DE2122558A1 - Gepanzerter Sitz für Armaturen - Google Patents

Description

Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft

Gepanzerter Sitz für Armaturen

Die Erfindung betrifft einen gepanzerten Sitz für Armaturen großer Nennweite mit hoher thermischer Beanspruchung, insbesondere für Ventile und Schieber für Hochtemperatur-Reaktoren.

Armaturensitze haben zwei Forderungen zu genügen? Zum einen müssen der Sitz und dessen Panzerung den Absperr- und Mediumdruck aufnehmen , zum anderen muß eine sichere Abdichtung gewährleistet werden. Die Panzerung von Sitzen großer Nennweite, die überdies noch einer hohen termischen Beanspruchung unterworfen sind, gestaltet sich wegen der extremen Bedingungen sehr problematisch.

Aufgrund der Forderung nach hoher Beständigkeit gegen Druck und Verschleiß müssen die zur Panzerung verwendeten Auftragswerkstoffe sehr hart sein. Bei hoher Temperatur nimmt die Härte der Panzerung jedoch stark ab. Dies wiederum zwingt dazu, die Sitzfläche erheblich zu vergrößern. Eine unvermeidliche Folge dieser Maßnahme ist allerdings, daß wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von Auftrags- und Grundmaterial und der großen Fläche, auf der diese miteinander verbunden sind, sehr hohe Spannungen auftreten, die' zur Zerstörung des Sitzes führen können.

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Die in jüngerer Zeit in steigendem Umfang für sehr heiße Medien benötigten Armaturen, vor allem solche für Hochtempera tur-Reäkt or en, zwingen zu einer möglichst die Verwendung hochwertiger Materialien vermeidenden Lösung des geschilderten Problems. Daraus resultiert die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe; Schaffung eines gepanzerten Armaturensitzes großer Nennweite, der auch bei Einsatz unter sehr hohen Temperaturen und bei starker mechanischer Beanspruchung eine sichere und dauerhafte Abdichtung gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sitz aufgegliedert ist in einen unnachgiebigen Stützr sitz, dessen aus sehr hartem Werkstoff bestehende Panzerung in mehrere Einzelflächen untergliedert ist, und einen den Stützsitz geringfügig überragenden nachgiebigen Dichtungssitz, dessen Panzerung aus einem relativ elastischen Werkstoff besteht.

Die erfindungsgemäße Aufteilung des Sitzes in mehrere Flächen bewirkt, daß die auftretenden Spannungen in^vleicht zu bewältigenden Grenzen gehalten und Zerstörungen des Sitzes vermieden werden. Der nur noch allein der Dichtung dienende ununterbrochene Dichtungssitz kann schmal und damit dessen Fläche klein gehalten werden. Der die Druckkräfte aufnehmende Stützsitz dagegen besitzt eine insgesamt große Fläche, die unterteilt ist In mehrere kleinere Flächen. Die in diesen

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kleinen Flächen möglichen Spannungen sind so gering, daß eine Zerstörung des Sitzes sicher vermieden wird. Die Erfindung machte sich die Tatsache zunutze, daß ein nur der Aufnahme von Druckkräften dienender Stützsitz keine ununterbrochene Fläche bilden muß, wie dies für einen auch einer Dichtfunktion genügenden Sitz notwendig ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Aufgliederung des Armaturensitzes liegt darin begründet, daß für die an die Sitze gestellten unterschiedlichen Anforderungen der jeweils bestgeeignete Auftragswerkstoff verwendet werden kann. Da der für den einen Sitzteil optimale Werkstoff nicht auch die an den anderen Sitzteil gestellten Forderungen zu er füllen braucht, wird zumindest die Materialwahl erheblich erleichtert.

Beim Aufsetzen des Verschlußkörpers kommt zunächst die Dichtungsfläche zur Anlage. Bei der weiteren Schließbewegung wird der nachgiebige Dichtungssitz geringfügig verschoben, bis der Stützsitz die Druckkraft des Verschlußkörpers aufnimmt. Um eine sehr gute Anpassung des Dichtsitzes bei geschlossenem Verschlußkörper zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Panzerung für den Dichtsitz auf einem im Gehäuse befestigten elastisch verformbaren Tragkörper anzuordnen.

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Zur Vermeidung von Riefenbildungen im Verschlußkörper wird für einen Schiebersitz noch vorgeschlagen, daß die Kanten der einzelnen Teilflächen des Stützsitzes zur Bewegungsrichtung des Schiebers geneigt verlaufen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert;

Die Zeichnung zeigt in

Fig.1 einen Ausschnitt aus einem Schiebergehäuse mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten gepanzerten

Sitz in Schnittdarstellung und in Fig.2 eine Draufsicht auf diese Sitzpartie.

In dem Gehäuse 1 sind der aufgepanzerte Stützsitz 2 und der ebenfalls aufgepanzerte Dichtungssitz 3 auf ringförmigen Tragkörpern k und 5 angeordnet. Während der den Stützsitz 2 aufnehmende Tragkörper k starr und unnachgiebig in dem Gehäuse 1 angeordnet ist, ist der Tragkörper 5 das Dichtungssitzes 3 als elastisch verformbarer Ring ausgebildet. Der den Durchfluß 6 des Gehäuses 1 unmittelbar begrenzende Dichtungssitz 3 ist mit einer durchgehend gisfcten Oberfläche versehen. Der Dichtungssitz 3 überragt den Stützsitz 2 um ein geringes Maß, das abhängig ist von der Größe des Sitzes und den verwendeten Materialien. Die Panzerung des Stützsitzes ist unterbrochen von geneigt zur Betätigungsrichtung des nicht dargestellten Schiebers verlaufenden Nuten 7·

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Beim Schließen des Schiebers kommt dieser mit seiner entsprechenden Fläche zunächst an dem Dichtungssitz 3 zur Anlage. Bei der weiteren Bewegung des Schiebers wird durch Verformung des Tragkörpers 5 "der Dichtungssitz 3 um ein geringes Maß verschoben, und zwar so lange, bis die Stützfläche des Schiebers auf den Stützsitz 2 aufsetzt. Während der Abdichtung des Schiebers allein die Oberfläche des Dichtungssitzes 3 dient, wird die Abstützung des Schließ- und Mediumdruckes durch den Stützsitz 2 vorgenommen.

Der für ein Ventil zu verwendende Sitz ist analog dem geschilderten Schiebersitz aufgebaut. Die bei einem solchen Sitz andere Bewegungsrichtung des Verschlußstückes ändert nichts am prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Sitzes. Es empfiehlt sich, den Dichtungssitz innen, d.h. am kleineren Durchmesser anzuordnen, um die ununterbrochene Fläche möglichst klein zu halten; in Sonderfällen kann aber auch davon abgewichen und die Dichtungsfläche am größeren Durchmesser angeordnet werden.

Die Sitzpanzerung muß nicht, wie dargestellt, auf im Gehäuse angeordneten Tragkörpern aufgebracht sein, es ist auch möglich, die Panzerung ohne Zwischenschaltung von Tragkörpern im Gehäuse direkt anzubringen. Als weitere Alternative bietet es sich an, die Panzerung des Stützsitzes auf das Gehäuse'

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aufzubringen, während die Panzerung des Dichtungssitzes auf einem elastisch verformbaren Ring angeordnet wird.

Der erfindungsgemäß gepanzerte Sitz kann im Gegensatz zu der dargestellten Ausführung auch am Verschlußstück selbst angeordnet sein.

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Claims (3)

1. Pat entansprüche

   (Λ .^Gepanzerter Sitz für Armaturen großer Nennweite mit hoher thermischer Beanspruchung, insbesondere für Ventile und Schieber für Hochtemperatur-Reaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz aufgegliedert ist in einen unnachgiebigen Stützsitz (2), dessen aus sehr hartem Werkstoff bestehende Panzerung in mehrere Einzelflächen unterglieder ist, und einen den Stützsitz (2) geringfügig überragenden nachgiebigen Dichtungssitz (3)» dessen Panzerung aus einem relativ elastischen Werkstoff besteht.
2. 2. Gepanzerter Sitz für Armaturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Panzerung für den Dichtungssitz (3) auf einem im Gehäuse (1) befestigten elastisch verformbaren Tragkörper (5) angeordnet ist.
3. 3. Gepanzerter Sitz für Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der einzelnen Teilflächen des Stützsitzes (2) zur Bewegungsrichtung des Schiebers geneigt verlaufen.

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