DE1186711B

DE1186711B - Gate valve with movable sealing rings

Info

Publication number: DE1186711B
Application number: DED33803A
Authority: DE
Inventors: Franz Bruene; Wilhelm Reumer
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1960-07-18
Filing date: 1960-07-18
Publication date: 1965-02-04

Description

Absperrschieber mit beweglichen Dichtringen Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber mit zwei beweglichen Verschlußplatten und je einem dazugehörigen Dichtring, der durch einen nach außen gewölbten federnden Wulst mit ihr verbunden ist und bei dem der vom Wulst gebildete ringförmige Hohlraum mit der zugehörigen Rohrleitung in Verbindung steht, während die Außenseite des Wulstes von dem im Gehäuse herrschenden Druck beaufschlagt ist.Gate valve with movable sealing rings The invention relates to a gate valve with two movable closure plates and one associated with each Sealing ring connected to it by an outwardly curved, resilient bead is and in which the annular cavity formed by the bead with the associated Pipeline communicates while the outside of the bead is different from that in the housing prevailing pressure is applied.

Bei vielen Absperrschiebern werden die über die Schieberspindel erzeugten Kräfte zur Anpressung der Dichtflächen benutzt. Dabei ist es möglich, daß durch die Betriebsverhältnisse und die Betätigungsweise übergroße Anpreßkräfte erzeugt werden, die einen erhöhten Verschleiß zur Folge haben und große Betätigungskräfte erfordern.With many gate valves, those generated by the valve stem Forces used to press the sealing surfaces. It is possible that by the operating conditions and the mode of operation generate excessive contact pressure which result in increased wear and tear and large actuation forces require.

Insbesondere werden bei den bekannten Absperrschiebern durch unterschiedliche Wärmedehnungen der Einzelteile sowie der Rohrleitungen und durch Druckdifferenzen zwischen Gehäuseinnendruck und Ein- bzw. Austrittsdruck Verformungen verursacht, die einerseits Verschleiß und andererseits hohe Betätigungskräfte zur Folge haben können.In particular, in the known gate valves by different Thermal expansion of the individual parts as well as the pipelines and pressure differences causes deformations between the internal pressure of the housing and the inlet or outlet pressure, on the one hand wear and on the other hand result in high actuation forces can.

Wasser bzw. Kondensat, welches im abgesperrten Schiebergehäuse verbleibt bzw. sich dort ansammelt, bedingt bei Erwärmung des Schiebergehäuses eine beträchtliche Drucksteigerung im Schiebergehäuse, die bei Überschreiten der Festigkeitsgrenzen des Gehäusewerkstoffes für Betrieb und Personal gefährlich werden kann. Als Sicherungsmaßnahmen gegen Überdruck durch Aufheizung sind unter anderem Entlastungseinrichtungen mit Reißfolie bekannt, ferner Entlastungsrohre, Bohrungen in der Eintrittsplatte, wobei die beiden letzten Konstruktionen nur bei einseitiger Strömungsrichtung möglich sind, sowie Wechselventile bzw. Wechselschieber, die mit der Ein- und Austrittsseite und mit dem Schiebergehäuse verbunden sind. Ein gefahrloser Betrieb ist aber hierbei auch nicht gewährleistet, da die Sicherheitsvorrichtungen periodisch kontrolliert und überwacht werden müssen.Water or condensate that remains in the shut-off valve body or collects there, causes a considerable when the valve body is heated Pressure increase in the valve body when the strength limits are exceeded the housing material can be dangerous for operation and personnel. As a precautionary measure Relief devices are provided against overpressure caused by heating, among other things Known tear film, also relief pipes, holes in the entry plate, wherein the last two constructions are only possible with a one-sided flow direction are, as well as changeover valves or changeover slides, which are connected to the inlet and outlet side and are connected to the valve body. However, this is a safe operation also not guaranteed, as the safety devices are checked periodically and need to be monitored.

Es ist ferner bekannt, in die Schieberplatten überdruckventile einzubauen, welche gefährlich werdende Überdrücke abbauen, wenn der Schieber geschlossen ist. Jedoch ist deren Konstruktion verhältnismäßig kompliziert.It is also known to install pressure relief valves in the slide plates, which release dangerous overpressures when the valve is closed. However, their construction is relatively complicated.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und wartungsfreien Einrichtung, die nicht periodisch kontrolliert werden muß, um sowohl einen gefährlichen Druckanstieg im Schiebergehäuse als auch das Auftreten zu großer Anpreßkräfte infolge zu hoher Druckdifferenzen zwischen Gehäuseinnendruck und Ein- bzw. Austrittsdruck zu verhindern, wodurch zu große Betätigungskräfte und Verschleiß vermieden werden.The invention aims to create a simple and maintenance-free Facility that does not have to be checked periodically, to be both a dangerous Pressure increase in the valve body as well as the occurrence of excessive contact pressure as a result Excessive pressure differences between the internal pressure of the housing and the inlet or outlet pressure to prevent, whereby excessive actuation forces and wear can be avoided.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß mindestens ein Dichtring gegenüber seiner Verschlußplatte in Strömungsrichtung Spiel hat und sich bei einem Zusammendrücken des federnden Wulstes von seinem Sitz abheben kann.The solution to the problem posed is according to the invention, that at least one sealing ring opposite its closure plate in the direction of flow Has play and moves out of its seat when the resilient bead is compressed can take off.

Durch die Erfindung werden zusätzliche Maßnahmen und Armaturen zur Vermeidung des überdruckes vermieden, und eine Wartung ist nicht erforderlich. Eine unkontrollierte Druckerhöhung im Schiebergehäuse kann dabei nicht mehr auftreten. Ein Vorteil besteht ferner darin, daß solche Schieber für Durchfluß in beiden Richtungen geeignet sind. Die Entlastung erfolgt immer auf der Eintrittsseite.The invention provides additional measures and fittings for Avoidance of overpressure and maintenance is not required. One an uncontrolled increase in pressure in the valve body can no longer occur. Another advantage is that such slide valves allow flow in both directions are suitable. The discharge always takes place on the entry side.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden die Anpreßkräfte in genau kontrollierten Grenzen gehalten und fallen sogar sehr stark ab, wenn Druck im Schiebergehäuse auftritt. Auch für den Fall, daß ein- und austrittsseitig Druck herrscht, bleiben die Anpreßkräfte in niedrigen und genau erfaßbaren Grenzen.The inventive training, the pressing forces in exactly kept controlled limits and even drop very sharply when there is pressure in the valve body occurs. Also in the event that there is pressure on the inlet and outlet side, remain the contact pressure within low and precisely detectable limits.

Da die Beweglichkeit der Dichtringe bei geschlossenem Schieber erhalten bleibt, werden die Betätigungskräfte beim Schließen und Öffnen, unabhängig davon, ob der Schieber bei Druckausgleich gegen den Betriebsdruck geschlossen oder gegen den Betriebsdruck geöffnet wird, nicht überschritten.Because the mobility of the sealing rings is retained when the slide is closed remains, the actuation forces when closing and opening, regardless of whether the slide is closed against the operating pressure or against the pressure equalization the operating pressure is opened is not exceeded.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.Further features of the invention are evident from the subclaims.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Absperrschieber ist beispielsweise als Schieber mit keilförmigen Dichtplatten in den Zeichnungen im Schnitt dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Schieber, F i g. 2 eine Verschlußplatte mit Dichtring im vergrößerten Maßstab.A gate valve designed according to the invention is for example as a slide with wedge-shaped Sealing plates in the drawings in Section shown. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the slide, F i g. 2 a closure plate with a sealing ring on an enlarged scale.

An die steifen Verschlußplatten 1 sind an deren Umfang bewegliche Dichtringe 2 angeschweißt, die mit einer Hartpanzerung 3 als Dichtfläche versehen sind. Die Verschlußplatten 1 haben am Umfang verteilt mehrere axiale und radiale Nuten 4 und 5, durch welche das Medium in den ringförmigen Hohlraum 6 eintreten kann. Die beiden Verschlußplatten 1 sind durch das Verbindungsstück 9 miteinander verbunden, doch können diese auch aus einem Stück gefertigt sein, wobei der Plattenhalter 7 geteilt wird.Movable sealing rings 2, which are provided with hard armor 3 as a sealing surface, are welded to the circumference of the rigid closure plates 1. The closure plates 1 have a plurality of axial and radial grooves 4 and 5 distributed around the circumference, through which the medium can enter the annular cavity 6. The two closure plates 1 are connected to one another by the connecting piece 9, but they can also be made of one piece, the plate holder 7 being divided.

Die Arbeitsweise dieses Schiebers ist folgende: Wenn der Schieber während des Betriebes geschlossen wird, ist der Druck PE auf der Eintrittsseite gleich dem Druck Ps im Schiebergehäuse. Die Kräfte, mit denen die Dichtflächen 3, 10 aufeinandergepreßt werden, bestehen auf der Austrittsseite aus einer Komponente der Federkraft der Wülste und aus einer Komponente des hydraulischen Druckes. Auf der Eintrittsseite subtrahieren sich die gleichen Komponenten. Somit wird auf der Austrittsseite eine kräftige Auflage und sichere Abdichtung erreicht, während auf der Eintrittsseite die Dichtflächen 3, 10 nur mit geringem Druck aufliegen.This valve works as follows: If the valve is closed during operation, the pressure PE on the inlet side is equal to the pressure Ps in the valve body. The forces with which the sealing surfaces 3, 10 are pressed against one another consist on the outlet side of a component of the spring force of the beads and a component of the hydraulic pressure. The same components are subtracted on the entry side. Thus, a strong support and secure sealing is achieved on the exit side, while the sealing surfaces 3, 10 only rest on the entry side with little pressure.

Wenn durch Erwärmung der Druck im Schiebergehäuse ansteigt, werden dadurch beide Wülste verformt. Infolge der hydraulischen Druckkomponente wird der Abschluß auf der Austrittsseite dicht bleiben. Auf der Eintrittsseite wird dagegen ein Abheben der Dichtflächen eintreten, bis der überdruck im Gehäuse auf eine ungefährliche Größe abgebaut ist.If the pressure in the valve body rises due to heating, this deforms both beads. As a result of the hydraulic pressure component, the Stay tight on the exit side. On the entry side, however, is a lifting of the sealing surfaces occur until the overpressure in the housing is at a safe level Size is degraded.

Wenn im Schiebergehäuse noch voller Betriebs-oder sogar Probedruck herrscht, während am Austritt und am Eintritt kein Druck mehr vorhanden ist, werden ebenfalls beide Wülste so lange verformt, bis nur noch eine geringe Druckdifferenz übrigbleibt. Der Schieber hält also nicht nach beiden Seiten dicht, während im Schiebergehäuse noch Betriebs- oder gar Probedruck herrscht. Das bedeutet, daß ungewollte doppelte Betätigungskräfte, die ein Versagen der mechanischen Betätigungsteile zur Folge haben können, vermieden werden.If there is still full operating or even test print in the valve body prevails while there is no longer any pressure at the outlet and inlet both beads are also deformed until there is only a small pressure difference remains. The slide does not hold tight on both sides while in the slide housing there is still operating or even test printing. That means that unwanted double Operating forces that result in failure of the mechanical operating parts have to be avoided.

Hat man den Schieber im drucklosen Zustand geschlossen, was eigentlich bei jedem Anfahren der Anlage geschieht, dann bleibt das Schiebergehäuse druckfrei, wenn man mit der Anlage auf Druck geht, da dann auf der Eintrittsseite des Schiebers der elastische Wulst von innen eine Druckbeaufschlagung erfährt und somit eine Gegenkraft auf die Verschlußplatte der Eintrittsseite erzeugt,- die bei einwandfreien Dichtflächen und bei der geschilderten Fahrweise ein druckloses Gehäuse gewährleistet.If you closed the slide in a depressurized state, what actually happens every time the system is started up, then the valve body remains pressure-free, if you go to pressure with the system, then on the inlet side of the slide the elastic bead is subjected to pressure from the inside and thus a counterforce on the closure plate on the inlet side - the one with perfect sealing surfaces and a pressureless housing is guaranteed with the described driving style.

Auf dem Prüfstand kann man jeden Schieber individuell für den gewünschten Druck einstellen und die Endstellung beim Zufahren der Schieberspindel justieren. Dadurch wird auch vermieden, daß die Dichtringe an den starren Schieberplatten voll zur Auflage kommen und somit ihre Beweglichkeit verlieren.On the test bench, each slide can be customized for the desired one Set the pressure and adjust the end position when closing the slide spindle. This also prevents the sealing rings on the rigid slide plates from becoming full come to rest and thus lose their mobility.

Das Absperrsystem kann sowohl beiderseits keilförmig oder einerseits keilförmig und andererseits parallel oder beiderseits parallel ausgeführt sein.The barrier system can be wedge-shaped on both sides or on one side be wedge-shaped and on the other hand parallel or parallel on both sides.

Bei einer parallelen Ausführung wird ein Anschlag im Gehäuse die Endlage der Absperrgarnitur begrenzen. Die beweglichen Dichtringe gewährleisten auch hier bei eingestelltem überdruck, der noch im Bereich des zulässigen Druckes liegen soll, die Entlastung des Schiebergehäuses.In the case of a parallel design, a stop in the housing becomes the end position limit the shut-off device. The movable sealing rings also guarantee here if the overpressure is set, which should still be in the range of the permissible pressure, the relief of the valve body.

Claims

Claims: 1. Gate valve with two movable closure plates and an associated sealing ring, which is connected to it by an outwardly curved resilient bead and in which the annular cavity formed by the bead is in communication with the associated pipeline, while the outside of the bead of the pressure prevailing in the housing is applied, characterized in that at least one sealing ring (2) has play in the direction of flow in relation to its closure plate (1) and can lift off its seat (10) when the resilient bead is compressed.

2. Gate valve according to claim 1, characterized in that the closure plate (1) and the sealing ring (2) are connected by a weld seam lying on the bead.

3. Gate valve according to claim 1 or 2, characterized in that the connection between the pipeline and the annular cavity (6) is made in the bead by grooves (4) distributed around the circumference in the closure plate (1). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 324 654, 1080 369; German utility model No. 1770 855, 1795 529; French Patent No. 802 047; USA. Patent Nos. 1874 405, 2 351775, 2,777,664th