DE2556909C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil mit einem Gehäusekörper, bestehend aus einer Außenwand, einem Durchflußkanal, einem koni­ schen, mit seinem erweiterten Ende an der Außenwand befestigten, zum Durchflußkanal konzentrischen Ventilkörperteil, an dessen verjüngendem Ende ein zylindrischer Abschnitt angeordnet ist, der in einen erweiterten Innenteil des Durchflusses hineinragt und als Ventilsitz ausgebildet ist, und mit einem in Führungen geführten Ventilschieber, der mit dem Ventilsitz zusammenwirkt.

Aus der US-PS 37 01 359 ist ein Absperrventil bekannt, bei dem die Führung des Ventilschiebers über Trägerclips an den Gehäuse­ seitenwänden befestigt ist. Der jeweilige Endbereich eines Durch­ flusses endet exakt am Ventilschieber, so daß kein Übergreifen oder Hineinragen des konischen Ventilkörperteils in den Durch­ fluß bzw. den Weiterfluß vorgesehen ist. Die Führungen für den Ventilschieber sind dabei während des Durchflusses eines Mediums durch den Durchflußkanal unmittelbar der Strömung ausgesetzt, weshalb sie besonders anfällig gegen thermische und korrosive Belastungen sind.

Aus der US-PS 37 26 306 ist ein Absperrventil bekannt, bei dem an dem kegelstumpfförmigen Ventilkörperteil eine Halte­ platte angeschweißt oder in sonstiger Weise befestigt ist, auf der zu beiden Seiten des Durchflusses durch den kegel­ stumpfförmigen Ventilteilkörper Führungsteile mit Führungs­ nuten angeschraubt sind, in welchen Führungsnuten der Ventil­ schieber hin- und herbewegbar ist. Die mit dem kegelstumpf­ förmigen Ventilköperteil verbundene Trägerplatte wird in dem Gehäuse von außen festgeflanscht, so daß die gesamte Einheit Ventilkörperteil-Führungsschienen-Trägerplatten aus dem Gehäuse herausgehoben werden kann.

Bei dem aus der US-PS 32 97 299 bekannten Ventilschieber ist der Ventilsitz gleichzeitig die Ventilführung und unmittelbar im Ventilgehäuse angeordnet. Das Auswechseln dieser Ventil­ sitze, die in vom Ventilgehäuse gebildeten, in die Ventil­ kammer vorspringenden Ansätzen eingepreßt sind, erfordert einen Ausbau des Ventils aus der Leitung. Ebenfalls von Nachteil ist, daß der Durchflußkanal und damit auch die Ventilsitze und Führungen annähernd unmittelbar in die Gehäusewand integriert und somit auch deren Spannungsbe­ wegungen ausgesetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrventil der genannten Gattung zu schaffen, bei dem die verschleiß­ anfälligen Bauteile, nämlich Ventilschieber, Ventilsitz und die Führungen so in dem Ventilkörper angeordnet werden, daß sie den Kräften, die aus thermischer und mechanischer Be­ anspruchung während der Durchströmung möglichst wenig aus­ gesetzt sind, wo bei Bedarf und entsprechender Ausbildung einzelne Bauteile leicht und ohne Ausbau des gesamten Ventilkörpers auswechselbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungen an zwei sich gegenüberliegenden Außenseiten des zylindrischen Abschnitts des Ventilkörperteils in dem er­ weiterten Innenteil des Durchflusses angeordnet sind.

Mit der Erfindung wird ein Absperrventil bereitgestellt, bei dem die verschleißanfälligen Bauteile unver­ änderliche Spiele besitzen und einfach ausbaubar sind ohne das Erfordernis, das Ventil dazu aus der Leitung ent­ fernen zu müssen.

Das vorgeschlagene Ventil ist imstande, bei hohen Temperatu­ ren und Drücken zu funktionieren, da die im Ventil angeord­ neten Führungen und Gleitstücke für den Schieber außerhalb des direkten Strömungspfades liegen, und die verschleißan­ fälligen Bauteile durch die Ventildeckelöffnung herausge­ nommen und ersetzt werden können; die Übertragung von Wärme vom Strömungsfluß des Ventilkörpers ist somit auf ein Minimum herabgesetzt.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausge­ staltungen des Absperrventils angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dar­ gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines er­ findungsgemäßen geführten Absperrventils,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 2, ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß geführten Absperrventils darstellend,

Fig. 5 einen Schnitt entlang 5-5 in Fig. 4, und

Fig. 6 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 1, ein Paar Schieber mit zugehörigen Mitteln zum Verfahren derselben in die offene und geschlossene Stellung darstellend.

In Fig. 1 ist mit 10 allgemein ein Absperrventil bezeichnet, das einen Gehäusekörper 12 umfaßt, der durch den am Körper­ flansch 16 angeschraubten abnehmbaren Ventilflanschdeckel 14 verschlossen ist. Der Ventildeckel ist so groß bemessen, daß nach seiner Abnahme verschleißanfällige Ventilinnenteile in den Gehäusekörper eingesetzt bzw. aus ihm herausgenommen werden können.

Im Gehäusekörper 12 angeordnet sind ein Schieber 18 und ein Ventilsitz 20, wobei durch Verschieben des Schiebers 18 über den Ventilsitz 20 der sich durch den Gehäusekörper 12 erstreckende Durchflußkanal 22 geöffnet und geschlossen wird.

Für das Verschieben des Schiebers 18 in die offene oder ge­ schlossene Stellung kann man jedes geeignete Mittel vor­ sehen; für Raffinieren und andere handelsübliche Arbeiten werden aber Ventile der erfindungsgemäßen Art als Teil des Ventilsystems ferngesteuert geöffnet und geschlossen. Zu diesem Zweck ist ein Zylinder 24 vorgesehen mit einem Kolben 26 und mit einer daran angebrachten Kolbenstange bzw. einem Betätigungsstempel 28, der sich durch eine Stopfbüchse 30 erstreckt und bei 32 in der üblichen Weise am Schieber angreift. Durch Leitungen 34 und 36 wird der Kolben 26 zur Verschiebung hydraulisch oder pneumatisch mit Druck be­ aufschlagt, um somit den Stempel 28 und damit den Schieber 18 in die offene oder geschlossene Stellung zu bringen.

Weitere Beschreibungen der zum Öffnen und Schließen des Schie­ bers 18 angewandten Mittel und der Stopfbüchse 30 erübrigen sich, da man zum Öffnen und Schließen des Ventils jedes be­ liebige handbestätigte, hydraulische, pneumatische oder andere Mittel nehmen kann.

Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 2 und 3 erstreckt sich der Durchflußkanal 22, wie bereits erwähnt, durch den Gehäuse­ körper 12, der einen erweiterten Innenteil 38 besitzt, in den ein zylindrischer Abschnitt 40 des Ventilkörperteils 52 mit dem Ventilsitz 20 hereinragt. Von den Innenwänden 44 des erweiterten Innenteils 38 weisen die sich quer erstreckenden Außenseiten 42 des zylindrischen Abschnitts 40 einen Abstand auf.

Der Schieber 18 ist in diesem erweiterten Teil 38 neben dem Ventilsitz 20 verschiebbar und umfaßt im Abstand voneinander quer auseinander angeordnete, sich gegenüberliegende Seiten­ teile 46, die sich über die Außenseiten 42 des vorspringen­ den Ventilkörperteils 40 erstrecken bzw. sie umgeben.

Es sind zusammenpassende, sich gegenüberliegend angeordnete Paare von Führungen und Nuten zum Führen des Schiebers 18 in die offene und geschlossene Stellung neben dem Ventil­ sitz 20 vorgesehen und hier als parallele Vorsprünge 48 an den Außenseiten 42 des vorspringenden Ventilkörperteils 40 und Führungsnuten 50 in den Seitenteilen 46 des Schiebers 18 dargestellt. Somit wird der Schieber 18 während seiner ganzen Bewegung durch die zusammenpassenden Führungen 48 und Füh­ rungsnuten 50 geführt, dabei sind aber die Führungen und Führungsnuten außerhalb des direkten Strömungspfades durch den Durchflußkanal 22 im Gehäusekörper 12 angeordnet.

Wie bereits erwähnt, ist der Deckel 14 so groß bemessen, daß nach seiner Abnahme der Schieber 18 mit den Führungs­ nuten 50 durch die freigelegte Öffnung aus dem Gehäuse­ körper zur Instandsetzung oder zum Auswechseln herausgenommen werden kann, ohne das Ventil aus der Leitung entfernen zu müssen.

Im Bedarfsfall können natürlich die Vorsprünge 48 und die Führungsnuten 50 umgekehrt werden, wobei es aber ein wesent­ licher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Paar Vorsprünge mit dem Schieber 18 kombiniert ist, das mit den Führungen des hängenden Kegels 52 zusammenwirkt, um somit Spiele zu schaffen, die unabhängig von Temperatur- oder Druckabwanderungen im Durchflußkanal 22 unveränderlich bleiben.

Der vorspringende Ventilkörperteil 40 im Durchflußkanal 22 schließt integral an einem Stumpfkegel 52 an, der z. B. durch die innere Körperringleiste 53 und die Bimetall­ schweißnaht 54 in einem nicht außenseitigen lasttragenden Verhältnis hängend am Gehäusekörper 12 angeordnet ist.

Der Gehäusekörper 12 besteht aus einem Außenmantel 56, der aus einem preisgünstigen Tieftemperaturmaterial, wie C-Stahl, gefertigt werden kann und die Isolation 58 umfaßt, die eine gießbare Isolation ist, wie sie vielfach im Handel erhält­ lich ist. Ebenfalls vorgesehen ist eine feuerfeste Lage 62, vorzugsweise eine gießbare, feuerfeste Lage, bestehend aus Hexmesh und einer handelsüblichen feuerfesten Masse und die durch die T-förmigen Abstandhalter 61 vom Körperaußen­ mantel 56 getrennt ist.

Ähnlicherweise ist auch der Ventilflächenteil 64 des mit dem Ventilsitz 20 zusammenwirkenden Schiebers 18 aus einem feuerfesten Material, wie Hexmesh, und einer feuer­ festen Masse, und desgleichen auch das Innenwandteil 66 des Durchflußkanals 22, um den in Raffinerieventilen für Hochdruck- und Hochtemperatur-Transportsysteme für erosivwirkende Festsubstanzen bzw. Flüssigkeiten auf­ tretenden hohen Temperaturen und Erosionserscheinungen standzuhalten.

Im Durchflußkanal sind ein Paar Reinigungs- und Ausräum­ öffnungen 68 und 70 zum Reinigen und Ausräumen des den Gehäusekörper 12 durchquerenden Durchflußkanals 22, die üblicherweise durch nicht abgebildete Kappen verschlossen werden vorgesehen.

Wie in Fig. 2 abgebildet werden die Führungsnuten 50 und die Vorsprünge 48 mit einem harten Material verklei­ det, jeweils durch die Kennummern 49 und 51 bezeichnet, um verschleißfeste Flächen zu schaffen.

Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 4 und 5, die ein abgeänder­ tes Ausführungsbeispiel erläutern und in denen das Nach­ zeichen "a" den dafür in Fig. 1 bis 3 entsprechenden Posi­ tionszahlen nachgesetzt ist, besteht der Hauptunterschied darin, daß der in dem Durchflußkanal 22 a vorspringende zylindrische Abschnitt 40 a kürzer ist und daß das den Ventilsitz aufweisende Ventilteil 20 a lösbar mit dem vor­ springenden Abschnitt 40 a verbunden ist, z. B. mittels der Schrauben 21, so daß das den Ventilsitz 20 a aufweisende Ventilteil ebenfalls zum Auswechseln und zur Instand­ setzung durch die üblicherweise mit dem Deckel 14 ver­ schlossene Öffnung herausgenommen werden kann.

In dieser Ausführung weisen die Führungsnuten 50 a außer­ dem nach innen gerichtete Arme auf, die an Führungsflächen der Vorsprünge 48 a gleiten. Damit werden die Führungsnuten und Vorsprünge in wirksamer Weise aus dem unmittelbaren Einfluß des direkten Strömungspfades der erosivwirkenden Hochdruck- und Hochtemperaturströmung durch den Durch­ flußkanal 22 a gebracht. Die verschleißanfälligen Ventil­ teile sind somit also nach Abnahme des Deckels durch die freigelegte Öffnung einfach zu entfernen.

Eine weitere Beschreibung der anderen Teile, deren Betriebsweise und Zusammenbau den in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen entsprechen, erübrigt sich.

In Fig. 6 ist eine weitere Ab­ änderung erläutert, in der das Nachzeichen "b" den ent­ sprechenden Positionszahlen in den vorherigen Figuren nachgesetzt ist und in der ein Paar Schieber 18 b mit zu­ gehörigen Zylindern 24 b, Kolben 26 b und Kolbenstangen bzw. Stempeln 28 b versehen ist, um die Schieberteile 18 b jeweils in die geschlossene oder offene Stellung zu bringen, um somit den den Ventilkörper 10 b durchquerenden Durchflußkanal 22 b jeweils zu schließen und zu öffnen. Im geschlossenen Zustand treffen sich die beiden Schieber 18 b, die sich gegenüberliegend angeordnet sind und in ihrer Schiebebewegung durch die zusammenpassenden Vorsprünge und Führungen, in derselben Ebene geführt werden, im mittleren Teil des Durchflußkanals 22 b, um das Ventil zu schließen. Alle anderen Teile, deren Zusammenbau und Betriebsweise sind dieselben wie im Zusammenhang mit den vorhergehenden Fig. 1 bis 5 beschrieben, weshalb sich eine weitere Beschreibung derselben erübrigt.

Das Ventil umfaßt dabei einen Innenmantel 55 und einen Außenmantel 57 (in Fig. 1 bis 4 55 a und 57 a, in Fig. 5 und 6 und 55 b und 57 b in Fig. 6), um einen Raum für die Isolation 58 zu schaffen. Neben und unter dem Deckel 14 ist eine Kammer angeordnet, in der eine zusätzliche Isolation 78 b entfernbar eingelegt ist, um die Übertragung von Wärme auf den Deckel 14 zu verhüten. Zur Unterstützung der Lagehaltung dieser zusätzlichen Isolation sind die Abstandsschrauben 72 wie aus Fig. 6 ersichtlich vorgesehen und zum Schutz der Schraubenköpfe vor Metallisieren und dem Aufbau von Fest­ substanzen mit den Deckplatten 74 abgedeckt. Außerdem sieht diese Anordnung eine ausbaubare Lagerhülse 76 b wie auch den entfernbaren Isolationssatz 78 b (78 in Fig. 1) vor, so daß diese verschleißanfälligen Teile durch die Ventildeckel­ öffnung ausgebaut werden können, ohne das Erfordernis, das ganze Ventil aus der Leitung ausbauen zu müssen, wenn diese Teile reparatur- oder ersatzbedürftig sind.

Claims (6)

1. Absperrventil mit einem Gehäusekörper, bestehend aus einer Außenwand, einem Durchflußkanal, einem konischen, mit seinem erweiterten Ende an der Außenwand befestigten, zum Durchflußkanal konzentrischen Ventilkörperteil, an dessen verjüngendem Ende ein zylindrischer Abschnitt an­ geordnet ist, der in einen erweiterten Innenteil des Durchflusses hineinragt und als Ventilsitz ausgebildet ist, und mit einem in Führungen geführten Ventilschieber, der mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungen (48, 50) an zwei sich gegenüberliegenden Außenseiten ( 42) des zylindrischen Abschnitts (40) des Ventilkörperteils (52) in dem erweiterten Innenteil (38) des Durchflusses (22) angeordnet sind.

2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungen (48) parallel ver­ laufende Vorsprünge aufweisen, die sich von den zylindrischen Abschnitten (40) des Ventilkörperteils (52) weg erstrecken, und mit in dem Ventilschieber (18, 18 a, 18 b) ausgebildeten Führungsnuten (50) zusammenwirken.

3. Absperrventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der am Ende des zylindri­ schen Abschnitts (40) vorgesehene Ventilsitz (20, 20 a) lösbar an dem zylindrischen Abschnitt (40) befestigt ist.

4. Absperrventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ventilschieber (18) in dem erweiterten Innenteil ( 38) um die Außenseiten des zylindrischen Abschnitts (40) beidseitig er­ streckende Seitenteile (46) aufweist, in denen die Führungsnuten (50) für die Führungsvorsprünge (47) ausgebildet sind.

5. Absperrventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von sich in Schließrichtung gegenüberliegenden Ven­ tilschiebern (18 b) vorgesehen ist.

6. Absperrventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäusedeckel eine Lagerhülse (76, 76 b) lösbar an­ gebracht ist, durch welche sich eine Betätigungsstange für den Ventilschieber hindurch erstreckt.