DE2728482C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine Rohrleitung mit einer am Rohrauslaß angeordneten Ventilplatte, die zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Lage schwenkbar ist, wobei im Bereich des Auslasses eine Prall­ platte gehalten ist, die sich unterhalb des Rohrauslasses nach vorn über diesen hinaus erstreckt.

Ein derartiges Ventil ist aus der US-PS 28 38 063 bekannt. Bevorzugter Einsatzbereich für Ventile dieser Art ist das untere Ende des Feststoffauslasses eines in einer Krack­ anlage eingesetzten Zyklons. Hierbei ragt der Auslaß in ein Fließbett hinein und ist damit einschließlich der Ventil­ platte intensiven Materialströmungen ausgesetzt. Bei dem be­ kannten Ventil ist unterhalb des Auslasses ein schräg oder horizontal verlaufender Schutzschild vorgesehen, der den Auslaß gegenüber vertikal nach oben gerichteter Material­ strömungen schützen soll. Es besteht hierbei die Gefahr, daß die Ventilplatte durch horizontal oder schräg verlaufende Materialströme innerhalb des Fließbettes verschoben oder für längere Zeit von ihrem Sitz abgehoben wird, so daß Störungen des Prozeßverlaufes eintreten können.

Aus der US-PS 28 38 065 ist ein Ventil bekannt, bei welchem der Rohrauslaß vollständig von einem Gehäuse umschlossen ist. Dieses Gehäuse behindert einen gleichmäßigen Materialaustausch. Die Ventilklappe ist hierbei frei den senkrecht nach oben gerichteten Materialströmungen ausgesetzt, die unbeabsichtigt zu einer öffnung des Ventils und damit einer Störung des Prozeßablaufes führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile das Ventil der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein ungestörter Prozeßablauf unbeeinflußt von wie auch immer gerichteten Materialströmen innerhalb des Fließ­ bettes sichergestellt ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die als Schutzelement für die Ventilklappe dienende Prallplatte in einem vorbestimmten Abstand hinter der Auslaßöffnung die Rohr­ leitung vollständig umgreift und an dieser befestigt ist und aus einem vertikalen Teil sowie einem sich hieran nach unten an­ schließenden, zum vertikalen Teil schräg verlaufenden Teil be­ steht, wobei der vertikale Teil breiter als die Ventilklappe ist. Damit steht die Ventilklappe im Schutz der Prallplatte gegenüber den Materialströmungen des Fließbettes. Sowohl die Hauptströmung des Fließbettes als auch eventuell vertikal ausgerichtete Material­ strömungen vermögen somit keinen störenden Einfluß auf die Ventil­ klappe auszuüben. Dies gilt sowohl für die Hauptströmungsrichtung des Fließbettes als auch für lokal vertikal gerichtete Material­ ströme.

Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des Ventils wird auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen.

Eine bevorzugte Ausführungsform soll nach­ folgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungs­ form des Ventils,

Fig. 2 die Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Ventils und

Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Ventil 10 besitzt zwei in einem stumpfen Winkel zueinander, aneinander befestigte Rohrteile 12 und 14, wobei der obere Teil 12 koaxial auf den Zyklon­ feststoffauslaß 16 ausgerichtet und an diesen angeschlossen ist. Der untere Leitungsteil 14 bildet mit der Senkrechten normalerweise einen Winkel von 30°. Diese Anordnung ge­ stattet einen freien Fluß des Katalysators durch das Ventil, wobei ein Feststoffstau in dem schrägen Teil vermieden wird. Die Neigung muß steiler als der Böschungswinkel des Kata­ lysators sein. Am Auslaßende des schrägen, unteren Rohrteils 14 befindet sich eine Auslaßöffnung 18 sowie das Ventil, das nachfolgend noch im einzelnen beschrieben werden soll. In einem vorbestimmten, rückwärtigen Abstand von der Öffnung 18 ist eine Prallplatte angeordnet, die aus einem vertikalen Teil 20 und einem schräg angeordneten unteren Teil 22 besteht. Der vertikale Teil 20 ist normalerweise einstückig mit dem unteren Teil 22 ausgebildet, wobei jedoch zwei voneinander getrennte Teile miteinander verschweißt, oder auf eine ähnliche Weise miteinander verbunden sein können. Der vertikale Teil besitzt eine Aussparung 24 mit einer im wesentlichen elliptischen Form, die dem Schnitt in dieser Ebene durch den Rohrteil 14 entspricht, so daß er auf den Rohrteil 14 aufgeschoben werden kann und von der Auslaßöffnung zurückversetzt ist. Eine im wesentlichen T-förmige Halte­ klammer 26 ist außen am oberen Ende des senkrechten Teils 20 beispielsweise über eine Schweißnaht befestigt. Das äußere Ende der Halteklammer 26 trägt einen flachen Teil 28, der mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 30 ver­ sehen ist, durch welche jeweils ein kreisförmiger Gelenk­ ring 32 hindurchgreift. Der Durchmesser der Öffnungen ist normalerweise größer als die Dicke der Gelenkringe, so daß sich diese frei in den Öffnungen sowohl in vertikaler als auch in seitlicher Richtung bewegen können und zwar auch dann, wenn das Ventil hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt ist. Die Gelenkringe tragen schwenkbar eine flache, im wesentlichen rechteckförmige Ventilklappe 34, die eine her­ kömmliche Form und Aufhängung besitzt. Die Platte trägt an ihrem oberen Ende im Bereich der Halteklammer 26 ein Paar Öffnungen 36, die im Abstand voneinander angeordnet sind und von den Gelenkringen 32 durchgriffen werden. Die Öff­ nungen entsprechen denen in der Klammer, um eine leichte Drehung der Gelenkringe und auch eine seitliche Bewegung der Ringe innerhalb der Öffnungen zu ermöglichen. Die Ventilklappe 34 liegt an der Auslaßöffnung 18 am unteren Ende des Rohrteils 14 an. Die Klappe ist länglich und zungen­ förmig ausgebildet und ragt in allen Richtungen über die Aus­ laßöffnung 18 hinaus. Die äußeren horizontalen und verti­ kalen Dimensionen sind größer als die entsprechenden Dimen­ sionen des Ventilsitzes, so daß ein sicheres Anliegen an dem Ventilsitz bzw. der Auslaßöffnung 18 gewährleistet ist, un­ abhängig von einer Verschiebung der Klappe. Somit kann sich die Ventilklappe in bezug auf den Sitz im wesentlichen paral­ lel zu diesem in nahezu jede Richtung verschieben, ohne daß die gewünschte Anlage beeinflußt wird. Die Ventilklappe be­ sitzt eine im wesent­ lichen elliptische Ausbildung, die in etwa der Form der Auslaßöffnung entspricht. Natürlich kann sie auch eine andere Form besitzen und etwa rechteckig oder mit abgeschrägten Ecken ausgebildet sein. Das Ventil ist mit den typischen, in einem vertikalen Abstand voneinander angeordneten Ventil­ anschlägen versehen, von denen jeder im wesentlichen aus einem U-förmig ausgebildeten Stab 38 besteht, wobei die äußeren Enden durch Verbindungsstäbe 40 aneinander befestigt sind. Die sich gegenüberliegenden Schenkelenden eines jeden der Anschläge sind beispielsweise durch eine Schweißung an der Prallplatte auf jeder Seite der Auslaßöffnung 18 befestigt.

Der untere Anschlag besitzt einen größeren Abstand von der Platte 20, so daß alle Anschläge mit der Ventilplatte 34 in Kontakt sind, wenn diese in ihre am weitesten geöffnete Position geschwenkt wird. Diese Anordnung erlaubt eine Be­ wegung der Ventilplatte 34 zwischen der geöffneten und ge­ schlossenen Position, wobei eine gewünschte Einschränkung der Bewegung durch den (kleinsten) Abstand zwischen der Aus­ laßöffnung 18 und dem oberen Anschlag 38 bestimmt wird.

Die Auslaßöffnung 18 ist in einem Winkel zur Vertikalebene angeordnet, so daß die Ventilplatte 34, wenn sie sich in einer neutralen Position befindet, immer durch die Schwerkraft in die geschlossene Position gedrückt wird.

Die Prallplatte 20, 22 und deren Anordnung bedeuten eine er­ hebliche Verbesserung im Hinblick auf den Stand der Technik. Der vertikale Teil 20 der Platte ist in einem Abstand von etwa 76 mm in rückwärtiger Richtung von dem Ven­ tilsitz angeordnet und zur Senkrechten parallel zur Ebene der Auslaßöffnung geneigt. Der Ort der rückwärtigen Versetzung der Platte wird durch den für die Installation, die Halterung und die Bewegung der Gelenkringe erforderlichen Zwischenraum bestimmt. Ein geeigneter Bereich der rückwärtigen Versetzung der Platte kann zwischen 51 und 102 mm liegen. Der untere, schräg verlaufende Teil 22 der Prallplatte ist mit Hilfe von quer verlaufenden Knotenblechen auf sich gegenüberliegenden Seiten der Platte an dem Übergang zwischen den Teilen 20 und 22 starr mit dem oberen Teil verbunden. Der Winkel zwischen dem unteren Teil 22 der Platte und der Horizontalen beträgt etwa 45°, obwohl er auch zwischen 45° und 60° schwanken kann, je nach dem in vertikaler Richtung verfügbaren Raum für die Installation des Ventils. Der untere Teil läuft in einer Spitze 44 (in Dreieckform dargestellt) aus und erstreckt sich nach vorn über die senkrechte Projektion der vollgeöffneten Ventilklappe um einen vorbestimmten Abstand von maximal 102 mm hinaus. Dieser Abstand kann sich in Abhängig­ keit von der Größe des Ventils verändern, liegt jedoch in einem Bereich von 76 bis 152 mm. Ein weiterer wesent­ licher Faktor im Hinblick auf die Anordnung der Prallplatte ist darin zu sehen, daß der senkrechte Teil 20 sich bis unterhalb des freien Endes der Ventilklappe 34 um etwa 25,4 mm erstreckt, um sicherzustellen, daß jeglicher Katalysator, der sich an der Platte festgesetzt haben kann, weit genug von der Ventilklappe und der Auslaßöffnung entfernt ist, so daß die Wirkung der Ventilklappe in keiner Weise eingeschränkt wird.

Der untere Teil 22 wirkt als Ablenkungsplatte, die dazu dient, die sich nach oben bewegenden Katalysatorteilchen von der Ventilklappe 34 abzuleiten und somit eine mögliche Beschädigung des Verschlußelementes zu verhindern. Die Spitze der Platte vermindert lediglich die erforderliche Materialmenge für die Platte. Weiter verhindert der untere Plattenteil das Auftreffen möglicherweise existierender, mit hoher Geschwindig­ keit senkrecht nach oben gerichteter Strahlströme un­ mittelbar auf die Ventilklappe und die Öffnung oder den Boden des Rohrteils 14 des Ventils. Die Prallplatte schützt die Ventilklappe vor örtlichen Störungen, die die Stellung der Platte beeinflussen können. Dadurch, daß sich der untere Teil der Platte in einem hinreichenden Maße, d. h. etwa 76 mm über die Ventilplatte hinaus nach vorn erstreckt, wird eine unerwünschte Bewegung der Klappe aufgrund der Blasen­ bildung in dem Fließbett vermieden. Wegen des geringen Quer­ schnittsbereichs, den sie einnimmt, wird die Platte nur mini­ mal von der Gasströmung aus dem Fließbett beeinflußt, während andererseits auch in Reaktoren die gegenseitige Beeinflussung des Gases und der Katalysatorströmungen in dem Fließbett vermindert wird, wodurch sich insgesamt bessere Strömungsver­ hältnisse bei Katalysator-Krackverfahren erzielen lassen. Der vertikal ausgerichtete Teil 20 der Prallplatte schützt wegen seiner Größe vor dem Angriff der Horizontalkräfte nicht nur die untere Spitze der Ventilklappe 34, sondern die gesamte Klappe. Die relativ dichte Lage der Prallplatte an der Ventil­ klappe macht eine übergroße Ausbildung der Schutzplatte über­ flüssig, während gleichzeitig die Platte eine Halterung für die Gelenkringe darstellt, wodurch Aufwand und Kosten für die Her­ stellung des Ventils herabgesetzt werden.

Der Plattenteil 20 sollte mindestens 102 mm breiter als die Ventilklappe 34 sein und, wenn der Abstand der Platte 20 hinter der Klappe 34 102 mm oder größer ist, sollte die Platte 152 mm breiter sein, um einen sicheren Schutz vor dem Angriff der Horizontalkräfte auf die Ventilklappe zu ge­ währleisten. Die Platte 20 kann breit sein, was jedoch ledig­ lich zum Gewicht und den Kosten der Platte beiträgt.

Claims (1)

1. Ventil für eine Rohrleitung mit einer am Rohrauslaß angeordneten Ventilplatte, die zwischen einer ge­ öffneten und einer geschlossenen Lage schwenkbar ist, wobei im Bereich des Auslasses eine Prallplatte ge­ halten ist, die sich unterhalb des Rohrauslasses nach vorn über diesen hinaus erstreckt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Schutzelement für die Ventilklappe (34) dienende Prallplatte (20, 22) in einem vorbestimmten Abstand hinter der Auslaßöffnung (18) die Rohrleitung (14) vollständig umgreift und an dieser befestigt ist und aus einem vertikalen Teil (20) sowie einem sich hieran nach unten anschließenden, zum verti­ kalen Teil schrägverlaufenden Teil (22) besteht, wobei der vertikale Teil breiter als die Ventilklappe (34) ist.