DE102014115915A1

DE102014115915A1 - Sealing system for a container closure

Info

Publication number: DE102014115915A1
Application number: DE102014115915.2A
Authority: DE
Inventors: Volker Deisinger
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2016-05-04
Also published as: CN105567334B; AU2015341098B2; CN205295243U; AU2015341098A1; WO2016066277A1; CN105567334A

Abstract

Dichtungssystem für einen Behälterverschluss, umfassend eine erste und eine zweite Dichtfläche und mindestens zwei konzentrische, mit jeweils einer Dichtfläche verbundenen oder durch die Ausgestaltung einer der Dichtflächen gebildeten Dichtungen, wobei die Dichtflächen und die Dichtungen so ausgestaltet und zueinander angeordnet sind, dass im geschlossenen Zustand des Dichtungssystems beide Dichtungen dem Schließdruck, mit dem die Dichtflächen gegeneinander gepresst werden, ausgesetzt sind, wobei ein gasdichter Raum gebildet wird.Sealing system for a container closure, comprising a first and a second sealing surface and at least two concentric, each connected to a sealing surface or formed by the configuration of one of the sealing surfaces seals, wherein the sealing surfaces and the seals are configured and arranged to each other, that in the closed state of Sealing system both seals the closing pressure, with which the sealing surfaces are pressed against each other, are exposed, whereby a gas-tight space is formed.

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für einen Behälterverschluss, umfassend eine erste und eine zweite Dichtfläche und mindestens zwei konzentrische, mit jeweils einer Dichtfläche verbundenen oder durch die Ausgestaltung einer der Dichtflächen gebildeten Dichtungen. Dabei ist das erfindungsgemäße Dichtungssystem insbesondere für die Verwendung in einer Kohleschleuse und/oder Ascheschleuse eines Festbettdruckvergasungsreaktors zur Erzeugung von Synthesegas durch Umsetzen kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, beispielsweise Kohle, Koks oder stückige Biomasse, mit Vergasungsmitteln geeignet. The invention relates to a sealing system for a container closure, comprising a first and a second sealing surface and at least two concentric seals, each connected to a sealing surface or formed by the configuration of one of the sealing surfaces. The sealing system according to the invention is particularly suitable for use in a coal sluice and / or ash sluice a Festbettdruckvergasungsreaktors for the production of synthesis gas by reacting carbonaceous fuels, such as coal, coke or particulate biomass, with gasification agents.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung eines mit dem erfindungsgemäßen Dichtungssystem ausgestatteten Schleusenverschlusses. The invention further relates to a method for leak testing of a lock closure equipped with the sealing system according to the invention.

Stand der Technik State of the art

Die Offenlegungsschrift DE 4041445 A1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines häufig für Festbettdruckvergasungsreaktoren verwendeten Verschlusses. Diese Art von Verschlüssen besteht aus einem Sitz mit einer kreisrunden Öffnung und einem kegel- oder kegelstumpfförmigen Schließkörper. Der Umfang der Öffnung des Sitzes umfasst eine umlaufende Kante, die die Dichtfläche bildet, gegen die der Schließkörper zum Schließen des Verschlusses gedrückt wird. The publication DE 4041445 A1 shows the basic structure of a closure often used for fixed bed pressure gasification reactors. This type of closure consists of a seat with a circular opening and a conical or frusto-conical closing body. The periphery of the opening of the seat comprises a peripheral edge forming the sealing surface against which the closing body is pressed to close the closure.

Ein Problem für die Dichtheit von Verschlüssen von Behältern, Schleusen und Reaktoren die mit Stückgut, wie z.B. Kohle oder Koks beschickt werden, stellt die Verschmutzung der Dichtfläche mit dem Stückgut dar. Es kommt häufig vor, dass sich auf der Dichtfläche oder auf dem Schließkörper Reste des Stückguts ablagern und somit ein dichtes Schließen verhindern. A problem for the tightness of closures of containers, locks and reactors with cargo such. Coal or coke are charged, represents the pollution of the sealing surface with the piece goods. It often happens that deposit on the sealing surface or on the closing body residues of the piece goods and thus prevent a tight closing.

Die Patentschrift DE 32 29 841 C2 beschreibt einen Kegelverschluss, der mit einer Düse ausgestattet ist, mittels der beim Schließen des Verschlusses Ablagerungen von der Dichtfläche geblasen werden sollen. Die eigentliche Dichtung besteht aus Metall und zur zusätzlichen Abdichtung des Verschlusses sieht diese Erfindung eine Lippendichtung aus flexiblem Material vor, die druckseitig, konzentrisch zur metallenen Hauptdichtung installiert ist. Die Lippendichtung ist so ausgebildet, dass sie nicht zwischen Metallflächen gepresst wird, sondern lediglich vom Gasdruck gegen die Kegelfläche des Dichtkörpers gedrückt wird. The patent DE 32 29 841 C2 describes a conical closure, which is equipped with a nozzle, by means of which the closing of the closure deposits are to be blown from the sealing surface. The actual seal is made of metal and for additional sealing of the closure, this invention provides a lip seal of flexible material, which is installed on the pressure side, concentric with the metal main seal. The lip seal is designed so that it is not pressed between metal surfaces, but is merely pressed by the gas pressure against the conical surface of the sealing body.

Da die Prozessgase, die die Verschlüsse in den Behältern oder den Reaktoren zurückhalten sollen, oft gesundheits- und umweltschädlich sind, ist es wichtig, die Dichtheit des Verschlusses zu prüfen. Bei einer Schleuse zur Beschickung eines unter Überdruck stehenden Reaktors, wie sie in den Schriften DE 4041445 A1 und WO 2014/026908 A1 gezeigt ist, kann die Dichtheit des zwischen Reaktor und Schleuse liegenden Verschlusses getestet werden, indem auch der obere, zur Atmosphäre gerichtete Verschluss der Schleuse geschlossen und der Druck in der Schleuse beobachtet wird. Ein Anstieg des Druckes zeigt aufgrund des deutlich über Atmosphärendruck liegenden Reaktordruckes eine Undichtigkeit des unteren, zum Reaktor gerichteten Verschlusses an. Dementsprechend kann die Dichtheit des oberen Schleusenverschlusses getestet werden, indem die Schleuse, möglichst mit einem unschädlichen Gas, unter Überdruck gesetzt wird. Ein Druckabfall deutet dann auf eine Undichtigkeit des oberen Verschlusses hin. Diese Testmethode ist einerseits, wegen des großen Volumens der Schleuse, sehr zeitaufwändig und andererseits unzuverlässig, denn eine Konstanz des Schleusendrucks würde auch dann zu beobachten sein, wenn beide Verschlüssen, im gleichen Umfang, undicht wären. Since the process gases, which are to hold back the closures in the containers or the reactors, are often harmful to health and the environment, it is important to check the tightness of the closure. In a lock for feeding a pressurized reactor, as in the writings DE 4041445 A1 and WO 2014/026908 A1 is shown, the tightness of the closure between the reactor and lock can be tested by the upper, closed to the atmosphere closure of the lock closed and the pressure in the lock is observed. An increase in pressure indicates a leakage of the lower, directed to the reactor closure due to the reactor pressure lying well above atmospheric pressure. Accordingly, the tightness of the upper lock closure can be tested by the lock, if possible with a harmless gas, is placed under pressure. A pressure drop then indicates a leakage of the upper closure. This test method is on the one hand, because of the large volume of the lock, very time consuming and on the other hand unreliable, because a constancy of the lock pressure would be observed even if both closures, to the same extent, would be leaking.

Die Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Dichtungssystem für einen Behälterverschluss zur Verfügung zu stellen, dessen Dichtheit zuverlässig und mit geringem Zeitaufwand getestet werden kann. The invention therefore has the task of providing a sealing system for a container closure available, the tightness can be tested reliably and with little expenditure of time.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Die Aufgabe wird mit der Erfindung gemäß Anspruch 1 für ein erfindungsgemäßes Dichtungssystem, gemäß Anspruch 8 für eine Verwendung des Dichtungssystems und gemäß Anspruch 9 für ein Verfahrens zur Dichtigkeitsprüfung unter Verwendung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems gelöst. The object is achieved with the invention according to claim 1 for a sealing system according to the invention, according to claim 8 for use of the sealing system and according to claim 9 for a method for leak testing using the sealing system according to the invention.

Das erfindungsgemäße Dichtungssystem für einen Behälterverschluss umfasst dabei eine erste und eine zweite Dichtfläche und mindestens zwei konzentrische, mit jeweils einer Dichtfläche verbundenen oder durch die Ausgestaltung einer der Dichtflächen gebildeten Dichtungen, wobei die Dichtflächen und die Dichtungen so ausgestaltet und zueinander angeordnet sind, dass im geschlossenen Zustand des Dichtungssystems von den Dichtflächen und den Dichtungen ein gasdichter Raum gebildet wird, der auch dann gasdicht bleibt, wenn der in ihm herrschende Gasdruck größer als der Umgebungsdruck ist. The sealing system according to the invention for a container closure comprises a first and a second sealing surface and at least two concentric, each connected to a sealing surface or formed by the configuration of one of the sealing surfaces seals, wherein the sealing surfaces and the seals are configured and arranged to each other that in the closed State of the sealing system of the sealing surfaces and the seals a gas-tight space is formed, which remains gas-tight even if the pressure prevailing in him gas pressure is greater than the ambient pressure.

Das Dichtungssystem ist so ausgestaltet, dass beide Dichtungen dem Schließdruck, mit dem die Dichtflächen gegeneinander gepresst werden, ausgesetzt sind und dabei von den Dichtflächen und den Dichtungen im geschlossenen Zustand ein gasdichter Raum bildet wird. The sealing system is designed so that both seals are exposed to the closing pressure, with which the sealing surfaces are pressed against each other, and thereby of the sealing surfaces and the seals in the closed state forms a gas-tight space.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung Preferred embodiments of the invention

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen einen kreisförmigen, ovalen, halbkreisförmigen oder einen etwa dreieckigen, an der Gegenseite der Befestigungsfläche spitz zulaufenden Querschnitt aufweisen. Durch diese Gestaltung ist die Berührungsfläche der Dichtung mit der gegenüberliegenden Dichtfläche klein gehalten, wodurch auf der Dichtfläche vorhandene Ablagerungen die Dichtheit weniger stark beeinträchtigen können. Zudem wird durch dieselbe Andruckkraft ein höherer Druck gegen die gegenüberliegende Dichtfläche erzielt als bei Dichtungen mit größerer Berührungsfläche. A preferred embodiment of the invention is characterized in that the seals have a circular, oval, semicircular or an approximately triangular, tapered on the opposite side of the mounting surface cross-section. As a result of this design, the contact surface of the seal with the opposing sealing surface is kept small, as a result of which deposits present on the sealing surface can impair the tightness less severely. In addition, a higher pressure against the opposite sealing surface is achieved by the same pressure force than in seals with a larger contact surface.

Es kann vorteilhaft sein, zusätzlich zu den mindestens zwei Dichtungen weitere Dichtungen vorzusehen, die ebenfalls konzentrisch, aber in Bezug auf die ersten Dichtungen in Radiusrichtung weiter innen und weiter außen angeordnet sind. Da Dichtungen der beschriebenen Art dem Verschleiß unterliegen, stehen somit Reservedichtungen bereit, um das sichere Verschließen des Behälters zu gewährleisten. It may be advantageous to provide, in addition to the at least two seals, further seals which are also arranged concentrically, but further inwardly and further out with respect to the first seals in the radius direction. Since seals of the type described are subject to wear, thus reserve seals are available to ensure the secure closing of the container.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen formfest, aber elastisch verformbar sind. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Dichtung zwischen Dichtfläche und Verschlusskörper zerquetscht wird, wobei aber dennoch leichte bauliche Ungenauigkeiten des Verschlusses und leichte Ablagerungen auf der Dichtfläche durch eine Verformung der Dichtung ausgeglichen werden können. A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the seals are dimensionally stable, but elastically deformable. In this way it is avoided that the seal between the sealing surface and closure body is crushed, but still slight structural inaccuracies of the closure and slight deposits on the sealing surface can be compensated by deformation of the seal.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen in das Innere des die Dichtfläche und die Dichtung tragenden Bauteils hinein bewegt werden können, um sie vor Hitze und abrasiven Medien zu schützen. Auf diese Weise wird die Standzeit der Dichtungen verlängert. A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the seals can be moved into the interior of the component bearing the sealing surface and the seal, in order to protect them from heat and abrasive media. In this way, the service life of the seals is extended.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen mittels eines Kühlmediums gekühlt werden können. Auch durch diese Maßnahme wird die Standzeit der Dichtungen verlängert. A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the sealing surfaces can be cooled by means of a cooling medium. Also by this measure the service life of the seals is extended.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Dichtflächen zwischen den Dichtungen mit einer ersten Öffnung versehen ist, die so gestaltet ist, dass durch die erste Öffnung ein Fluid gefördert werden oder eine Vorrichtung zum Messen des Druckes oder der Temperatur in dem von den Dichtflächen und den Dichtungen gebildeten gasdichten Raum eingeführt werden kann. A further preferred embodiment of the invention is characterized in that at least one of the sealing surfaces between the seals is provided with a first opening which is designed such that a fluid is conveyed through the first opening or a device for measuring the pressure or the temperature in the gas-tight space formed by the sealing surfaces and the seals can be introduced.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Dichtflächen zwischen den Dichtungen mit einer ersten und mit einer zweiten Öffnung versehen ist, wobei die Vorrichtung zum Messen des Druckes oder der Temperatur durch die erste Öffnung eingeführt wurde und die zweite Öffnung mit einer Zuleitungsvorrichtung für ein Fluid, wie z. B. ein Spülgas oder eine Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, verbunden ist und wobei die erste und die zweite Öffnung in Fluidverbindung mit demselben gasdichten Raum stehen. Hierdurch wir die Möglichkeit geschaffen, die Dichtheit des Dichtungssystems zu testen. A further preferred embodiment of the invention is characterized in that at least one of the sealing surfaces between the seals is provided with a first and a second opening, wherein the device for measuring the pressure or the temperature has been introduced through the first opening and the second opening with a supply device for a fluid, such. As a purge gas or a liquid such. As water, and wherein the first and second openings are in fluid communication with the same gas-tight space. This allows us to test the tightness of the sealing system.

Die ersten und zweiten Öffnungen können auch vorteilhaft dafür verwendet werden, ein Gas oder eine Flüssigkeit als Spülmedium einzuführen und auszuleiten, um die Dichtungen und/oder den von den Dichtflächen und den Dichtungen gebildeten Raum zu reinigen. Aufgrund der höheren Impulskraft empfiehlt sich hierbei die Verwendung von Flüssigkeiten, beispielsweise von Wasser. The first and second openings may also be advantageously used to introduce and discharge a gas or liquid as the flushing medium to clean the seals and / or the space formed by the sealing surfaces and the seals. Due to the higher momentum, the use of liquids, such as water, is recommended.

Es ist auch möglich, ein Fluid als Sperrmedium in den von den Dichtflächen und den Dichtungen gebildeten Raum einzubringen. Das Sperrmedium, das einen Druck aufweist, der über dem Prozessdruck des Behälters oder Reaktors liegt, verhindert dann, dass bei einer Leckage der Dichtungen Prozessgas in die Atmosphäre gelangt. Da dabei eine gewisse Menge an Sperrmedium in den Behälter bzw. Reaktor gelangt, ist das Sperrmedium so auszuwählen, dass es den Prozess nicht stört. It is also possible to introduce a fluid as a barrier medium in the space formed by the sealing surfaces and the seals. The barrier medium, which has a pressure which is above the process pressure of the container or reactor, then prevents process gas from entering the atmosphere when the seals leak. As a certain amount of barrier medium enters the container or reactor, the barrier medium is to be selected so that it does not interfere with the process.

Das erfindungsgemäße Dichtungssystem ist insbesondere geeignet zur Verwendung in einer Kohleschleuse und/oder Ascheschleuse eines Festbettdruckvergasungsreaktors zur Erzeugung von Synthesegas durch Umsetzen kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, beispielsweise Kohle, Koks oder stückige Biomasse, mit einem Vergasungsmittel, umfassend Sauerstoff und Dampf. Bei dieser Verwendung besteht das Problem von Ablagerungen auf der Dichtfläche des Verschlusses in besonders großem Umfang und gleichzeitig ist die Dichtheit des Verschlusses wegen der Gefährlichkeit der hier auftretenden Prozessgase, nämlich der Synthesegasbestandteile Kohlenmonoxid und Wasserstoff, besonders wichtig. The sealing system of the invention is particularly suitable for use in a coal sluice and / or ash sluice of a fixed bed pressure gasification reactor for producing syngas by reacting carbonaceous fuels, for example coal, coke or particulate biomass, with a gasification agent comprising oxygen and steam. In this use, the problem of deposits on the sealing surface of the closure to a particularly large extent and at the same time the tightness of the closure because of the danger of the process gases occurring here, namely the synthesis gas constituents carbon monoxide and hydrogen, particularly important.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung des Schleusenverschlusses der Brennstoffschleuse oder Ascheschleuse in einem Festbettdruckvergasungsreaktor, umfasst folgende Schritte:

a) Bereitstellen eines Festbettdruckvergasungsreaktors mit einer Kohleschleuse oder Ascheschleuse, wobei die Kohleschleuse oder die Ascheschleuse oder beide mit einem Dichtungssystem gemäß eines der vorgenannten Ansprüche ausgestattet ist,
b) Einfüllen des Brennstoffes in die Brennstoffschleuse oder Entleeren der Asche aus der Ascheschleuse,
c) Schließen der Brennstoffschleuse oder der Ascheschleuse durch Zusammenführen der ersten und zweiten Dichtflächen,
d) Messung des Drucks in dem von den Dichtflächen und den Dichtungen gebildeten gasdichten Raum mit einer durch eine erste Öffnung eingeführten Druckmessvorrichtung während des Schließens der Schleuse und während einer Zeitdauer t nach dem Schließen der Schleuse,
e) Vergleich des Druckanstiegs während des Schließens und des Druckabfalls nach dem Schießen während der Zeitdauer t mit einem Druckanstieg-Sollwert bzw. Druckabfall-Sollwert, wobei von einer Dichtigkeit der Schleuse ausgegangen wird, wenn der gemessene Druckanstieg größer ist als der Druckanstieg-Sollwert und/oder der gemessene Druckabfall kleiner ist als der Druckabfall-Sollwert.

The method according to the invention for leak testing the airlock lock of the fuel lock or ash sluice in a fixed-bed pressure gasification reactor comprises the following steps:

a) providing a fixed bed pressure gasification reactor with a coal sluice or ash sluice, the coal sluice or the ash sluice or both being equipped with a sealing system according to one of the preceding claims,
b) filling the fuel into the fuel lock or emptying the ash from the ash sluice,
c) closing the fuel lock or the ash sluice by merging the first and second sealing surfaces,
d) measuring the pressure in the gas-tight space formed by the sealing surfaces and the seals with a pressure measuring device inserted through a first opening during the closing of the lock and during a period of time t after the closing of the lock,
e) comparing the pressure rise during closing and the pressure drop after firing during the period t with a pressure increase setpoint or pressure drop set point, assuming a tightness of the lock, if the measured pressure increase is greater than the pressure increase setpoint and / or the measured pressure drop is less than the pressure drop set point.

Nach dem bisherigen Stand der Technik wurde zur Überprüfung der Dichtheit der Druck des Schleusenraums überwacht. Wegen der Größe dieses Raumes sind bei kleineren Leckagen die Druckschwankungen gering und erst nach längerer Messdauer zu erkennen. According to the prior art, the pressure of the lock chamber was monitored to check the tightness. Due to the size of this room, the pressure fluctuations are small and detectable only after a longer measurement period for smaller leaks.

Dagegen ist der bei der erfindungsgemäßen Dichtigkeitsprüfung überwachte, von den Dichtflächen und den Dichtungen gebildete Raum klein, sodass schon geringe Leckagen zu deutlich erkennbaren Schwankungen des Druckes führen. Durch die so verkürzte Prüfzeit für die Dichtigkeitsprüfung wird also Produktionszeit gewonnen. In contrast, the monitored in the leakage test according to the invention, formed by the sealing surfaces and the seals space is small, so that even small leaks lead to clearly visible fluctuations in pressure. Due to the thus shortened test time for the tightness test, production time is thus gained.

Eine besondere Ausgestaltung des Verfahrens zur Dichtigkeitsprüfung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schließen der Schleuse in denselben gasdichten Raum über eine zweite Öffnung ein Spülgas bis zum Erreichen eines Zieldrucks p eingeführt wird und die Messung des Druckabfalls ausgehend von dem Zieldruck p erfolgt. Auf diese Weise kann ein unschädliches Spülgas verwendet werden, das bei Undichtigkeit des Dichtungssystems gefahrlos in die Umwelt entweichen kann. A particular embodiment of the method for leak testing is characterized in that after closing the lock in the same gas-tight space via a second opening, a purge gas is introduced until reaching a target pressure p and the measurement of the pressure drop is carried out starting from the target pressure p. In this way, a harmless purge gas can be used, which can escape safely in leakage of the sealing system into the environment.

Alternativ kann der gasdichte Raum auch mittels einer Vakuumpumpe über die zweite Öffnung evakuiert werden, wobei anschließend mit der Druckmessvorrichtung der Druckanstieg zeitlich verfolgt wird, um auf diese Weise auf die Dichtigkeit rückzuschließen. Alternatively, the gas-tight space can also be evacuated by means of a vacuum pump via the second opening, wherein subsequently the pressure rise is tracked with the pressure measuring device, in order to in this way infer the tightness.

In weiterer besonderer Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung des Schleusenverschlusses der Brennstoffschleuse oder Ascheschleuse in einem Festbettdruckvergasungsreaktor folgende Schritte:

a) Bereitstellen eines Festbettdruckvergasungsreaktors mit einer Kohleschleuse oder Ascheschleuse, wobei die Kohleschleuse oder die Ascheschleuse oder beide mit einem erfindungsgemäßen Dichtungssystem ausgestattet ist,
b) Einfüllen des Brennstoffes in die Brennstoffschleuse oder Entleeren der Asche aus der Ascheschleuse,
c) Schließen der Brennstoffschleuse oder der Ascheschleuse durch Zusammenführen der ersten und zweiten Dichtflächen,
d) Zuführen eines Spülgases in den von den Dichtflächen und den Dichtungen gebildeten gasdichten Raum mit einer Zuleitungsvorrichtung, die mit einer ersten Öffnung verbunden ist, wobei die Zuleitungsvorrichtung eine Rohrleitung und eine Durchflussmessvorrichtung umfasst,
e) Messung des Durchflusses beidem Zuführen des Spülgases mit der Durchflussmessvorrichtung, wobei von einer Dichtigkeit der Schleuse ausgegangen wird, wenn der gemessene Durchfluss beim Zuführen des Spülgases auf Null absinkt.

In a further particular embodiment, the method according to the invention for leak testing of the lock closure of the fuel lock or ash sluice in a fixed-bed pressure gasification reactor comprises the following steps:

a) providing a fixed-bed pressure gasification reactor with a coal sluice or ash sluice, the coal sluice or the ash sluice or both being equipped with a sealing system according to the invention,
b) filling the fuel into the fuel lock or emptying the ash from the ash sluice,
c) closing the fuel lock or the ash sluice by merging the first and second sealing surfaces,
d) supplying a flushing gas in the gas-tight space formed by the sealing surfaces and the seals with a supply device, which is connected to a first opening, wherein the supply device comprises a pipeline and a flow measuring device,
e) Measurement of the flow rate when feeding the purge gas with the flow measuring device, wherein it is assumed that a tightness of the lock, when the measured flow rate decreases when supplying the purge gas to zero.

Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf die Messung des Drucks im von den Dichtflächen und den Dichtungen gebildeten Raum und auf den zur Druckmessung notwendigen Zugang zu diesem Raum verzichtet werden. By means of this embodiment of the method according to the invention, it is possible to dispense with the measurement of the pressure in the space formed by the sealing surfaces and the seals and the access to this space necessary for pressure measurement.

Es ist auch möglich, in Schritt d) dem Spülgas ein Prüfgas, wie z.B. Helium beizumischen und hinter dem Dichtungssystem, insbesondere in Richtung zur Atmosphäre, Detektoren für das Prüfgas zu installieren. Bei Verwendung von Helium als Prüfgas kann beispielsweise die Messung mittels Massenspektrometrie vorteilhaft eingesetzt werden. Auf diese Weise würde eine Leckage erkannt. Auf eine Durchflussmessung des Spülgases kann in dieser Ausgestaltung der Erfindung verzichtet werden. It is also possible, in step d) the purge gas, a test gas, such. Add helium and install behind the sealing system, in particular towards the atmosphere, detectors for the test gas. When using helium as a test gas, for example, the measurement by mass spectrometry can be used advantageously. In this way, a leak would be detected. On a flow measurement of the purge gas can be omitted in this embodiment of the invention.

Ausführungsbeispiel embodiment

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of an embodiment and the drawing. All described and / or illustrated features alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their combination in the claims or their dependency.

Es zeigt die einzige Figur It shows the only figure

1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems. 1 a schematic representation of a preferred embodiment of the sealing system according to the invention.

Anhand der Zeichnung soll im Folgenden die Erfindung erläutert werden. Reference to the drawing, the invention will be explained below.

Der Verschluss 1 dient zur Abdichtung des Behälterraums 2 gegen den Befüllraum 3, aus dem das nicht dargestellte Schüttgut, bei geöffnetem Verschluss 1, in den Behälterraum 2 rutscht. Der Verschluss 1 umfasst den Verschlusssitz 4 und den Schließkörper 5. Der Schließkörper 5 weist in der Draufsicht die Form eines Kegel oder Kegelstumpfes mit kreisrunder Basis auf. Passend dazu weist der Verschlusssitz 4 in der Draufsicht eine kreisrunde Öffnung auf. Der Schließkörper 5 ist an einer Stange 6 befestigt und wird von einem nicht dargestellten Mechanismus zum Öffnen und Schließen des Verschlusses 1 auf und ab bewegt. Die erste Dichtfläche 7 des Dichtungssystems wird von dem Verschlusssitz 4 und die zweite Dichtfläche 8 vom Schließkörper 5 bereitgestellt. Auf der Dichtfläche 7 sind konzentrisch zueinander die Dichtungen 9a und 9b befestigt, die jeweils einen dreieckigen Querschnitt besitzen. Sie laufen um den Umfang des Verschlusssitzes 4 um und weisen somit in der Draufsicht die Form zweier konzentrisch angeordneter Ringe auf. Über Leitung 10 kann ein Fluid, z.B. ein Inertgas, in den von den Dichtflächen 7, 8 und den Dichtungen 9a und 9b gebildeten Raum gefördert werden, der die Form eines geneigten Kreisrings mit trapezförmigem Querschnitt aufweist. Über Leitung 11 kann der Druck in diesem Raum gemessen werden. The closure 1 serves to seal the container space 2 against the filling space 3 , from which the bulk material, not shown, with open closure 1 , in the container room 2 slips. The closure 1 includes the lock seat 4 and the closing body 5 , The closing body 5 has in plan view the shape of a cone or truncated cone with a circular base. Fits to the lock seat 4 in the plan view, a circular opening. The closing body 5 is at a pole 6 attached and is by a mechanism, not shown, for opening and closing the shutter 1 moved up and down. The first sealing surface 7 of the sealing system is from the lock seat 4 and the second sealing surface 8th from the closing body 5 provided. On the sealing surface 7 are concentric to each other the seals 9a and 9b attached, each having a triangular cross-section. They run around the circumference of the lock seat 4 and thus have in plan view the shape of two concentrically arranged rings. Via wire 10 For example, a fluid, such as an inert gas, may enter the sealing surfaces 7 . 8th and the seals 9a and 9b be formed formed space having the shape of an inclined circular ring with a trapezoidal cross-section. Via wire 11 the pressure in this room can be measured.

Gewerbliche Anwendbarkeit Industrial Applicability

Die Erfindung stellt ein Dichtungssystem für Behälter und Reaktoren zur Verfügung dessen Dichtheit auf einfache und effektive Weise überprüfbar ist. Das das ungewollte Ausströmen von Prozessgas aus ökonomischen und Sicherheitsgründen in der Regel vermieden werden muss, ist diese Erfindung gewerblich anwendbar. Durch die gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung verkürzt sich die für die Dichtigkeitsprüfung benötigte Zeitdauer, wodurch sich die Verfügbarkeit der Anlage, beispielsweise des Festbettdruckvergasungsreaktors, für die Produktion erhöht. The invention provides a sealing system for containers and reactors whose tightness is verifiable in a simple and effective manner. The unwanted outflow of process gas for economic and safety reasons usually must be avoided, this invention is industrially applicable. By comparison with the known from the prior art method for leak testing, the time required for the leak test shortened, thereby increasing the availability of the system, for example, the fixed-bed pressure gasification reactor, for production.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Behälterverschluss container closure
2 2: Behälterraum container space
3 3: Befüllraum filling space
4 4: Verschlusssitz closure seat
5 5: Schließkörper closing body
6 6: Stange pole
7 7: Dichtfläche sealing surface
8 8th: Dichtfläche sealing surface
9 a, b 9 a, b: Dichtung poetry
10 10: Leitung für Fluidzufuhr Line for fluid supply
11 11: Leitung zur Druckmessung Line for pressure measurement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4041445 A1 [0003, 0006]
DE 3229841 C2 [0005]
WO 2014/026908 A1 [0006]

Claims

Sealing system for a container closure 1 comprising a first and a second sealing surface 7 . 8th and at least two concentric, each connected to a sealing surface or formed by the configuration of one of the sealing surfaces seals 9a , b, characterized in that the sealing surfaces 7 . 8th and the seals 9a , B are configured and arranged to each other, that in the closed state of the sealing system both seals 9a , b the closing pressure, with which the sealing surfaces 7 . 8th are pressed against each other, are exposed, wherein a gas-tight space is formed by the sealing surfaces and the seals.

Sealing system according to claim 1, characterized in that the seals 9a , B have a circular, oval, semi-circular or approximately triangular, tapered on the opposite side of the mounting surface cross-section.

Sealing system according to claim 1 to 2, characterized in that the seals are dimensionally stable, but elastically deformable.

Sealing system according to claim 1 to 3, characterized in that the seals 9a , B can be moved into the interior of the sealing surface and the gasket-carrying component in order to protect them from heat and abrasive media.

Sealing system according to claim 1 to 4, characterized in that the sealing surfaces can be cooled by means of a cooling medium.

Sealing system according to claim 1 to 5, characterized in that at least one of the sealing surfaces between the seals is provided with a first opening which is designed so that through the first opening, a fluid to be conveyed or a device for measuring the pressure or the temperature in the gas-tight space formed by the sealing surfaces and the seals can be introduced.

Sealing system according to claim 6, characterized in that at least one of the sealing surfaces between the seals is provided with a first and a second opening, wherein the device for measuring the pressure or the temperature has been introduced through the first opening and the second opening with a supply device for a fluid and wherein the first and second openings are in fluid communication with the same gas tight space.

Use of the sealing system according to one of the preceding claims in a coal sluice and / or ash sluice of a fixed bed pressure gasification reactor for the production of synthesis gas by reacting carbonaceous fuels, for example coal, coke or particulate biomass, with a gasification agent comprising oxygen and steam.

A method of leak testing the lock of the fuel lock or ash sluice in a fixed bed pressure gasification reactor, comprising the following steps: a) providing a fixed-bed pressure gasification reactor with a coal sluice or ash sluice, the coal sluice or the ash sluice or both being equipped with a sealing system according to one of the preceding claims, b) filling the fuel into the fuel lock or emptying the ash from the ash sluice, c) closing the fuel lock or the ash sluice by merging the first and second sealing surfaces, d) measuring the pressure in the gas-tight space formed by the sealing surfaces and the seals with a pressure measuring device inserted through a first opening during the closing of the lock and during a period of time t after the closing of the lock, e) comparing the pressure increase during closing and the pressure drop after closing during the period t with a pressure increase setpoint or pressure drop setpoint, which is assumed to be a tightness of the lock, if the measured pressure increase is greater than the pressure increase setpoint and / or the measured pressure drop is less than the pressure drop set point.

A method according to claim 9, characterized in that after closing the lock in the same gas-tight space via a second opening, a purge gas is introduced until reaching a target pressure p and the measurement of the pressure drop takes place starting from the target pressure p.

A method of leak testing the sluice gate of the fuel sluice or ash sluice in a fixed bed pressure gasification reactor comprising the steps of: a) providing a fixed bed pressure gasification reactor with a coal sluice or ash sluice, the sluice gate or ash sluice or both being equipped with a sealing system according to any one of the preceding claims, b) filling c) closing the fuel lock or ash sluice by merging the first and second sealing surfaces, d) supplying a purge gas into the gas tight space formed by the sealing surfaces and the gaskets with a supply device, the with a e) measuring the flow rate when feeding the flushing gas with the flow measuring device, wherein it is assumed that the lock is leak-tight when the measured flow rate drops to zero when the flushing gas is supplied.