder zweiteilig ausgebildet sein können. Bei der in 11 auf der
rechten Seite dargestellten Version (Option 2) ist die L-förmige Führungsleiste 14 an
der nach oben weisenden Stirnfläche
des vertikalen Schenkels 14b mit der Blende 11 verschraubt.
Dazu sind im vertikalen und horizontalen Schenkel 14b, 14a Durchgangsbohrungen
vorgesehen, die mit entsprechenden Gewindebohrungen in der Blende 11 ausgerichtet
sind, so dass die Führungsleiste 14 mit
der Blende 11 verschraubt werden kann.
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Die
Führungsleiste 14 kann
zweiteilig mit separaten horizontalen und vertikalen Schenkeln 14a, 14b oder
einteilig ausgebildet sein.
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Auch
die rohrseitige Führungsleiste 14 kann zweiteilig
ausgebildet sein, die auf der linken Seite der 11 dargestellt
ist (Option 1). Dazu ist der waagerechte Schenkel 14a der
Führungsleiste 14 an ein
senkrechtes Zwischenstück 14c angesetzt,
derart, dass der waagerechte Schenkel 14a und das senkrechte
Zwischenstück 14c den
senkrechten Schenkel 14b der L-förmigen Führungsleiste 14 bilden.
Der waagerechte Schenkel 14a und das Zwischenstück 14c werden
von unten, d.h. über
den waagerechten Schenkel 14a verschraubt. Die Verbindung
der zweiteiligen Führungsleiste 14 mit
der Blende 11 erfolgt separat von oben, d.h. in Strömungsrichtung
S, wobei in der Blende 11 eine Durchgangsbohrung vorgesehen
ist, die mit einer Gewindebohrung in dem Zwischenteil 14c bzw.
dem senkrechten Schenkel 14b der Führungsleiste 14 fluchtet. Dieses
Ausführungsbeispiel
hat den Vorteil, dass zur Wartung nicht die komplette Führungsleiste 14 ausgewechselt
werden muss. Vielmehr genügt
es, wenn nur der waagerechte Schenkel 14a entfernt und
ersetzt wird.
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Anstelle
der zweiteiligen Ausführung
können die
beiden Führungsleisten
gemäß 11 einstufig ausgebildet
sein.
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Die
in den 12 bis 17 dargestellten Ausführungsbeispiele
betreffen weitere Konstruktionsmöglichkeiten
des Schienensystems umfassend die rohrseitigen und plattenseitigen
Führungsleisten 14, 15.
Dabei können
die rohrseitigen Führungsleisten 14 einteilig
oder in Längsrichtung
mehrteilig, insbesondere zweiteilig oder dreiteilig ausgebildet
sein.
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Die
Ausführungsbeispiele
gemäß den 12, 13 betreffen
dreiteilig aufgebaute Führungsleisten 14.
Dabei sind die rohrseitigen Führungsleisten 14 ähnlich wie
die plattenseitigen Führungsleisten 15 gemäß 11 (Option
2) im Querschnitt U-förmig
ausgebildet. Die U-förmigen
Führungsleisten 14 sind
aus einem waagerechten Schenkel 14a, einem senkrechten
Zwischenstück 14c und
einem weiteren waagerechten Schenkel 14d aufgebaut, wobei
die beiden waagerechten Schenkel 14a, 14d durch
das senkrechte Zwischenstück 14c beabstandet
sind. Wie in den 12, 13 dargestellt,
ist die dreiteilige Führungsleiste 14 im
Querschnitt U-förmig
ausgebildet. Die plattenseitige Führungsleiste 15 weist
im wesentlichen eine zur rohrseitigen Führungsleiste 14 komplementäre Form
auf, wobei die plattenseitige Führungsleiste 15 beidseitig, d.h.
in Strömungsrichtung
oben und unten von den beiden waagerechten Schenkeln 14a, 14d umgriffen wird.
Dadurch wird eine besonders sichere Führung des Schiebers erreicht.
Das in 12 dargestellte Verschlussteil 16 der
Schieberplatte 13 ist beidseitig, d.h. in Strömungsrichtung
S oben und unten durch ein verschleißfestes Material 25 geschützt. In
Strömungsrichtung
S nach unten wird dadurch insgesamt eine Stärke der Schiebeplatte 13 erreicht,
durch die die plattenseitige Führungsleiste 15 die
rohrseitige Führungsleiste 14 nahezu
vollständig überdeckt.
Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 13 ist
der Schutz durch das verschleißfeste
Material 25 nicht dargestellt.
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Im übrigen ist
die vergleichsweise schmale Ausbildung der Schiebeplatte 13 im
Bereich des Verschlussteiles 16 gemäß 13 unschädlich, da
in der in 13 dargestellten Schließstellung
keine Durchströmung
des Schieberventiles stattfindet. Vielmehr kommt es darauf an, dass
im Bereich des Öffnungsteiles 17 die Überdeckung
der rohrseitigen Führungsleisten 14 durch
die plattenseitigen Führungsleisten 15 erfolgt.
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Ohne
darauf eingeschränkt
zu sein, sind die Führungsleisten 14, 15 über die
gesamte Länge
wie in den Querschnitten gemäß den 12 bis 17, bis
auf 13, ausgebildet.
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Die
beiden Ausführungsbeispiele
gemäß 12, 13 unterscheiden
sich u.a. in der Befestigung der rohrseitigen Führungsleisten 14.
Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 12 wird
die rohrseitige Führungsleiste 14 in
Strömungsrichtung
S von oben, d.h. ausgehend von der Blendenplatte 19 befestigt.
Dazu sind in der Blendenplatte 19, dem in Strömungsrichtung
S oberen waagerechten Schenkel 14d und dem senkrechten
Zwischenstück 14c fluchtende
Durchgangsbohrungen vorgesehen. In dem in Strömungsrichtung S unteren waagerechten Schenkel 14a ist
eine ebenfalls fluchtend angeordnete Gewindebohrung ausgebildet,
so dass die drei Einzelteile 14a, 14c, 14d der
rohrseitigen Führungsleiste 14 mit
der Blendenplatte 19 verschraubt werden können, wie
in 12 dargestellt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 13 ist
die rohrseitige Führungsleiste 14,
von unten, d.h. entgegen der Strömungsrichtung
S mit der Blendenplatte 19 bzw. der Verbindungsplatte 21 verschraubt. Dazu
sind Durchgangsbohrungen in den beiden waagerechten Schenkeln 14a, 14d sowie
im Zwischenstück 14b und
in der Blendenplatte 19 ausgebildet, die mit einer Gewindebohrung
in der Verbindungsplatte 21 fluchten.
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Dadurch
können
die Einzelteile der rohrseitigen Führungsleiste 14c mit
der Blendenplatte 19 bzw. der Verbindungsplatte 21 von
unten her verschraubt werden. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil,
dass die einzelnen Bestandteile der rohrseitigen Führungsleiste 14 bei
Bedarf einfach ausgetauscht werden können.
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Anstelle
der mehrteiligen, insbesondere der dreiteiligen rohrseitigen Führungsleiste 14 kann
auch eine einteilige rohrseitigen Führungsleiste 14 eingesetzt
werden, wie in 14 dargestellt. Die einteilige und
im Querschnitt U-förmig
ausgebildete Führungsleiste 14 ist
dabei von oben, d.h. über
die Blendenplatte 19 befestigt.
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Wie
in 15 dargestellt, kann die Blendenplatte 19 durch
eine seitlich von der rohrseitigen Führungsleiste 14 angeordnete
Halterung 26a gelagert sein. Die Halterung 26a sitzt
dabei auf der feuerfesten Auskleidung 20 auf und ist mit
dem Gehäuse
verschweißt.
Wie in 15 ferner zu erkennen, sitzt
die Blendenplatte 19 in einer im Bereich der Vorderkante der
Halterung 26a eingebrachten Ausnehmung 31. Die
Vorderkante der Halterung 26a entspricht der der Führungsleiste 14 zugewandten
freien Kante der Halterung 26a.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel 15 ist
die rohrseitige Führungsleiste 14 im
Querschnitt L-förmig ausgebildet.
Es ist auch möglich,
eine U-förmig
ausgebildete Führungsleiste 14 zu
verwenden.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 16 ist
die rohrseitige Führungsleiste 14 seitlich
am Gehäuse
des Schiebeventiles befestigt und zwar angeschraubt. Dazu ist zwischen
der Führungsleiste 14 und
der Gehäusewandung
ein Abstandshalter 27 angeordnet, der die Führungsleiste 14 in
die richtige Position bringt. Außerhalb des Gehäuses wird
die Schraube, mit der die Führungsleiste 14 seitlich
befestigt ist, durch eine Abdeckung 28 überdeckt. In Strömungsrichtung
S unterhalb der Führungsleiste 14 ist
noch eine Abstützung 29 vorgesehen,
die mit der Gehäusewandung
verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
entfällt
die Verbindung zwischen der rohrseitigen Führungsleiste 14 und
der Blendenplatte 19. Das Ausführungsbeispiel gemäß 16 ist
sowohl für
die in 16 dargestellte im Querschnitt
L-förmige
Führungsleiste 14 als
auch für im
Querschnitt U-förmig
ausgebildete Führungsleisten 14 geeignet.
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Das
in 17 dargestellte Ausführungsbeispiel ist für eine senkrechte
Befestigung der rohrseitigen Führungsleiste 14 vorgesehen,
wobei in der Verbindungsplatte 21 eine Ausnehmung 25a ausgebildet
ist, die zur Aufnahme eines Befestigungsmittels 30, insbesondere
einer Schraube zur Verbindung der rohrseitigen Führungsleiste 14 mit
der Verbindungsplatte 21 angepasst ist. Dabei sind in der
rohrseitigen Führungsleiste 14 sowie
in der Blendenplatte 19 Durchgangsbohrungen ausgebildet,
wobei von unten her eine Mutter auf die Schraube aufgeschraubt ist,
die im waagerechten Schenkel 14a versenkt ist.
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Bei
einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind plattenseitige
Führungsleisten an
die von der Stange 23 abgewandte Seite des Verschlussteiles
angesetzt derart, dass die plattenseitigen Führungsleisten über das
Verschlussteil in axialer Längsrichtung
vorstehen. Die Länge
des vorstehenden Bereiches der Führungsleisten
entspricht im Wesentlichen der Länge
der rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung,
wodurch erreicht wird, dass der überstehende
Bereich der Führungsleisten
die rohrseitigen Führungsleisten
im Bereich der Blendenöffnung überdecken,
wenn die Schieberplatte in die Offenstellung bewegt ist. Bei diesem
Ausführungsbeispiel
wird also auf den Öffnungsteil
mit der Durchgangsöffnung
verzichtet, wodurch eine besonders einfach zu realisierende Lösung geschaffen
wird.
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Alle
in den Ausführungsbeispielen
offenbarten Merkmale werden, sofern sie neu sind, allein oder in
Kombination beansprucht.
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- 10
- Rohrabschnitt
- 11
- Blende
- 12
- Blendenöffnung
- 13
- Schieberplatte
- 14
- rohrseitige
Führungsleiste
- 14a
- waagerechter
Schenkel
- 14b
- senkrechter
Schenkel
- 14c
- senkrechtes
Zwischenstück
- 14d
- waagerechter
weiterer Schenkel
- 15
- plattenseitige
Führungsleiste
- 16
- Verschlussteil
- 17
- Öffnungsteil
- 18
- Durchgangsöffnung
- 19
- Blendenplatte
- 20
- Feuerfestes
Material
- 21
- Verbindungsplatte
- 22,
25, 26
- Verschleißfestes
Material
- 23
- Stange
- 24
- Injektionsanschluss
- 25a
- Ausnehmung
- 26a
- Halterung
- 27
- Abstandshalter
- 28
- Abdeckung
- 29
- Abstützung
- 30
- Befestigungsmittel
- 31
- Ausnehmung