DE102022105939A1 - Knife gate valve, method of operation and use - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Plattenschieber (10) für chemische und/oder petrochemische Industrieanlagen, umfassend:- ein Schiebergehäuse (11), das einen Einlassstutzen (12) mit einer Ausgangsöffnung (13) und einen Auslassstutzen (14) mit einer Eingangsöffnung (15) aufweist, die in einer Offenstellung des Plattenschiebers (10) miteinander korrespondieren;- eine Sperreinrichtung (16) mit wenigstens einer Absperrplatte (17) und einer Rohrbrücke (18), die zum Öffnen und Schließen des Plattenschiebers (10) zwischen dem Ein- und Auslassstutzen (12, 14) beweglich angeordnet ist; und- wenigstens eine Leiteinrichtung (19) zur Strömungsleitung, wobei die Leiteinrichtung (19) wenigstens ein Leitelement (21) aufweist, das an einer Innenwand (22) des Einlassstutzens (12) angeordnet ist und die Ausgangsöffnung (13) des Einlassstutzens (12) derart verkleinert, dass beim Öffnen des Plattenschiebers (10) ein Öffnungsquerschnitt (23) der Ausgangsöffnung (13) im Moment eines anfänglichen, insbesondere ersten, Strömungseintritts in die Rohrbrücke (18) vergrößert ist.The invention relates to a knife gate valve (10) for chemical and/or petrochemical industrial plants, comprising: - a valve housing (11) which has an inlet connection (12) with an outlet opening (13) and an outlet connection (14) with an inlet opening (15). , which correspond to one another when the knife gate valve (10) is in an open position; 12, 14) is movably arranged; and- at least one guiding device (19) for guiding the flow, the guiding device (19) having at least one guiding element (21) which is arranged on an inner wall (22) of the inlet connection (12) and the outlet opening (13) of the inlet connection (12) reduced in such a way that when the knife gate valve (10) opens, an opening cross section (23) of the outlet opening (13) is enlarged at the moment of an initial, in particular first, flow entry into the pipe bridge (18).
Description
Die Erfindung betrifft einen Plattenschieber, ein Verfahren zum Betreiben eines Plattenschiebers und die Verwendung eines Plattenschiebers. Ein Plattenschieber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus
Generell werden an Schieberventile, die beispielsweise zur Verwendung in einem Verkokungs- und/oder Crackverfahren, hohe Anforderungen an die Dichtigkeit und Langlebigkeit gestellt. Neben Flüssigkeiten bzw. Gasen kann das durch solche Schieberventile geleitete, unter Druck stehende Fluid auch Feststoffe, beispielsweise Kleinstpartikel, wie Verunreinigungen, Staub, Ruß und Rückstände beispielsweise aus einem Verkokungsverfahren oder einem Crackverfahren enthalten.In general, high demands are placed on the tightness and longevity of slide valves that are used, for example, in a coking and/or cracking process. In addition to liquids or gases, the pressurized fluid conducted through such slide valves can also contain solids, for example very small particles, such as impurities, dust, soot and residues, for example from a coking process or a cracking process.
Häufig sind derartige Schieberventile als Plattenschieber ausgebildet, wobei vorwiegend Einplattenschieber oder Doppelplattenschieber zum Einsatz kommen. Besonders bewährt haben sich für den Einsatz in Ethylenanlagen Doppelplattenschieber, deren Grundprinzip auf eine von der Anmelderin entwickelte Technologie zurückgeht. Bei derartigen Plattenschiebern werden die Schieberplatten in der Absperrstellung durch ein dazwischen angeordnetes Spreizorgan, konkret eine Keil-in-Keilanordnung, bei Betätigung einer mit dem Spreizorgan verbundenen Schieberstange auseinandergedrückt und an die entsprechenden Gehäusedichtsitze zur Verbesserung der Dichtwirkung gepresst. Ein derartiger Plattenschieber ist aus
Als besonderes Problem bei solchen Plattenschiebern hat sich die Erosion der Gehäusedichtsitze durch die in dem durchströmenden Fluid enthaltenen Partikel herausgestellt. Dabei entsteht in der Anfangsphase des Öffnungsvorgangs des Plattenschiebers ein punktförmiger Durchtritt, der aufgrund des unter Druck stehenden Fluides, einen Fluidstrom mit sehr hoher Geschwindigkeit bildet. Dieser Fluidstrom verursacht durch die enthaltenen Partikel starke Erosionserscheinungen an den Gehäusedichtsitzen, besonders an dem Gehäusedichtsitz des Auslassstutzens des Schiebers. Die Dichtwirkung verschlechtert sich dadurch während der Einsatzzeit der Plattenschieber, sodass der Wartungsaufwand erhöht sowie die Lebensdauer der Plattenschieber verkürzt ist.A particular problem with such knife gate valves has been found to be the erosion of the housing sealing seats by the particles contained in the fluid flowing through. In the initial phase of the opening process of the knife gate valve, a punctiform passage is created, which forms a fluid flow at very high speed due to the pressurized fluid. Due to the particles it contains, this fluid flow causes severe signs of erosion on the housing sealing seats, especially on the housing sealing seat of the outlet connection of the slide. As a result, the sealing effect deteriorates during the service life of the knife gate valve, so that the maintenance effort increases and the service life of the knife gate valve is shortened.
Um der Erosion der Gehäusedichtsitze entgegen zu wirken, wurde beispielsweise ein Plattenschieber entwickelt, der mit Hilfe eines Prallblechs den Fluidstrom mit den enthaltenen Partikeln derart umlenkt, dass besonders in der Anfangsphase des Öffnungsvorgangs, in der durch den punktförmigen Öffnungsquerschnitt eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit herrscht, eine direkte Anströmung des auslassseitigen Gehäusedichtsitzes verhindert wird. Ein solcher Plattenschieber ist beispielsweise aus der eingangs genannten
Der Plattenschieber aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Plattenschieber anzugeben, der eine erhöhte Lebensdauer und eine erhöhte Erosionsbeständigkeit aufweist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Plattenschiebers und die Verwendung eines Plattenschiebers anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved knife gate valve which has an increased service life and increased resistance to erosion. Furthermore, the invention is based on the object of specifying a method for operating a knife gate valve and the use of a knife gate valve.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Plattenschieber durch den Gegenstand des Anspruchs 1 oder 17 gelöst. Mit Blick auf das Verfahren wird die vorstehend genannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 20 oder 22 gelöst. Hinsichtlich der Verwendung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 23 gelöst.According to the invention, this object is achieved with regard to the knife gate valve by the subject matter of
Konkret wird die Aufgabe durch einen Plattenschieber für chemische und/oder petrochemische Industrieanlagen, umfassend:
- - ein Schiebergehäuse, das einen Einlassstutzen mit einer Ausgangsöffnung und einen Auslassstutzen mit einer Eingangsöffnung aufweist, die in einer Offenstellung des Plattenschiebers miteinander korrespondieren;
- - eine Sperreinrichtung mit wenigstens einer Absperrplatte und einer Rohrbrücke, die zum Öffnen und Schließen des Plattenschiebers zwischen dem Ein- und Auslassstutzen beweglich angeordnet ist; und
- - wenigstens eine Leiteinrichtung zur Strömungsleitung.
- - A slide housing, which has an inlet connection with an outlet opening and an outlet connection with an inlet opening, which correspond to one another in an open position of the plate slide;
- - A locking device with at least one shut-off plate and a pipe bridge, which is movably arranged to open and close the plate slide between the inlet and outlet; and
- - At least one guiding device for the flow line.
Der Fluidstrom umfasst Prozessmedien wie Dampf und/oder Kohlenwasserstoffe. Der Einlassstutzen kann auch als Eintrittsflansch und der Auslassstutzen als Austrittsflansch bezeichnet werden.The fluid stream includes process media such as steam and/or hydrocarbons. The inlet socket can also be referred to as the inlet flange and the outlet socket as the outlet flange.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass beim Öffnen des Plattenschiebers im Moment des ersten Strömungseintritts, d.h. im Moment der Bildung einer Durchtrittsöffnung, von dem Einlassstutzen in die Rohrbrücke die Strömungsgeschwindigkeit eines einströmenden, mit Partikel versetzten Fluidstroms durch den vergrößerten Öffnungsquerschnitt verringert ist. Im Unterschied zum Plattenschieber aus
Das Leitelement verkleinert die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens derart, dass der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung im Moment des ersten Strömungseintritts in die Rohrbrücke vergrößert ist. Mit anderen Worten ragt das Leitelement in die Ausgangsöffnung ein, um die Ausgangsöffnung zu verkleinern. Oder anders gesagt, begrenzt das Leitelement die Ausgangsöffnung, sodass diese verkleinert ist. Das Leitelement kann die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens bis zu 10 Prozent, insbesondere bis zu 7 Prozent verkleinern. Bevorzugt verkleinert das Leitelement die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens bis zu 5 Prozent. Um den Öffnungsquerschnitt zu vergrößern, weist das Leitelement eine bestimmte Form auf, die vorzugsweise an eine Innenkontur der Rohrbrücke angenähert ist. Dies bedeutet, dass das Leitelement einerseits durch seine Erstreckung quer zu einer Längsrichtung des Einlassstutzens die Ausgangsöffnung verengt und andererseits durch seine Form den Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung in die Rohrbrücke in der Öffnungsphase vergrößert.The guide element reduces the outlet opening of the inlet connection in such a way that the opening cross section of the outlet opening is enlarged at the moment when the flow first enters the pipe bridge. In other words, the guide element protrudes into the exit opening in order to reduce the exit opening. In other words, the guide element delimits the exit opening so that it is reduced. The guiding element can reduce the outlet opening of the inlet connection piece by up to 10 percent, in particular by up to 7 percent. The guide element preferably reduces the outlet opening of the inlet connection piece by up to 5 percent. In order to increase the cross section of the opening, the guide element has a certain shape, which is preferably approximated to an inner contour of the pipe bridge. This means that the guide element on the one hand narrows the outlet opening due to its extension transversely to a longitudinal direction of the inlet connection and on the other hand increases the opening cross section of the outlet opening in the pipe bridge in the opening phase due to its shape.
Das Leitelement ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass im Moment des ersten Strömungseintritts von dem Einlassstutzen in die Rohrbrücke der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens eine von einem punktförmigen Querschnitt abweichende Querschnittsform bildet. Dies entspricht beispielsweise dem vergrößerten Öffnungsquerschnitt. Bevorzugt weist der Öffnungsquerschnitt im Moment des ersten Strömungseintritts von dem Einlassstutzen in die Rohrbrücke wenigstens eine Durchtrittsfläche auf. Der Öffnungsquerschnitt weist hier eine größere Erstreckung als eine punktförmige Öffnung auf. Besonders bevorzugt bildet der Öffnungsquerschnitt im Moment des ersten Strömungseintritts von dem Einlassstutzen in die Rohrbrücke wenigstens einen Spalt. Der Spalt ist bevorzugt abschnittsweise bogenförmig. Mit anderen Worten ist der Spalt vorzugsweise abschnittsweise kreissegmentförmig. Alternativ oder zusätzlich kann der Spalt zumindest abschnittsweise linear sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Öffnungsquerschnitt im Moment des ersten Strömungseintritts von dem Einlassstutzen in die Rohrbrücke linienförmig sein. Andere Geometrien des Öffnungsquerschnitts sind möglich.The guide element is preferably designed in such a way that at the moment of the first flow entry from the inlet connection piece into the pipe bridge, the opening cross section of the outlet opening of the inlet connection piece forms a cross-sectional shape that deviates from a punctiform cross section. This corresponds, for example, to the enlarged opening cross section. The opening cross section preferably has at least one passage area at the moment of the first flow entry from the inlet connection piece into the pipe bridge. The opening cross-section here has a greater extent than a punctiform opening. Particularly preferably, the opening cross section forms at least one gap at the moment of the first flow entry from the inlet connection piece into the pipe bridge. The gap is preferably arcuate in sections. In other words, the gap is preferably in the form of a segment of a circle. Alternatively or additionally, the gap can be linear, at least in sections. Alternatively or additionally, the opening cross section can be linear at the moment of the first flow entry from the inlet connector into the pipe bridge. Other geometries of the opening cross section are possible.
Das Leitelement weist bevorzugt an der Position der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens eine an eine Innenkontur, insbesondere einen Innenumfang, der Rohrbrücke angeglichene Form aufweisen, um den Öffnungsquerschnitt zu vergrößern.At the position of the outlet opening of the inlet connection, the guiding element preferably has a shape adapted to an inner contour, in particular an inner circumference, of the pipe bridge in order to enlarge the opening cross section.
Der Öffnungsquerschnitt ist im Moment und während des gesamten Öffnungsvorganges durch eine Kontur der Innenwand des Einlassstutzens, das Leitelement und die Rohrbrücke, insbesondere eine Innenkontur der Rohrbrücke, begrenzt. Mit anderen Worten definieren eine Kontur der Innenwand des Einlassstutzens, das Leitelement und die Rohrbrücke beim Öffnen und Schließen des Plattenschiebers die Größe des Öffnungsquerschnitts der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens.The opening cross section is limited at the moment and during the entire opening process by a contour of the inner wall of the inlet connection, the guide element and the pipe bridge, in particular an inner contour of the pipe bridge. In other words, a contour of the inner wall of the inlet socket, the guide element and the pipe bridge define the size of the opening cross section of the outlet opening of the inlet socket when the knife gate valve is opened and closed.
Die vorzugsweise an die Innenkontur der Rohrbrücke angenäherte Form des Leitelements ist eine Möglichkeit, um den Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens zu vergrößern. Eine weitere Möglichkeit, um den Öffnungsquerschnitt zu vergrößern, besteht darin, eine Außenkontur des Leitelements mit einer geraden Außenkante auszubilden. Die Außenkante erstreckt sich vorzugsweise quer zur Öffnungs- und Schließrichtung des Plattenschiebers. Allgemein weicht die Form des Leitelements, konkret der Außenkante des Leitelements von der Form der Innenwand des Einlassstutzens ab.The shape of the guide element, which preferably approximates the inner contour of the pipe bridge, is one way of enlarging the opening cross section of the outlet opening of the inlet connector. A further possibility for enlarging the opening cross section consists in designing an outer contour of the guide element with a straight outer edge. The outer edge preferably extends transversely to the opening and closing direction of the plate slide. In general, the shape of the guide element, specifically the outer edge of the guide element, differs from the shape of the inner wall of the inlet connection.
Die Form des Leitelements, konkret der Außenkante des Leitelements weicht von der Form der Innenwand des Einlassstutzens derart ab, dass ein düsenförmiger Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens des Plattenschiebers vermieden oder zumindest schneller als im Stand der Technik aufgehoben wird, der im Stand der Technik beim Überlappen der Rohrbrücke und des Einlasstutzens auf Grund der jeweils entgegengesetzten Krümmungen der Innenwände entsteht. Vermieden wird ein düsenförmiger, punktueller Öffnungsquerschnitt, wenn bspw. das Leitelement, konkret die Außenkante des Leitelements und die Rohrbrücke gleiche Krümmungradien aufweisen, die zu einem linienförmigen Öffnungsquerschnitt führen. Schneller als im Stand der Technik aufgehoben wird ein düsenförmiger, punktueller Öffnungsquerschnitt, wenn bspw. das Leitelement, konkret die Außenkante des Leitelements gerade ausgebildet ist, da sich dann der Öffnungsquerschnitt schneller vergrößert als im Stand der Technik.The shape of the guide element, specifically the outer edge of the guide element, deviates from the shape of the inner wall of the inlet connection in such a way that a nozzle-shaped opening cross-section of the outlet opening of the inlet connection of the knife gate valve is avoided or at least occurs more quickly than in the Prior art is repealed, which arises in the prior art when the pipe bridge and the inlet nozzle overlap due to the respective opposite curvatures of the inner walls. A nozzle-shaped, punctiform opening cross section is avoided if, for example, the guide element, specifically the outer edge of the guide element, and the pipe bridge have the same radii of curvature, which lead to a linear opening cross section. A nozzle-shaped, punctiform opening cross-section is eliminated more quickly than in the prior art if, for example, the guide element, specifically the outer edge of the guide element, is straight, since the opening cross-section then increases more quickly than in the prior art.
Allgemein kommt es zu einem, im Vergleich zum Stand der Technik zeitlich verzögerten, anfänglichen Strömungseintritt. Die zeitliche Verzögerung bewirkt, dass der Öffnungsquerschnitt in der Anfangsphase des Öffnens so vergrößert werden kann, bis ein wirksamer Strömungsdurchtritt beginnt, ohne dass die schädliche Düsenwirkung auftritt. Die Düsenwirkung wird zumindest verringert.In general, the initial onset of flow is delayed compared to the prior art. The time delay means that the opening cross section can be enlarged in the initial opening phase until an effective flow passage begins without the harmful nozzle effect occurring. The nozzle effect is at least reduced.
Die zeitliche Verzögerung der Öffnung des Einlassstutzens hat den weiteren Effekt, dass der Auslassstutzen relativ zum Einlassstutzen zum selben Zeitpunkt weiter geöffnet ist. Der Öffnungsquerschnitt des Auslassstutzens ist zum selben Zeitpunkt deshalb größer als Öffnungsquerschnitt des Einlassstutzens.The time delay in the opening of the inlet connector has the further effect that the outlet connector is opened further relative to the inlet connector at the same point in time. The opening cross section of the outlet connector is therefore larger than the opening cross section of the inlet connector at the same point in time.
Die Erfindung hat also zwei Wirkungen. Am Einlasstutzen verhindert das Leitelement die Bildung einer düsenförmigen „punktuellen“ Öffnung bzw. vergrößert die Öffnung schneller als im Stand der Technik. Am Auslassstutzen führt die Erfindung dazu, dass der Öffnungsquerschnitt des Auslassstutzens zum selben Zeitpunkt größer als der Öffnungsquerschnitt des Einlassstutzens ist, weil das Leitelement die Öffnung des Einlasstutzen verzögert. Der Auslassstutzen ist relativ zum Einlassstutzen zum selben Zeitpunkt weiter geöffnet.The invention thus has two effects. The guide element prevents the formation of a nozzle-shaped "punctiform" opening at the inlet connection or enlarges the opening more quickly than in the prior art. At the outlet connection, the invention results in the opening cross section of the outlet connection being larger than the opening cross section of the inlet connection at the same time, because the guiding element delays the opening of the inlet connection. The outlet port is more open relative to the inlet port at the same time.
In beiden Fällen, d.h. bei gerader oder gekrümmter Außenkante, bzw. allgemein im Zusammenhang mit der Erfindung ist das Leitelement, konkret die Außenkante des Leitelements so nah an der von der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens aufgespannten Ebene angeordnet, dass das Leitelement die Auslassöffnung beim Öffnen des Plattenschiebers gegen den Durchtritt des Fluidstroms zumindest temporär abschirmt. Damit wird vermieden, dass beim Öffnen sofort ein Fluidstrom durch die Ausgangsöffnung tritt und die erfindungsgemäße Wirkung zerstört wird. Für die Abschirmwirkung muss das Leitelement nicht zwingend direkt an die Ebene angrenzen bzw. die Sperreinrichtung berühren. Ein geringer Abstand zwischen dem Leitelement, konkret seiner Außenkante, und der Ebene ist möglich, sofern kein signifikanter Fluidstrom, bspw. durch Turbulenzen, dadurch am Leitelement vorbei durch den Plattenschieber gelangt, bevor die Innenwand der Rohrbrücke das Leitelement, konkret dessen Außenkante beim Öffnen passiert hat.In both cases, i.e. with a straight or curved outer edge, or generally in connection with the invention, the guide element, specifically the outer edge of the guide element, is arranged so close to the plane spanned by the outlet opening of the inlet connection that the guide element closes the outlet opening when the knife gate valve opens at least temporarily shields against the passage of the fluid flow. This avoids a fluid flow immediately passing through the outlet opening when it is opened and destroying the effect according to the invention. For the shielding effect, the guide element does not necessarily have to be directly adjacent to the plane or touch the blocking device. A small distance between the guide element, specifically its outer edge, and the plane is possible, provided that no significant fluid flow, e.g. due to turbulence, passes the guide element through the knife gate valve before the inner wall of the pipe bridge passes the guide element, specifically its outer edge when opening has.
Mit anderen Worten dichtet das Leitelement gegen die Sperreinrichtung so ab, dass der Fluidstrom durch den Plattenschieber beim Öffnen verzögert wird. Das Leitelement hat beim Öffnen des Plattenschiebers eine temporäre Sperrfunktion. In other words, the guide element seals against the blocking device in such a way that the flow of fluid through the plate slide is delayed when it opens. The guide element has a temporary blocking function when the knife gate valve opens.
Das Leitelement bildet ein stationäres bzw. festes Sperrorgan, das temporär beim Öffnen wirkt. Das Leitelement ist ortsfest am Einlassstutzen angeordnet. Im Gegensatz dazu ist die Sperreinrichtung bewegbar.The guide element forms a stationary or fixed blocking element that acts temporarily when opening. The guide element is arranged in a stationary manner on the inlet connection. In contrast, the locking device is movable.
Die Sperreinrichtung ist zwischen dem Einlass- und Auslassstutzen beweglich angeordnet. Vorzugsweise ist die Sperreinrichtung zwischen dem Einlass- und Auslassstutzen linearbeweglich angeordnet. Konkret ist die Sperreinrichtung vorzugsweise zwischen der Offenstellung und einer Schließstellung des Plattenschiebers verschiebbar.The blocking device is movably arranged between the inlet and outlet connections. The blocking device is preferably arranged to be linearly movable between the inlet and outlet connections. In concrete terms, the blocking device can preferably be displaced between the open position and a closed position of the plate slide.
In der Offenstellung sind der Einlassstutzen und der Auslassstutzen durch die Rohrbrücke miteinander verbunden. In der Schließstellung sind der Einlassstutzen und der Auslassstutzen durch die wenigstens eine Absperrplatte voneinander abgesperrt.In the open position, the inlet socket and the outlet socket are connected to one another by the pipe bridge. In the closed position, the inlet connector and the outlet connector are blocked from one another by the at least one blocking plate.
Bei einem Öffnungsvorgang bzw. Schließvorgang des Plattenschiebers wird die Sperreinrichtung, vorzugsweise durch eine Schieberstange, bewegt. Der Verfahrweg zwischen der Offenstellung und der Schließstellung entspricht einem Gesamthub der Sperreinrichtung, insbesondere der Schieberstange. In der Schließstellung ist die Sperreinrichtung an einer Minimalhubposition angeordnet und in der Offenstellung ist die Sperreinrichtung an einer Maximalhubposition angeordnet. Mit anderen Worten weist die Sperreinrichtung in der Schließstellung einen Hub von 0 Prozent des Gesamthubs und in der Offenstellung einen Hub von 100 Prozent des Gesamthubs auf.When the plate slide is opened or closed, the blocking device is moved, preferably by a slide rod. The travel between the open position and the closed position corresponds to a total stroke of the blocking device, in particular the slide rod. In the closed position the blocking device is arranged in a minimum stroke position and in the open position the blocking device is arranged in a maximum stroke position. In other words, the blocking device has a stroke of 0 percent of the total stroke in the closed position and a stroke of 100 percent of the total stroke in the open position.
Jener Hubbereich, in dem der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens einen anliegenden Prozessdruck beeinflusst, kann 0 Prozent bis zu 35 Prozent des Gesamthubs umfassen. Dieser Hubbereich entspricht der Öffnungsphase des Plattenschiebers. Die Öffnungsphase, in der der Moment des ersten Strömungseintritts durch die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in die Rohrbrücke liegt, kann bei einem Hub der Sperreinrichtung von 22 Prozent bis 35 Prozent, insbesondere von 22 Prozent bis 30 Prozent, des Gesamthubs erfolgen. Bevorzugt erfolgt der Moment des ersten Strömungseintritts durch die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in die Rohrbrücke bei einem Hub der Sperreinrichtung von 23 Prozent bis 28 Prozent, insbesondere von 24 Prozent bis 26 Prozent des Gesamthubs. Besonders bevorzugt erfolgt der Moment des ersten Strömungseintritts durch die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in die Rohrbrücke bei einem Hub von 25 Prozent des Gesamthubs.The stroke range in which the opening cross section of the outlet opening of the inlet connector influences an applied process pressure can include 0 percent up to 35 percent of the total stroke. This stroke range corresponds to the opening phase of the knife gate valve. The opening phase, in which the moment of the first flow entering through the outlet opening of the inlet connection piece into the pipe bridge, can take place with a stroke of the blocking device of 22 percent to 35 percent, in particular from 22 percent to 30 percent, of the total hubs. The moment of the first flow entry through the outlet opening of the inlet connection piece into the pipe bridge preferably takes place at a stroke of the blocking device of 23 percent to 28 percent, in particular of 24 percent to 26 percent of the total stroke. Particularly preferably, the moment of the first flow entry through the outlet opening of the inlet connection piece into the pipe bridge occurs at a lift of 25 percent of the total lift.
Die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens und die Eingangsöffnung des Auslassstutzens grenzen vorzugsweise an die Sperreinrichtung an. Bevorzugt befinden sich Gehäusedichtsitze an der Position der Ausgangsöffnung sowie der Eingangsöffnung, um mit der Sperreinrichtung zur Abdichtung zusammenzuwirken.The outlet opening of the inlet connector and the inlet opening of the outlet connector preferably border on the blocking device. Housing sealing seats are preferably located at the position of the outlet opening and the inlet opening in order to cooperate with the blocking device for sealing.
Besonders bevorzugt ist der Plattenschieber als Doppelplattenschieber ausgebildet. Hierbei weist die Sperreinrichtung vorzugsweise zwei Absperrplatten, die in einem Plattenkorb konzentrisch angeordnet sind. Die Absperrplatten bzw. die Rohrbrücke liegen bevorzugt in der Schließ- bzw. Offenstellung an Gehäusedichtsitzen an.The knife gate valve is particularly preferably designed as a double knife gate valve. In this case, the blocking device preferably has two blocking plates which are arranged concentrically in a plate cage. The shut-off plates or the pipe bridge preferably lie against housing sealing seats in the closed or open position.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention are given in the subclaims.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leitelement derart ausgebildet, dass beim Öffnen des Plattenschiebers die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in Bezug auf die Eingangsöffnung des Auslassstutzens verzögert freigebbar oder freigegeben ist. Bei einem Öffnungsvorgang überschneidet sich hier die Rohrbrücke zuerst mit der Eingangsöffnung des Auslassstutzens und zeitlich danach mit der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens. Durch das Leitelement wird also zuerst ein Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung des Auslassstutzens in die Rohrbrücke freigegeben und danach der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens.In a preferred embodiment, the guide element is designed in such a way that when the knife gate valve is opened, the outlet opening of the inlet connection piece can be released with a delay in relation to the inlet opening of the outlet connection piece. During an opening process, the pipe bridge first intersects with the inlet opening of the outlet connection and then with the outlet opening of the inlet connection. The guide element therefore first opens up an opening cross section of the inlet opening of the outlet connection piece into the pipe bridge and then the opening cross section of the outlet opening of the inlet connection piece.
Die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens und die Eingangsöffnung des Auslassstutzens sind vorzugsweise konzentrisch angeordnet. Durch die verzögerte Freigabe der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens steht im Moment des ersten Strömungseintritts in die Rohrbrücke ein in Bezug auf die Ausgangsöffnung vergrößerter Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung des Auslassstutzens zur Verfügung. Dies hat den Vorteil, dass ein Fluidstrom von dem Gehäusedichtsitz an dem Auslassstutzen versetzt in die Rohrbrücke eintritt und somit ein direktes Anströmen des Gehäusedichtsitzes verhindert ist. Die Erosion des Gehäusedichtsitzes ist dadurch zumindest verringert und die erhöhte Lebensdauer des Plattenschiebers erhöht.The outlet opening of the inlet connection and the inlet opening of the outlet connection are preferably arranged concentrically. Due to the delayed release of the outlet opening of the inlet connection, at the moment when the flow first enters the pipe bridge, an opening cross section of the inlet opening of the outlet connection that is enlarged in relation to the outlet opening is available. This has the advantage that a fluid flow from the housing sealing seat at the outlet socket enters the pipe bridge in an offset manner and thus direct flow against the housing sealing seat is prevented. This at least reduces the erosion of the housing sealing seat and increases the service life of the knife gate valve.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leitelement derart angepasst, dass der Öffnungsquerschnitt im Moment des ersten Strömungseintritts von dem Einlassstutzen in die Rohrbrücke wenigstens einen Spalt zwischen der Rohrbrücke und dem Einlassstutzen bildet. Vorzugsweise erstreckt sich der Spalt in einer Ebene mit der Absperrplatte. Der Spalt bewirkt einen im Vergleich zum bekannten punktförmigen Öffnungsquerschnitt vergrößerten Öffnungsquerschnitt.In a preferred embodiment, the guide element is adapted in such a way that the opening cross section forms at least one gap between the pipe bridge and the inlet pipe at the moment of the first flow entry from the inlet pipe into the pipe bridge. The gap preferably extends in one plane with the shut-off plate. The gap results in an opening cross section that is enlarged compared to the known punctiform opening cross section.
Vorzugsweise ist das Leitelement derart angepasst ist, dass der Spalt abschnittsweise bogenförmig und abschnittsweise linear ist. Die Form des Spaltes kann also verschiedene Geometrien verbinden. Dies ist beispielsweise der Fall bei einer geraden Außenkante des Leitelements. Dabei ist eine erste Längsseite des Spaltes gerade bzw. linear und die gegenüberliegende zweite Längsseite des Spaltes bogenförmig. Die gerade Längsseite wird durch die Außenkante des Leitelements und die bogenförmige, gekrümmte Längsseite durch die Innenwand der Rohrbrücke bestimmt. Es hat sich überraschend gezeigt, dass eine derartige Form des Spaltes strömungstechnisch besonders günstig ist.The guide element is preferably adapted in such a way that the gap is arcuate in sections and linear in sections. The shape of the gap can thus connect different geometries. This is the case, for example, with a straight outer edge of the guide element. A first long side of the gap is straight or linear and the opposite second long side of the gap is arcuate. The straight long side is determined by the outer edge of the guide element and the arched, curved long side by the inner wall of the pipe bridge. Surprisingly, it has been shown that such a shape of the gap is particularly favorable in terms of flow technology.
Es ist nicht erforderlich, dass die Außenkante des Leitelements in der Ebene der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens liegt. Der Abstand zwischen der Außenkante und der Ebene der Ausgangsöffnung ist derart, dass ein ungewollter Durchtritt von Fluid in der Anfangsphase beim Öffnen vermieden oder zumindest signifikant verringert wird und ein Abschirmeffekt entsteht.It is not necessary for the outer edge of the guiding element to lie in the plane of the outlet opening of the inlet connection. The distance between the outer edge and the level of the outlet opening is such that an unintentional passage of fluid in the initial phase when opening is avoided or at least significantly reduced and a shielding effect is created.
Das Leitelement weist wenigstens eine Außenkontur an der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens auf, die sich quer zur Öffnungs- und Schließrichtung des Plattenschiebers erstreckt. Die Quererstreckung der Außenkontur bewirkt, dass ein Teil der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens gegen den Fluidstrom abgeschirmt wird. Die Außenkontur kann dabei die bereits vorstehend erwähnte, gerade Außenkante, insbesondere eine horizontal angeordnete, gerade Außenkante aufweisen. Alternativ kann die Außenkontur eine gekrümmte Außenkante aufweisen.The guide element has at least one outer contour at the outlet opening of the inlet connection piece, which extends transversely to the opening and closing direction of the knife gate valve. The transverse extension of the outer contour has the effect that part of the outlet opening of the inlet connector is shielded from the fluid flow. The outer contour can have the straight outer edge already mentioned above, in particular a horizontally arranged straight outer edge. Alternatively, the outer contour can have a curved outer edge.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Leitelement wenigstens eine Außenkontur an der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens auf, die einer Innenkontur eines Durchgangs der Rohrbrücke entspricht. Mit anderen Worten weist das Leitelement wenigstens eine Außenkontur an der Position der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens auf, die in ihrer Form mit einer Innenkontur eines Durchgangs der Rohrbrücke übereinstimmt. Die Außenkontur des Leitelements und die Innenkontur des Durchgangs grenzen vorzugsweise in einer Längsrichtung des Einlassstutzens aneinander an. Die Rohrbrücke ist mit der Innenkontur des Durchgangs quer zur Längsrichtung des Einlassstutzens in Bezug auf die Außenkontur des Leitelements relativ beweglich. Die Außenkontur des Leitelements ist vorzugsweise eine Außenkante, die an der Position, insbesondere in Längsrichtung, der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens angeordnet ist. Die Innenkontur des Durchgangs der Rohrbrücke ist vorzugsweise Teil eines Innenumfangs des Durchgangs. Bevorzugt ist der Durchgang eine durch die Rohrbrücke durchgängige Öffnung, die zumindest in der Offenstellung den Einlass- und Auslassstutzen miteinander fluidverbindet. Beim Öffnungsvorgang wird im Moment des ersten Strömungseintritts in den Durchgang der Rohrbrücke ein länglicher Öffnungsquerschnitt freigegeben wird, durch den verteilt der Fluidstrom in den Durchgang einströmt. Dadurch ist die Strömungsgeschwindigkeit des Fluidstromes und somit die Erosionswirkung bspw. an dem auslassseitigen Gehäusedichtsitz verringert. Diese Ausführungen gelten auch für die Ausführungsform mit gerade Außenkante.In a further preferred embodiment, the guide element has at least one outer contour at the outlet opening of the inlet connector, which corresponds to an inner contour of a passage of the pipe bridge. In other words, the guide element has at least one outer contour at the position of the outlet opening of the inlet connection piece, the shape of which corresponds to an inner contour of a passage of the pipe bridge. The outer contour of the guide element and the inner contour of the passage preferably border in a longitudinal direction of the inlet connection to each other. The pipe bridge can be moved relative to the inner contour of the passage transversely to the longitudinal direction of the inlet connection in relation to the outer contour of the guide element. The outer contour of the guiding element is preferably an outer edge, which is arranged at the position, in particular in the longitudinal direction, of the outlet opening of the inlet connector. The inner contour of the passage of the pipe bridge is preferably part of an inner circumference of the passage. The passage is preferably an opening that extends through the pipe bridge and fluidly connects the inlet and outlet connectors to one another at least in the open position. During the opening process, at the moment when the flow first enters the passage of the pipe bridge, an elongate opening cross-section is released through which the fluid stream flows distributedly into the passage. As a result, the flow speed of the fluid stream and thus the erosive effect, for example on the housing sealing seat on the outlet side, is reduced. These statements also apply to the embodiment with a straight outer edge.
Vorzugsweise weisen die Außenkontur des Leitelementes und die Innenkontur des Durchgangs der Rohrbrücke einen gleichen, insbesondere denselben, Krümmungsradius aufweisen. Die Außenkontur des Leitelements kann kreisbogenförmig ausgebildet sein. Die Innenkontur des Durchgangs der Rohrbrücke kann kreisförmig sein. Die Außenkontur des Leitelements ist vorzugsweise konvex. Es ist möglich, dass die Außenkontur des Leitelements abschnittsweise denselben Krümmungsradius wie die Innenkontur des Durchgangs aufweist. Der Durchgang der Rohrbrücke ist vorzugsweise zylinderförmig. Der Durchgang ist vorzugsweise Teil einer Kompensatoreinheit der Rohrbrücke. Durch die Ausbildung der Außen- und Innenkontur als Krümmung hat den Vorteil, dass der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens im Moment des ersten Strömungseintritts in den Durchgang der Rohrbrücke linienförmig bzw. spaltförmig ist und somit ein vergleichsweise beruhigtes Einströmen des Fluidstroms realisiert ist. Dies gilt auch für die Ausführungsform mit gerader Außenkante.The outer contour of the guide element and the inner contour of the passage of the pipe bridge preferably have the same, in particular the same, radius of curvature. The outer contour of the guide element can be formed in the shape of a circular arc. The inner contour of the passage of the pipe bridge can be circular. The outer contour of the guide element is preferably convex. It is possible for sections of the outer contour of the guide element to have the same radius of curvature as the inner contour of the passage. The passage of the pipe bridge is preferably cylindrical. The passage is preferably part of a compensator unit of the pipe bridge. The design of the outer and inner contour as a curve has the advantage that the opening cross-section of the outlet opening of the inlet connection is linear or gap-shaped at the moment when the flow first enters the passage of the pipe bridge and thus a comparatively calm inflow of the fluid flow is realized. This also applies to the embodiment with a straight outer edge.
Weiter vorzugsweise erstreckt sich die Außenkontur quer zur Längsrichtung des Einlassstutzens ausgehend von der Innenwand nach innen. Mit anderen Worten verläuft die Außenkontur des Leitelements von der Innenwand des Einlassstutzens quer zur Längsrichtung ins Innere des Einlassstutzens und verkleinert so die Ausgangsöffnung. Die Außenkontur des Leitelements ist in Längsrichtung des Einlassstutzens an der Position der Ausgangsöffnung angeordnet. Bevorzugt weist die Außenkontur des Leitelements zwei Enden auf, die mit der Innenwand in Kontakt stehen. Ferner weist die Außenkontur des Leitelements bevorzugt wenigstens einen Scheitelpunkt auf, der quer zur Längsrichtung im Inneren des Einlassstutzens liegt. Der Scheitelpunkt ist mit anderen Worten von der Innenwand des Einlassstutzens quer zur Längsrichtung nach innen versetzt bzw. davon beabstandet. Diese Ausführungsform stellt eine einfache Lösung dar, einerseits die Ausgangsöffnung zu verkleinern und andererseits den Öffnungsquerschnitt im Moment des ersten Strömungseintritts zu vergrößern.More preferably, the outer contour extends inwards transversely to the longitudinal direction of the inlet connection piece, starting from the inner wall. In other words, the outer contour of the guide element runs from the inner wall of the inlet connector transversely to the longitudinal direction into the interior of the inlet connector and thus reduces the outlet opening. The outer contour of the guiding element is arranged in the longitudinal direction of the inlet connector at the position of the outlet opening. The outer contour of the guiding element preferably has two ends which are in contact with the inner wall. Furthermore, the outer contour of the guide element preferably has at least one apex, which lies transversely to the longitudinal direction in the interior of the inlet connector. In other words, the apex is offset or spaced inwards from the inner wall of the inlet connection piece transversely to the longitudinal direction. This embodiment represents a simple solution, on the one hand to reduce the outlet opening and on the other hand to increase the opening cross section at the moment of the first flow entry.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Leitelement eine Oberfläche auf, die gerade ausgebildet ist und entlang der Strömungsrichtung mit zunehmenden Abstand von der Innenwand in den Einlassstutzen hineinragt. Das Leitelement ist vorzugsweise ein flächiges Element, das sich über einen Bereich der Innenwand des Einlassstutzens erstreckt. Durch den zunehmenden Abstand wird eine kontinuierliche Verkleinerung des wirksamen Strömungsquerschnitts des Einlassstutzens erreicht, um einerseits den Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens zu vergrößern und andererseits den Fluidstrom mit möglichst geringen Turbulenzen umzuleiten, sodass die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens temporär in der Anfangsphase des Öffnens abgeschirmt wird. Ein Aufprallen des Fluidstromes im Sinne einer Prallplatte und dadurch entstehende starke Verwirbelungen des Fluids werden weitgehend vermieden.In a preferred embodiment, the guide element has a surface that is straight and protrudes along the direction of flow with increasing distance from the inner wall into the inlet connector. The guide element is preferably a flat element that extends over a region of the inner wall of the inlet connection. The increasing distance results in a continuous reduction of the effective flow cross-section of the inlet connector, on the one hand to increase the opening cross-section of the outlet opening of the inlet connector and on the other hand to redirect the fluid flow with the least possible turbulence, so that the outlet opening of the inlet connector is temporarily shielded in the initial phase of opening. A bouncing of the fluid flow in the sense of a baffle plate and the resulting strong turbulence of the fluid are largely avoided.
Alternativ kann sich die Oberfläche ausgehend von der Innenwand ins Innere des Einlassstutzens wölben. Das Leitelement weist bevorzugt eine buckelartige Form auf. Das Leitelement ist vorzugsweise ein flächiges Element, das sich über einen Bereich der Innenwand des Einlassstutzens erstreckt. Die Oberfläche des Leitelements weist vorzugsweise eine konvexe Wölbung auf, die sich ins Innere des Einlassstutzens erstreckt. Die Wölbung der Oberfläche verläuft bevorzugt quer und/oder in Längsrichtung des Einlassstutzens.Alternatively, starting from the inner wall, the surface can curve towards the inside of the inlet connector. The guide element preferably has a hump-like shape. The guide element is preferably a flat element that extends over a region of the inner wall of the inlet connection. The surface of the guide element preferably has a convex curvature that extends into the interior of the inlet connector. The curvature of the surface preferably runs transversely and/or in the longitudinal direction of the inlet connection.
Die Oberfläche des Leitelements ist vorzugsweise dem Inneren des Einlassstutzens zugewandt. Das Leitelement schließt bevorzugt mit der Oberfläche an der Innenwand des Einlassstutzens bündig ab. Das Leitelement kann aus Blech gebildet sein. Hier kann ein Hohlraum zwischen dem Leitelement und der Innenwand des Einlassstutzens vorgesehen sein. Das Leitelement kann alternativ aus einem Vollmaterial gebildet sein, das einen Raum zwischen der Oberfläche des Leitelements in der Innenwand des Einlassstutzens ausfüllt. Die gewölbte Oberfläche hat vorteilhaft eine strömungsoptimierte Form, sodass ein Druckverlust des Plattenschiebers geringgehalten wird. Im Unterschied dazu baut sich bei dem Plattenschieber gemäß
Bevorzugt ist das Leitelement in Strömungsrichtung zu der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens hin ansteigend ausgebildet. Mit anderen Worten bildet das Leitelement in Strömungsrichtung von der Innenwand zur Ausgangsöffnung des Einlassstutzens hin eine ansteigende Rampe. Das Leitelement kann kontinuierlich, insbesondere gleichmäßig, ansteigend zur Ausgangsöffnung hin verlaufen. Weiter bevorzugt erstreckt sich das Leitelement in einer Längsrichtung des Einlassstutzens zumindest teilweise und endet an der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens. Mit anderen Worten weist das Leitelement ein Ende auf, das in Längsrichtung des Einlassstutzens an der Position der Ausgangsöffnung angeordnet ist. An dem Ende ist vorzugsweise die Außenkontur des Leitelements ausgebildet. Das Leitelement kann sich abschnittsweise oder über die gesamte Länge des Einlassstutzens erstrecken. Diese Ausführungsform hat strömungstechnische Vorteile. Hier wird der Fluidstrom kontinuierlich, d.h. frei von einer Prallkante bzw. Prallstufe, zur Ausgangsöffnung hin geleitet. Diese Ausführungen gelten sowohl für das Leitelement mit gerader Oberfläche als auch für das Leitelement mit gewölbter Oberfläche.The guide element is preferably designed to rise in the direction of flow towards the outlet opening of the inlet connector. In other words, the guide element forms a ramp that rises in the direction of flow from the inner wall to the outlet opening of the inlet connector. The guide element can run continuously, in particular evenly, rising towards the outlet opening. More preferably, the guide element extends at least partially in a longitudinal direction of the inlet connector and ends at the outlet opening of the inlet connector. In other words, the guiding element has an end which is arranged in the longitudinal direction of the inlet connection at the position of the outlet opening. The outer contour of the guide element is preferably formed at the end. The guide element can extend in sections or over the entire length of the inlet connection. This embodiment has advantages in terms of flow technology. Here the fluid flow is guided continuously, i.e. free of an impact edge or impact step, to the outlet opening. These explanations apply both to the guide element with a straight surface and for the guide element with a curved surface.
Das Leitelement kann einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen oder zusammen mit der Innenwand einen dreieckförmigen Querschnitt bilden. Diese Ausführungsform ist im Zusammenhang mit dem Leitelement mit gerader Oberfläche zu sehen, die in Strömungsrichtung kontinuierlich weiter ins Innere des Einlassstutzens hineinragt. Dabei kann das Leitelement einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, wie beispielsweise bei einem massiven Leitelement. Wenn das Leitelement als Blech ausgebildet ist, bilden das Blech und die Innenwand zusammen den dreieckförmigen Querschnitt.The guide element can have a triangular cross section or form a triangular cross section together with the inner wall. This embodiment is to be seen in connection with the directing element with a straight surface, which continuously projects further into the interior of the inlet connection piece in the direction of flow. In this case, the guide element can have a triangular cross section, such as in the case of a solid guide element. If the guide element is designed as a metal sheet, the metal sheet and the inner wall together form the triangular cross section.
Der dreieckförmige Querschnitt kann sich entlang der Breite, insbesondere der gesamten Breite des Leitelements erstrecken. Es versteht sich, dass die Größe des dreieckförmigen Querschnitts in Umfangsrichtung des Einlassstutzens variiert. Wenn sich der dreieckförmige Querschnitt entlang der Breite, insbesondere der gesamten Breite des Leitelements erstreckt, wird erreicht, dass das Leitelement eine allmähliche Umlenkung des Fluidstromes zur Abschirmung der Ausgangsöffnung bewirkt.The triangular cross section can extend along the width, in particular the entire width of the guide element. It goes without saying that the size of the triangular cross-section varies in the circumferential direction of the inlet connection. If the triangular cross section extends along the width, in particular the entire width of the guide element, the result is that the guide element effects a gradual deflection of the fluid flow to shield the outlet opening.
Vorzugsweise ist ein Ablaufspalt zwischen dem Leitelement und der Innenwand des Einlassstutzens gebildet. Dadurch kann Flüssigkeit, beispielsweise Kondensat kontrolliert ablaufen.A drainage gap is preferably formed between the guide element and the inner wall of the inlet connection piece. As a result, liquid, for example condensate, can run off in a controlled manner.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen der Einlassstutzen und der Auslassstutzen jeweils einen Dichtsitz für die wenigstens eine Absperrplatte auf. Vorzugsweise weisen der Einlassstutzen und der Auslassstutzen für insgesamt zwei Absperrplatten jeweils einen Dichtsitz auf, um in der Schließstellung eine dichte Verbindung bereitzustellen. Dabei ist das Leitelement, insbesondere die Außenkontur, zumindest abschnittsweise von dem Dichtsitz des Auslassstutzens quer zur Längsrichtung nach innen versetzt. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Öffnungsvorgang des Plattenschiebers der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in Bezug zu einem Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung des Auslassstutzens verzögert freigegeben wird. Dadurch wird ein direktes Anströmen des Dichtsitzes des Auslassstutzens verhindert und somit die Erosion des Dichtsitzes zumindest verringert bzw. zur Gänze verhindert.In a preferred embodiment, the inlet connector and the outlet connector each have a sealing seat for the at least one shut-off plate. Preferably, the inlet connector and the outlet connector for a total of two shut-off plates each have a sealing seat in order to provide a tight connection in the closed position. The guide element, in particular the outer contour, is offset inwards at least in sections from the sealing seat of the outlet connection piece transversely to the longitudinal direction. This has the advantage that when the knife gate valve is opened, the opening cross section of the outlet opening of the inlet connection is released with a delay in relation to an opening cross section of the inlet opening of the outlet connection. This prevents direct flow against the sealing seat of the outlet connector and thus at least reduces or completely prevents erosion of the sealing seat.
Bei einer Ausführungsform ist ein Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung des Auslassstutzens beim Öffnen des Plattenschiebers und/oder in der Offenstellung des Plattenschiebers größer als der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens. Der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens und der Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung des Auslassstutzens können in einem Verhältnis von mindestens 1 zu 2 („1:2“) stehen. Ein größeres Verhältnis als 1 zu 2 der Öffnungsquerschnitte ist möglich. Die Verhältnisangabe bezieht sich auf die Flächen der Öffnungsquerschnitte.In one embodiment, an opening cross section of the inlet opening of the outlet connector is larger than the opening cross section of the outlet opening of the inlet connector when the knife gate valve is opened and/or in the open position of the knife gate valve. The opening cross section of the outlet opening of the inlet connection and the opening cross section of the inlet opening of the outlet connection can be in a ratio of at least 1 to 2 (“1:2”). A larger ratio than 1 to 2 of the opening cross-sections is possible. The ratio relates to the areas of the opening cross-sections.
Die Leiteinrichtung kann ein weiteres Leitelement aufweisen, das in einer Verschieberichtung der Sperreinrichtung zwischen der Absperrplatte und der Rohrbrücke angeordnet ist. Das weitere Leitelement bildet dabei einen Strömungskanal quer zur Verschieberichtung, der zumindest beim Öffnen des Plattenschiebers den Einlassstutzen mit dem Auslassstutzen verbindet. Zu den Vorteilen wird auf die im Zusammenhang mit dem nachfolgend beschriebenen Plattenschieber erläuterten Vorteile verwiesen.The guiding device can have a further guiding element which is arranged in a direction of displacement of the blocking device between the blocking plate and the pipe bridge. The further guide element forms a flow channel transversely to the direction of displacement, which connects the inlet port to the outlet port at least when the knife gate valve is opened. With regard to the advantages, reference is made to the advantages explained in connection with the knife gate valve described below.
Nach dem nebengeordneten Anspruch 17 betrifft die Erfindung einen Plattenschieber, insbesondere Doppelplattenschieber, für chemische und/oder petrochemische Industrieanlagen, umfassend:
- - ein Schiebergehäuse, das einen Einlassstutzen mit einer Ausgangsöffnung und einen Auslassstutzen mit einer Eingangsöffnung aufweist, die in einer Offenstellung des Plattenschiebers miteinander korrespondieren;
- - eine Sperreinrichtung mit wenigstens einer Absperrplatte, insbesondere zwei Absperrplatten, und einer Rohrbrücke, die zum Öffnen und Schließen des Plattenschiebers zwischen dem Ein- und Auslassstutzen beweglich angeordnet sind; und
- - wenigstens eine Leiteinrichtung zur Strömungsleitung.
- - A slide housing, which has an inlet connection with an outlet opening and an outlet connection with an inlet opening, which correspond to one another in an open position of the plate slide;
- - A blocking device with at least one blocking plate, in particular two blocking plates, and a pipe bridge, which are movably arranged for opening and closing the plate slide between the inlet and outlet; and
- - At least one guiding device for the flow line.
Dies hat den Vorteil, dass bei einem Öffnungsvorgang des Plattenschiebers durch den Strömungskanal vor der Freigabe eines Durchtritts von der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in den Durchgang der Rohrbrücke erfolgt. D.h., der einlassseitige Fluiddruck wird bereits vorab abgebaut bzw. die einlassseitig abgelagerte Verschmutzung durch den Strömungskanal zumindest teilweise entfernt. Dadurch enthält der Fluidstrom durch den Durchgang der Rohrbrücke weniger Partikel, sodass der auslassseitige Gehäusedichtsitz geschont wird. Die Erosionsbeständigkeit und die Lebensdauer des Plattenschiebers sind dadurch erhöht.This has the advantage that when the plate slide valve is opened through the flow channel before the release, a passage from the outlet opening of the inlet connector into the passage of the pipe bridge takes place. This means that the fluid pressure on the inlet side is already reduced in advance or the dirt deposited on the inlet side is at least partially removed by the flow channel. As a result, the fluid flow through the passage of the pipe bridge contains fewer particles, so that the housing sealing seat on the outlet side is protected. This increases the erosion resistance and service life of the knife gate valve.
Vorzugsweise weist der Plattenschieber wenigstens zwei Leitelemente auf, die jeweils einen Strömungskanal quer zur Verschieberichtung durch die Sperreinrichtung bilden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leitelement in die Sperreinrichtung integriert, wobei der Strömungskanal quer zur Verschieberichtung die Sperreinrichtung vollständig durchläuft. Vorzugsweise ist das Leitelement durch wenigstens ein Rohrstück gebildet.The plate slide preferably has at least two guide elements, each of which forms a flow channel through the blocking device transversely to the direction of displacement. In a preferred embodiment, the guide element is integrated into the blocking device, with the flow channel running completely through the blocking device transversely to the displacement direction. The guide element is preferably formed by at least one piece of pipe.
Nach dem nebengeordneten Anspruch 20 betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Plattenschiebers, insbesondere eines der Plattenschieber vorgenannten Art, für chemische und/oder petrochemische Industrieanlagen, bei dem der Plattenschieber ein Schiebergehäuse mit einem Einlassstutzen und einem Auslassstutzen und eine Sperreinrichtung umfasst, die in dem Schiebergehäuse zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung zum Öffnen und Schließen des Plattenschiebers verschoben wird. Die Sperreinrichtung weist wenigstens eine Absperrplatte und eine Rohrbrücke mit einem Durchgang auf, die in der Offenstellung derart angeordnet ist, dass der Einlassstutzen mit einer Ausgangsöffnung und der Auslassstutzen mit einer Eingangsöffnung durch den Durchgang der Rohrbrücke miteinander verbunden sind. In der Schließstellung ist die Sperreinrichtung derart angeordnet, dass der Einlassstutzen und der Auslassstutzen durch die Absperrplatte gegeneinander abgesperrt sind. Der Plattenschieber weist wenigstens eine Leiteinrichtung mit wenigstens einem Leitelement zur Strömungsleitung auf, das an einer Innenwand des Einlassstutzens angeordnet ist und die Ausgangsöffnung des Einlassstutzens verkleinert. Bei einem Verschieben der Sperreinrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung wird im Moment eines anfänglichen, insbesondere ersten, Strömungseintritts in den Durchgang der Rohrbrücke ein vergrößerter, insbesondere spaltförmigen, Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens freigegeben, der durch das Leitelement und den Durchgang der Rohrbrücke definiert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens beim Öffnen des Plattenschiebers über den gesamten Verschiebeweg der Sperreinrichtung linear, insbesondere gleichmäßig, freigegeben.According to the
In a preferred embodiment of the method according to the invention, the opening cross section of the outlet opening of the inlet connection is released linearly, in particular uniformly, over the entire displacement path of the blocking device when the knife gate valve is opened.
Nach dem nebengeordneten Anspruch 22 betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Plattenschiebers, insbesondere nach einem der Plattenschieber vorgenannter Art, für chemische und/oder petrochemische Industrieanlagen, bei dem der Plattenschieber ein Schiebergehäuse mit einem Einlassstutzen und einem Auslassstutzen und eine Sperreinrichtung umfasst, die in dem Schiebergehäuse zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung zum Öffnen und Schließen des Plattenschiebers verschoben wird. Die Sperreinrichtung weist wenigstens eine Absperrplatte und eine Rohrbrücke mit einem Durchgang auf, die in der Offenstellung derart angeordnet ist, dass der Einlassstutzen mit einer Ausgangsöffnung und der Auslassstutzen mit einer Eingangsöffnung durch den Durchgang der Rohrbrücke miteinander verbunden sind. Die Sperreinrichtung ist in der Schließstellung derart angeordnet, dass der Einlassstutzen und der Auslassstutzen durch die Absperrplatte gegeneinander abgesperrt sind. Der Plattenschieber weist wenigstens eine Leiteinrichtung mit wenigstens einem Leitelement zur Strömungsleitung auf, das in einer Verschieberichtung der Sperreinrichtung zwischen der Absperrplatte und der Rohrbrücke angeordnet ist. Das Leitelement bildet einen Strömungskanal quer zur Verschieberichtung, der beim Verschieben der Sperreinrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung den Einlassstutzen mit dem Auslassstutzen verbindet, bevor der Durchgang der Rohrbrücke einen Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens freigibt.According to the
Zu den Vorteilen der Verfahren zum Betreiben des Plattenschiebers wird auf die im Zusammenhang mit den Plattenschiebern erläuterten Vorteile verwiesen. Darüber hinaus können die Verfahren alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Bezug auf die Plattenschieber genannte Merkmale aufweisen.Regarding the advantages of the methods for operating the knife gate valve, reference is made to the advantages explained in connection with the knife gate valves. In addition, the methods can alternatively or additionally have individual features or a combination of several features mentioned above in relation to the knife gate valve.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines der Plattenschieber vorgenannter Art, werden diese in einem Crackverfahren und/oder einem Verkokungsverfahren eingesetzt.When using one of the plate slide valves of the aforementioned type according to the invention, these are used in a cracking process and/or a coking process.
Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die dargestellten Ausführungsformen stellen Beispiele dar, wie der erfindungsgemäße Plattenschieber ausgestaltet sein kann.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. The illustrated embodiments represent examples of how the knife gate valve according to the invention can be designed.
In diesen zeigen
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1 einen Längsschnitt durch einen Plattenschieber nach einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wobei sich eine Sperreinrichtung des Plattenschiebers in einer Schließstellung befindet; -
2 eine perspektivische Detailansicht eines Einlassstutzens mit einer Leiteinrichtung des Plattenschiebers gemäß1 ; -
3 einen Längsschnitt durch den Plattenschieber gemäß1 , wobei sich die Sperreinrichtung des Plattenschiebers in einer Stellung befindet, an der lediglich die Eingangsöffnung des Auslassstutzens des Plattenschiebers mit dem Durchgang der Rohrbrücke verbunden ist; -
4 eine perspektivische Detailansicht des Einlassstutzens und der Leiteinrichtung des Plattenschiebers gemäß1 , wobei ein Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in der Stellung gemäß3 gezeigt ist; -
5 eine schematische Darstellung zur Illustration des Öffnungsquerschnitts der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens in der Stellung gemäß3 , die den Moment des ersten Strömungseintritts in die Rohrbrücke zeigt; -
6 einen Längsschnitt durch den Plattenschieber gemäß1 , wobei die Sperreinrichtung des Plattenschiebers weiter in Richtung der Offenstellung bewegt ist; -
7 eine perspektivische Detailansicht des Einlassstutzens und der Leiteinrichtung des Plattenschiebers gemäß1 , wobei der Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens weiter vergrößert ist; -
8 ein Diagramm zur Darstellung der Öffnungsphase der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens des Plattenschiebers gemäß1 ; -
9 eine Draufsicht auf einen Plattenschieber nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und -
10 eine perspektivische, teiltransparente Ansicht einer Sperreinrichtung des Plattenschiebers gemäß9 . -
11 eine Draufsicht auf einen Plattenschieber im Bereich des Einlassstutzens nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, bei dem das Leitelement eine gerade Außenkante aufweist; -
12 eine perspektivische Ansicht des Plattenschiebers gemäß11 im Bereich des Einlassstutzens; -
13 einen Schnitt des Einlassstutzens des Plattenschiebers gemäß11 ; -
14 eine perspektivische Ansicht des geschnittenen Einlassstutzens gemäß13 und des zugehörigen geschnittenen Auslassstutzens und -
15 eine schematische Darstellung zur Illustration des Öffnungsquerschnitts der Ausgangsöffnung des Einlassstutzens gemäß11 in einer Stellung, die den Moment des ersten Strömungseintritts in die Rohrbrücke zeigt.
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1 a longitudinal section through a plate slide according to a preferred embodiment of the invention, wherein a locking device of the plate slide is in a closed position; -
2 a detailed perspective view of an inlet connection with a guiding device of the knife gate valve according to FIG1 ; -
3 according to a longitudinal section through the knife gate valve1 wherein the knife gate valve locking device is in a position where only the inlet opening of the knife gate valve outlet port is connected to the passage of the pipe bridge; -
4 a detailed perspective view of the inlet connection and the guiding device of the gate valve according to FIG1 , wherein an opening cross-section of the outlet opening of the inlet connector in the position according to3 is shown; -
5 a schematic representation to illustrate the opening cross section of the outlet opening of the inlet connection in the position according to FIG3 , which shows the moment of the first flow entry into the pipe bridge; -
6 according to a longitudinal section through the knife gate valve1 , wherein the locking device of the plate slide is moved further towards the open position; -
7 a detailed perspective view of the inlet connection and the guiding device of the gate valve according to FIG1 , wherein the opening cross section of the outlet opening of the inlet connection is further increased; -
8th a diagram showing the opening phase of the outlet orifice of the knife gate valve inlet nozzle according to FIG1 ; -
9 a plan view of a knife gate valve according to a further embodiment of the invention; and -
10 a perspective, partially transparent view of a locking device of the plate slide according to9 . -
11 a plan view of a knife gate valve in the area of the inlet connection according to a further exemplary embodiment according to the invention, in which the guide element has a straight outer edge; -
12 a perspective view of the gate valve according to FIG11 in the area of the inlet port; -
13 a section of the inlet nozzle of the knife gate valve according to11 ; -
14 a perspective view of the sectioned inlet nozzle according to FIG13 and the associated cut outlet nozzle and -
15 a schematic representation to illustrate the opening cross section of the outlet opening of the inlet connector according to FIG11 in a position showing the moment of the first flow entry into the pipe bridge.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following description, the same reference numbers are used for the same parts and parts with the same effect.
Die
Der Plattenschieber 10 weist ein Schiebergehäuse 11 auf, das in dem Schiebergehäuse 11 befindliche Einbauten fluiddicht umgibt. Das Schiebergehäuse 11 weist einen Einlassstutzen 12 und einen Auslassstutzen 14 auf. Der Einlass- und Auslassstutzen 12, 14 sind jeweils als Rohrstutzen ausgebildet. Der Einlass- bzw. Auslassstutzen 12, 14 sind im montierten Zustand an entsprechende Leitungen (nicht dargestellt), beispielsweise eine Transferleitung oder eine Entkokungsleitung angeflanscht.The
Der Einlassstutzen 12 weist eine Ausgangsöffnung 13 und der Auslassstutzen 14 eine Eingangsöffnung 15 auf, die in einer Offenstellung des Plattenschiebers 10 miteinander korrespondieren. Die Einlass- und Auslassstutzen 12, 14 liegen auf einer gemeinsamen Längsachse.The
Des Weiteren weist der Plattenschieber 10 eine Sperreinrichtung 16 auf, die zwei Absperrplatten 17 und eine Rohrbrücke 18 umfasst. Die Absperrplatten 17 sind in einem Plattenkorb 34 eingelegt. Die Absperrplatten 17 sind konzentrisch und parallel zueinander angeordnet und sperren in einer Schließstellung den Einlass- und Auslassstutzen 12, 14 ab. Die Absperrplatten 17 sind lose in den Plattenkorb 34 eingelegt, sodass diese in axialer Richtung, d.h. senkrecht zur Fläche der Absperrplatten 17 bewegbar sind. Mit anderen Worten ist die Sperreinrichtung 16 quer zur Längsachse der Stutzen 12, 14 verschiebbar. Dies wird dazu genutzt, die Absperrplatten 17 in der Schließstellung an die am Schiebergehäuse 11 vorgesehenen Gehäusedichtsitze 29 zu pressen. Dazu ist ein Spreizorgan 35 zwischen den beiden Absperrplatten 17 angeordnet, das mit einer Schieberstange 36 verbunden ist. Die Schieberstange 36 ist fluiddicht in dem Schiebergehäuse 11 gelagert und durch einen (nicht dargestellten) Antrieb in Längsrichtung bewegbar. Das Spreizorgan 35 weist einen Innenkeil 37 auf, der in einem Außenkeil 38 an der Innenseite der Absperrplatten 17 angeordnet ist. Zur Zentrierung des Spreizorgans 35 ist zwischen Backen des Innenkeils 37 eine Zentrierkugel 39 angeordnet.Furthermore, the
Die Rohrbrücke 18 ist mit dem Plattenkorb 34 fest verbunden. Mit anderen Worten ist die Rohrbrücke 18 auf einer der Schieberstange 36 gegenüberliegenden Seite an dem Plattenkorb 34 angeordnet. Die Rohrbrücke 18 weist einen Durchgang 26 auf, der in der Offenstellung mit dem Einlass- und Auslassstutzen 12, 14 fluchtet. Die Rohrbrücke 18 ist mit dem Plattenkorb 34 derart verbunden, dass diese zusammen mit dem Plattenkorb 34 durch Betätigung der Schieberstange 36 in die Offen- oder Schließstellung bewegt werden kann. Dazu werden der Plattenkorb 34 und die Rohrbrücke 18 zwischen zwei parallel angeordneten Leitplatten bewegt.The
Die Rohrbrücke 18 weist eine Kompensatoreinheit 41 auf, die den Durchgang 26 umfasst. Die Kompensatoreinheit 41 weist zwei Dichtringe 42 auf, die konzentrisch und in axialer Richtung voneinander beanstandet angeordnet sind. Zwischen den beiden Dichtringen 42 ist eine Kompensatorwelle 43 angeordnet. Diese ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrwellig ausgebildet. Einwellige Kompensatorwellen sind ebenfalls möglich, insbesondere bei kleineren Nennweiten.The
Bei einer Betätigung der Schieberstange 36 wird der Innenkeil 37 in den Außenkeil 38 hinein bewegt, wodurch die beiden Absperrplatten 17 auseinandergespreizt werden. Durch die Spreizbewegung werden die beiden Absperrplatten 17 gegen die Gehäusedichtsitze 29 gepresst, wodurch eine gute Dichtwirkung in der Schließstellung des Plattenschiebers 10 erreicht wird.When the
Die
Der Plattenschieber 10 umfasst des Weiteren eine Leiteinrichtung 19 zur Strömungsleitung eines einströmenden Fluidstromes. Die Leiteinrichtung 19 weist ein Leitelement 21 auf, das an einer Innenwand 22 des Einlassstutzens 12 angeordnet ist. Das Leitelement 21 ist in Verschieberichtung der Sperreinrichtung 16 gesehen an der Innenwand 22 des Einlassstutzens 12 rohrbrückenseitig angeordnet.The
Die Innenwand 22 des Einlassstutzens 12 ist zylinderförmig ausgebildet. Die Innenwand 22 des Einlassstutzens 12 weist einen Innenumfang auf, an dem das Leitelement 21 anliegt.The
Wie in den
Des Weiteren geht aus den
Das Leitelement 21 ist aus Blech gebildet. Mit anderen Worten bildet das Leitelement 21 ein Leitblech. Es ist möglich, dass das Leitelement 21 als Leitplatte ausgebildet ist. Im Unterschied zum Leitblech weist eine Leitplatte eine größere Wandstärke auf. Alternativ kann das Leitelement 21 aus einem Vollmaterial gebildet sein, das einen Raum zwischen der Oberfläche 28 und der Innenwand 22 des Einlassstutzens 12 vollständig ausfüllt.The
Das Leitelement 21 endet in Längsrichtung an der Position der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12. Das Leitelement 21 weist an dieser Position eine Außenkontur 24 auf, die einer Innenkontur 25 des Durchgangs 26 der Rohrbrücke 18 entspricht. In Längsrichtung des Einlassstutzens 12 sind die Innenkontur 25 und die Außenkontur 24 angrenzend angeordnet. An der Position der Ausgangsöffnung 13 weist der Einlassstutzen 12 einen der beiden Dichtsitze 29 auf. Entlang der gemeinsamen Längsachse der Ausgangsöffnung 13 gegenüber weist der Auslassstutzen 14 an der Position der Eingangsöffnung 15 einen weiteren der beiden Dichtsitze 29 auf. Das Leitelement 21 ist durch die Form der Außenkontur 24 von dem Dichtsitz 29 des Auslassstutzens 14 und insbesondere von dem Dichtsitz 29 des Einlassstutzens 12, quer zur Längsrichtung nach innen versetzt.The
Die Außenkontur 24 des Leitelements 21 bildet eine Außenkante. Die Außenkontur 24 des Einlassstutzens 12 bildet die Innenkontur 25 des Durchgangs 26 der Rohrbrücke 18 ab. Konkret ist die Innenkontur 25 ein kreisförmiger, insbesondere kreisrunder, Innenumfang des Durchgangs 26. Die Außenkontur 24 des Leitelements 21 ist daher kreisbogenförmig ausgebildet. Konkret bildet die Außenkontur 24 des Leitelements 21 einen Kreisbogenabschnitt. Die Außenkontur 24 des Einlassstutzens 12 und die Innenkontur 24 des Durchgangs 26 der Rohrbrücke 18 weisen denselben Krümmungsradius auf.The
Die Außenkontur 24 des Leitelements 21 schließt an der Innenwand mit zwei Enden ab, wobei ein dazwischenliegender Scheitelpunkt quer zur Längsrichtung in der Ausgangsöffnung 13 angeordnet ist. Die Außenkontur 24 des Leitelements 21 ist daher konvex gewölbt ausgebildet.The
Durch das Leitelement 21 ist die Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 verkleinert, da das Leitelements 21 mit der Außenkontur 21 in die Ausgangsöffnung quer zur Längsrichtung des Stutzens 12 einragt. Aufgrund der speziell geformten Außenkontur 24 des Leitelements 21, die der angrenzenden Innenkontur 25 der Rohrbrücke 18 entspricht, ist bei einem Öffnungsvorgang des Plattenschiebers ein Öffnungsquerschnitt 23 der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 im Moment des ersten Strömungseintritts von dem Einlassstutzen 12 in den Durchgang 26 der Rohrbrücke 18 vergrößert.The
Wie in
Der Öffnungsquerschnitt 23 der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 ist im Moment und während des gesamten Öffnungsvorganges durch einen Innenumfang der Innenwand 22 des Einlassstutzens 12, die Außenkontur 24 des Leitelements 21 und die Innenkontur 25 des Durchgangs 26 der Rohrbrücke 18 begrenzt. Mit anderen Worten definieren der Innenumfang der Innenwand 22 des Einlassstutzens 12, die Außenkontur 24 des Leitelements 12 und die Innenkontur 25 des Durchgangs 26 der Rohrbrücke 18 beim Öffnen und Schließen des Plattenschiebers die Größe des Öffnungsquerschnitts 23 der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 in die Rohrbrücke 18.The
Der Öffnungsquerschnitt 23 der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 ist beim Öffnen des Plattenschiebers 10 und/oder in der Offenstellung des Plattenschiebers 10 stets kleiner als ein Öffnungsquerschnitt 31 der Eingangsöffnung 15 des Auslassstutzens 14. Dies ist exemplarisch in
Nachfolgend wird der Öffnungsvorgang des Plattenschiebers 10 gemäß
Bei einem Verschieben der Sperreinrichtung 16 von der Schließstellung in die Offenstellung des Plattenschiebers 10 wird im Moment eines anfänglichen bzw. ersten Strömungseintritts einer Fluidströmung in den Durchgang 26 der Rohrbrücke 18 ein linienförmiger, insbesondere spaltförmiger, Öffnungsquerschnitt 23 der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 freigegeben, der durch die Außenkontur 24 des Leitelements 21 und die daran angrenzende Innenkontur 25 des Durchgangs 26 der Rohrbrücke 18 definiert wird. In
Durch den im Vergleich zu einer punktförmigen Öffnung vergrößerten Öffnungsquerschnitt 23 strömt das mit Partikeln versetzte Fluid über den Öffnungsquerschnitt 23 verteilt in den Durchgang 26 der Rohrbrücke 18. Dadurch ist die Strömungsgeschwindigkeit des Fluidstroms im Vergleich zur punktförmigen Öffnung verringert. Ferner wird durch das Leitelement 21 im Einlassstutzen 12 die Ausgangsöffnung 13 in Bezug auf die Eingangsöffnung 15 des Auslassstutzens 14 verzögert freigegeben, wie in
Während des weiteren Öffnens des Plattenschiebers 10, der durch
Der Verfahrweg zwischen der Offenstellung und der Schließstellung, den die Sperreinrichtung 16 bspw. bei dem Öffnungsvorgang zurücklegt, entspricht einem Gesamthub der Sperreinrichtung 16, insbesondere der Schieberstange 36. In der Schließstellung ist die Sperreinrichtung 16 an einer Minimalhubposition angeordnet und in der Offenstellung ist die Sperreinrichtung 16 an einer Maximalhubposition angeordnet. Mit anderen Worten weist die Sperreinrichtung 16 in der Schließstellung einen Hub von 0 Prozent des Gesamthubs und in der Offenstellung einen Hub von 100 Prozent des Gesamthubs auf.The path of travel between the open position and the closed position, which the
Jener Hubbereich, in dem der Öffnungsquerschnitt 23 der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 einen anliegenden Prozessdruck beeinflusst, kann 0 Prozent bis zu 35 Prozent des Gesamthubs umfassen. Dieser Hubbereich entspricht der Öffnungsphase des Plattenschiebers 10. Die Öffnungsphase, in der der Moment des ersten Strömungseintritts durch die Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 in die Rohrbrücke 18 liegt, kann bei einem Hub der Sperreinrichtung 16 von 22 Prozent bis 35 Prozent, insbesondere von 22 Prozent bis 30 Prozent, des Gesamthubs erfolgen. Bevorzugt erfolgt der Moment des ersten Strömungseintritts durch die Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 in die Rohrbrücke 18 bei einem Hub der Sperreinrichtung 16 von 23 Prozent bis 28 Prozent, insbesondere von 24 Prozent bis 26 Prozent des Gesamthubs. Besonders bevorzugt erfolgt der Moment des ersten Strömungseintritts durch die Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 in die Rohrbrücke 18 bei einem Hub von 25 Prozent des Gesamthubs.The stroke range in which the
Der Plattenschieber 10 weist mehrere Leitelemente 21' auf, die in einer Verschieberichtung der Sperreinrichtung 16 zwischen den beiden Absperrplatte 17 und der Rohrbrücke 18 angeordnet ist. Die Leitelemente 21' bilden jeweils einen Strömungskanal 32 quer zur Verschieberichtung, der zumindest beim Öffnen des Plattenschiebers 10 den Einlassstutzen 12 mit dem Auslassstutzen 14 verbindet. Der jeweilige Strömungskanal 32 durchdringt die Sperreinrichtung 16 quer zur Verschieberichtung der Sperreinrichtung 16. Mit anderen Worten erstreckt sich der jeweilige Strömungskanal 32 in Längsrichtung des Ein- und Auslassstutzens 12, 14. Gemäß
Die Leitelemente 21 sind rohrförmig ausgebildet. Konkret sind die Leitelemente 21' durch Rohrstücke gebildet, die in die Sperreinrichtung 16 integriert sind. Alternativ können die Leitelemente 21' durch Profilrohrstücke gebildet sein. Die Leitelemente 21' verlaufen durch die Sperreinrichtung 16 parallel. Die Leitelemente 21' sind zwischen den Absperrplatten 17 und der Rohrbrücke 18 auf einer gemeinsamen Ebene liegend angeordnet.The
Wie in
Das Ausführungsbeispiel gemäß
Außerdem wird auch die Kombination der Ausführungsbeispiele gemäß den
Wie in den
Zum Betätigen des Plattenschiebers 10 ist eine Sperreinrichtung 16 vorgesehen, die Absperrpatten 17 sowie eine Rohrbrücke 18 umfasst. Zu den Einzelheiten der Sperreinrichtung 16 wird auf die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß
Rohrbrückenseitig erweist der Einlassstutzen 12 eine Leiteinrichtung 19 mit einem Leitelement 21 auf.On the side of the pipe bridge, the
Der Unterschied zu dem Leitelement 21 gemäß
Die Geometrie des Leitelements 21 wird wie folgt näher beschrieben. Die gerade Außenkante erstreckt sich, wie in
Die Oberfläche des Leitelements die Oberfläche 28 des Leitelements 21 ist ebenfalls gerade, d.h. nicht gekrümmt.The surface of the guide element, the
Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Wie in
In den
Zur Befestigung des Leitelements 21 im Einlassstutzen 12 ist ein Befestigungsmittel 45, beispielsweise in der Form eines Nockens, vorgesehen, welches das Leitelement mit dem Einlassstutzen 12 fest oder lösbar verbindet. Andere Befestigungsmittel sind möglich. Beispielsweise kann das Leitelement 21 in den Einlassstutzen eingeschweißt sein. Der Nocken ist hakenförmig ausgebildet, sodass das Leitelement 21 mit einer entsprechenden Aufnahmeöffnung auf diesen aufgesetzt werden kann. Andere Nockenformen sind möglich. Bspw. kann der Nocken bei kleineren Nennweiten gerade ausgebildet sein.A fastening means 45, for example in the form of a cam, is provided for fastening the
Die Oberfläche 28 ist verschleißfest ausgeführt. Dazu kann beispielsweise eine Aufpanzerung auf der Oberfläche 28 durch Auftragsschweißen vorgesehen sein.The
Die vorstehend genannten Detailmerkmale wie der Ablaufspalt 44, das Befestigungsmittel 45 und die Aufpanzerung werden auch im Zusammenhang mit dem Leitelement gemäß
Für 15 zeigt die Form des Öffnungsquerschnitts 23 in der Anfangsphase des Öffnens, wenn die Fluidverbindung zwischen Einlassstutzen 12 und Auslassstutzen 14 hergestellt und ein Teilbereich der Durchgangsöffnung 26 der Rohrbrücke 18 freigegeben ist. Wie in
Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Zwar bildet sich bei diesem Ausführungsbeispiel beim Bewegen der Innenwand des Plattenkorbs 18 an der geraden Außenkante vorbei eine kurzfristig kleine Öffnung. Allerdings verbreitert sich der Öffnungsquerschnitt bei weiterem Vorbei bewegen so schnell, dass ein ausreichend großer Öffnungsquerschnitt bereitgestellt und die unerwünschte Düsenwirkung praktisch unterdrückt wird. Außerdem wird erreicht, dass die Eingangsöffnung 15 des Auslassstutzens 14 bereits relativ weit geöffnet ist, bevor der Ausgangsöffnung 13 des Einlassstutzens 12 geöffnet wird, sodass das in den in die Rohrbrücke 18 eindringende Fluid sofort abgeführt wird und sich nicht in der Rohrbrücke 18 sammeln kann.In this exemplary embodiment, when the inner wall of the
Der Partikelstrom in der Anfangsphase des Öffnens eines nach dem Stand der Technik ohne die Erfindung gebauten Plattenschiebers verhält sich so, dass sich Partikel in der Rohrbrücke beim Öffnen sammeln und relativ wenig Partikel mit hoher Geschwindigkeit aus der Rohrbrücke 18 in den Auslassstutzen 14 eintreten. Im Vergleich dazu gelangen weniger Partikel in die Rohrbrücke 18, wenn ein Leitelement 21 gemäß
Dasselbe Phänomen ist bei der Fluidströmung zu beobachten, die sich bei einem Plattenschieber ohne Erfindung in der Rohrbrücke stark aufstaut. Durch die bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erzielte Verzögerung bei der Freigabe der Eingangsöffnjung 13 und die damit unterschiedlich großen Strömungsquerschnitte kann der Fluidstrom nahezu ungehindert auch in der Anfangsphase des Öffnens durch die sich öffnende Sperreinrichtung 16 hindurch treten.The same phenomenon can be observed in the fluid flow, which accumulates in the pipe bridge in the case of a knife gate valve without an invention. Due to the delay in the release of the inlet opening 13 achieved in the exemplary embodiment according to the invention and the resulting flow cross sections of different sizes, the fluid flow can pass through the
Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale der beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht auf die einzelnen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern frei untereinander kombinierbar sind.Finally, it is pointed out that the features of the two exemplary embodiments described are not limited to the individual exemplary embodiments, but can be freely combined with one another.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Plattenschieberknife gate valve
- 1111
- Schiebergehäusevalve body
- 1212
- Einlassstutzeninlet port
- 1313
- Ausgangsöffnungexit port
- 1414
- Auslassstutzenoutlet nozzle
- 1515
- Eingangsöffnungentrance opening
- 1616
- Sperreinrichtunglocking device
- 1717
- Absperrplatteshut-off plate
- 1818
- Rohrbrückepipe bridge
- 1919
- Leiteinrichtungcontrol device
- 2121
- Leitelementguiding element
- 21'21'
- weiteres Leitelementanother guiding element
- 2222
- Innenwandinner wall
- 2323
- Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung des EinlassstutzensOpening cross-section of the outlet opening of the inlet nozzle
- 2424
- Außenkonturouter contour
- 2525
- Innenkonturinner contour
- 2626
- Durchgangpassage
- 2727
- Krümmungsradiusradius of curvature
- 2828
- Oberflächesurface
- 2929
- Dichtsitztight fit
- 3131
- Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung des AuslassstutzensOpening cross-section of the inlet opening of the outlet socket
- 3232
- Strömungskanalflow channel
- 3333
- Rohrstückpiece of pipe
- 3434
- Plattenkorbplate basket
- 3535
- Spreizorganspreading organ
- 3636
- Schieberstangeslide rod
- 3737
- Innenkeilinner wedge
- 3838
- Außenkeilouter wedge
- 3939
- Zentrierkugelcentering ball
- 4141
- Kompensatoreinheitcompensator unit
- 4242
- Dichtringesealing rings
- 4343
- Kompensatorwellecompensator shaft
- 4444
- Ablaufspaltdrainage gap
- 4545
- Befestigungsmittel (Nocke)fastener (cam)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102016111169 A1 [0001, 0005, 0006, 0011, 0042]DE 102016111169 A1 [0001, 0005, 0006, 0011, 0042]
- EP 0450646 A2 [0003]EP0450646A2 [0003]
Claims (23)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA3223772A CA3223772A1 (en) | 2021-07-14 | 2022-07-13 | Slide gate valve, operating method and use |
KR1020247000809A KR20240031310A (en) | 2021-07-14 | 2022-07-13 | Slide gate valve operation and use |
PCT/EP2022/069551 WO2023285506A1 (en) | 2021-07-14 | 2022-07-13 | Slide gate valve, operating method and use |
CN202280048555.6A CN117730218A (en) | 2021-07-14 | 2022-07-13 | Flat gate valve, method of operation and use |
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DE102016111169A1 (en) | 2016-06-17 | 2017-12-21 | ZMK Technologies GmbH | Valve with erosion protection device |
-
2022
- 2022-03-15 DE DE102022105939.1A patent/DE102022105939A1/en active Pending
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Legal Events
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---|---|---|---|
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