DE3144660A1 - Ventilanordnung fuer fluide mit hoher temperatur und hohem druck - Google Patents
Ventilanordnung fuer fluide mit hoher temperatur und hohem druckInfo
- Publication number
- DE3144660A1 DE3144660A1 DE19813144660 DE3144660A DE3144660A1 DE 3144660 A1 DE3144660 A1 DE 3144660A1 DE 19813144660 DE19813144660 DE 19813144660 DE 3144660 A DE3144660 A DE 3144660A DE 3144660 A1 DE3144660 A1 DE 3144660A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- jacket
- inner jacket
- valve
- heat
- arrangement according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
- F16K27/0209—Check valves or pivoted valves
- F16K27/0218—Butterfly valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
- F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
- F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Valve Housings (AREA)
Description
3U466Q
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung insbesondere zum Einsatz bei Fluiden mit hoher Temperatur und hohem Druck.
Ventilanordnungen, wie sie in Leitungssystemen Verwendung finden, durch die Fluide mit hoher Temperatur und hohem Druck
fließen, beispielsweise mit 870° C (=1600°F) und 10,34 bar (=105 psi)y müssen nicht nur die erforderliche Festigkeit haben,
um den hohen Innendruck auszuhalten, sondern sie müssen auch aus Sicherheitsgründen wärmeisoliert sein, damit die
Außenflächen relativ "kühl" z. B. bei Temperaturen von 120 C (=250 F), bleiben. Zusätzlich muß der Ventilaufbau so gestaltet
sein, daß die volle Funktionsfähigkeit auch bei unterschiedlicher Wärmeausdehnung und -zusammenziehung der Bestandteile
der Ventilanordnungen aufrecht erhalten bleibt.
Es ist dementsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung zu schaffen, die mit Fluiden mit den bezeichneten
Temperaturen und Drücken eingesetzt werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Ventilanordnung
zu schaffen, deren Funktionsfähigkeit auch bei unterschiedlicher thermischer Ausdehnung und -Zusammenziehung der Ventilbestandteile
aufrecht erhalten bleibt, wobei die Temperatur der Außenfläche wesentlich geringer bleiben soll, als die des
Fluids in der Ventilanordnung.
Erfindungsgemäß wird deshalb eine neuartige Ventilanordnung zur Verwendung in Systemen geschaffen, in denen Fluide mit
hoher Temperatur und hohem Druck fließen. Die Ventilanordnung enthält mit Abstand voneinander angeordnete innere und äußere
Mantel, mit denen zwischen ihren entgegengesetzt liegenden Enden eine Ventilbetätigungsstütze verbunden ist. Die Ventilbetätigungsstütze
erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des inneren Mantels. Eine Schicht aus elastischem
Isoliermaterial bedeckt im wesentlichen die gesamte Außenfläche des inneren Mantels mit einer solchen Stärke, daß sie
nur einen Teil des Zwischenraumes zwischen dem Innen- und dem
Außenmantel einnimmt. Ein Körper aus gießbarem, starren hitzebeständigem Material ist in dem verbleibenden Raum zwischen
dem Innen- und dem Außenmantel angeordnet. Ein Ventilbetätigungselement wird in der Ventilbetätigungsstütze gehalten und
steht in den inneren Mantel hinein vor. Ein bewegbares Ventilteil
ist in dem inneren Mantel angeordnet und mit dem Ventilbetätigungselement so verbunden, daß es von einer voll geöffneten
in eine voll geschlossene Stellung bewegt werden kann, um so den Fluidstrom durch den inneren Mantel zu beeinflussen.
Eine Verankerungseinrichtung ist mit dem inneren Mantel dem bewegbaren Ventilteil benachbart verbunden, um den Innenmantel
in dem Bereich des bewegbaren Ventilteils gegen eine Längsbewegung zu sichern, während eine Radialbewegung relativ
zum äußeren Mantel und der Schicht aus hitzebeständigem Material möglich ist. Die beiden Mäntel sind an ihren entgegengesetzt
liegenden Endabschnitten mit Verbindungseinrichtungen versehen, so daß die Ventilanordnung an Fluidleitelemente angeschlossen
werden kann.
In engerer Hinsicht besitzt der Innenmantel der Ventilanordnung allgemein eine venturi-düsenartige Ausgestaltung mit einem
zentral gelegenen verengten Einschnürungsabschnitt, in welchem das bewegbare Ventilteil sitzt. Die Verankerungseinrichtung
enthält zwei Reihen von Stiften, den beiden Seiten des bewegbaren Ventilteils benachbart, wobei jede Reihe eine Vielzahl
von in Umfangsrichtung angeordneten Stiften umfaßt, welche in einer im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Innenmantels
liegenden Ebene angeordnet sind. Jeder Stift ist an einem Ende in dem Einschnürungsabschnitt des inneren Mantels
befestigt und erstreckt sich von diesem in Radialrichtung in eine Bohrung im Körper aus wärmefestem Material, wobei diese
Bohrung eine Überlänge besitzt. Die beiden Stiftreihen sichern den Einschnürungsabschnitt gegen eine Längsbewegung relativ
zum äußeren Mantel, erlauben jedoch eine radiale Relativbewegung der beiden Mäntel gegeneinander, so daß die Funktion des
bewegbaren Ventilteils steht sichergestellt ist.
Weiterhin enthält die Stütze für die Ventilbetätigung zwei so teleskopartig angeordnete Teile, daß diese bei einer radialen
Relativbewegung der beiden Mantel gegeneinander aneinander
gleiten können.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung
näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 Einen in Längsrichtung geführten Schnitt durch die erfindungsgemäße
Ventilanordnung,
Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen nach Linie 2-2 der Fig.1,
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Umgebung eines Stiftes vor der Benutzung der Ventilanordnung und Verdampfung
der Kappe und
Fig. 4 eine vergrößerte Einzeldarstellung einer erfindungsgemäßen
Verankerungsklammer.
Die Ventilanordnung 10 nach Fig. 1 und Fig. 2 besteht im wesentlichen
aus einem Innenmantel 12, der einen Fluiddurchlaß 14 bestimmt, aus einem koaxial zum Innenmantel 12 mit Abstand von
diesem angeordneten Außenmantel 16, aus einer Ventilbetätigerstütze
18, die sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Innenmantels 12 erstreckt, aus einer durch die Ventilbetätigerstütze
18 gehaltene Ventilbetätigeranordnung 20 und aus einem im Innenmantel 12 angeordneten bewegbaren Ventilteil 22,
das so mit der Ventilbetätigeranordnung verbunden ist, daß eine Bewegung zur Beeinflussung des durch den Durchlaß 14 strömenden
Fluids ermöglicht ist.
3U4660
Der Innenmantel 12 ist nach Art einer Venturidüse ausgelegt und besitzt einen zentral gelegenen verengten Einschnürungsabschnitt 24, sich erweiternde Zwischenabschnitte 26, die an
beiden Seiten an den Einschnürungsabschnitt 24 anschließen, und allgemein zylindrische rohrförmige Endabschnitte 28, die
sich wiederum an die Erweiterungs-Zwischenabschnitte 26 anschließen. Die sich erweiternden Abschnitte 2 6 und die Endabschnitte
28 bestehen aus relativ dünnwandigem Metall, während der Einschnürungsabschnitt 24 aus einem Metall mit erheblich
größerer Wandstärke aufgebaut ist.
Der Außenmantel 16 besitzt einen rohrförmigen Mittelabschnitt
30 und einander gegenüberliegende mit Flanschen versehene Endabschnitte 32. Der Außenmantel· ist im wesentlichen konzentrisch
mit dem Innenmantel 12 angeordnet und besitzt einen Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser der
Endabschnitte 28 des Innenmantels 12 ist, so daß zwischen den beiden Mänteln ein Ringraum 34 bestimmt ist. Die Endflansche
32 besitzen eine Vielzahl von am Umfang mit Abstand angebrachten Bohrungen zur Aufnahme von (nicht dargestellten)
Schrauben, die durch mit den Bohrungen 36 ausgerichteten Bohrungen in anschließenden Fluidleitungselementen zur Verbindung
hindurchtreten. Die Metallwand des äußeren Mantels 30 ist relativ stark, um die Festigkeit zu erreichen, die zum Widerstand
gegen die Innendruckkraft des Fluids notwendig ist; diese Innendruckkraft wird, wie später erklärt, auf den
Außenmantel· übertragen.
Die Ventilbetätigerstütze 18 besteht aus einem inneren hohlzyiindrischen
Teil oder einer Büchse 38 und einem äußeren hohlzylindrischen Teil 40 mit größerem Durchmesser als dem des
inneren Teils 38, wobei eine koaxiale Anordnung mit Ausbildung eines Ringraumes 42 zwischen den beiden Hohlzylindern vorgesehen
ist. Das äußere Teil 40 besitzt einen mit Flansch versehenen Endabschnitt 44 und ist, beispielsweise durch Schweißen,
/13
3U4660
am entgegengesetzten Ende in einer Öffnung 46 im Zentralabschnitt
30 des äußeren Mantels 16 befestigt, während die Büchse 38 an einem Endabschnitt, beispielsweise durch Schweißen,
an einer Befestigungsscheibe 48 angebracht ist, durch welche sie über kurze Gewindebolzen 50 mit dem mit Flansch versehenen
Endabschnitt 44 des äußeren Teils 40 verbunden ist. Die zusammenfallenden Längsachsen der Büchse 38 und des Außenteils
40 stehen im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Innenmantels 12. Der untere Abschnitt 39 in der Büchse 38, der einen
verringerten Durchmesser besitzt, kann in einer schüsseiförmigen Führungshülse 52 aufgenommen werden, die gleichfalls
ein Bestandteil der Ventilbetatigerstutze 18 ist. Die Führungshülse 52 hat ein geschlossenes Ende 53 und ist, beispielsweise
durch Schweißen,in einer Öffnung in der Wand des Einschnürungsabschnittes 24 des Innenmantels 12 befestigt, dabei ist die
Büchse 38 koaxial zur Führungshülse 52 angeordnet. Das geschlossene
Ende der Führungshülse 52 besitzt in der Nähe des Einschnürungsabschnittes 24 eine Öffnung, die mit dem Durchlaß
14 in Verbindung steht und durch die sich eine Welle 54 der Ventilbetätigeranordnung 20 erstreckt. Die Führungshülse
52 besitzt ebenfalls im geschlossenen Ende eine Vertiefung zur Aufnahme einer Schubscheibe oder eines Schubringes 56,
gegen den das bewegbare Ventilteil 22 anliegt. Das bewegbare
Ventilteil kann in gezeigter Weise scheibenförmig sein. Die Gesamtlänge der Büchse 38 ist so ausgelegt, daß ihr inneres
Ende vom geschlossenen Ende 53 der Führungshülse 52 einen Abstand aufweist, und der Abschnitt 39 mit verringertem Durchmesser
besitzt eine solche Länge, daß die dadurch gebildete Ringschulter vom oberen Ende der Führungshülse 52 einen Abstand
aufweist. Die beiden dadurch entstehenden Spalte S erlauben eine radiale Relativbewegung zwischen der Führungshülse
52 und der Büchse 38 bei einer Radialbewegung des inneren Mantels 12 gegen den äußeren Mantel 16. Die Büchse 38 besitzt
eine Längsbohrung, in die die Betätigerwelle 54 aufgenommen
/14
und in der sie so abgestützt wird, daß sie sich um ihre Längsachse
drehen kann.
Die Betätigerwelle 54, die einen Teil der Ventilbetätigeranordnung
20 bildet, erstreckt sich durch die Büchse 38, die Endwand der Führungshülse 52■und die Schubscheibe 56 in eine
Vertiefung hinein, die in einem vergrößerten Abschnitt des bewegbaren Ventilteils 22 ausgebildet ist. Das bewegbare Ventilteil
22 ist auf übliche Weise mit dem benachbarten Ende der Betätigerwelle 54 verbunden, z. B. können leicht konische
Stifte 58 eingesetzt werden, so daß bei einer Drehung der Welle 54 auch das bewegbare Ventilteil 22 zwischen der dargestellten
vollständig geschlossenen Stellung in eine vollständig geöffnete Stellung mitdreht, welche nicht dargestellt ist. Um
den Zwischenraum zwischen der Welle 54 und der Bohrungsinnenfläche
der Büchse 38 abzudichten, ist eine Packungsanordnung aus Packungsringen 60 vorgesehen, welche in einem eingesenkten
Abschnitt der Büchse 38 angeordnet sind und ein Packungshalter oder eine Stopfbrille 62 ist mit Bolzen 64 am äußeren Ende der
Büchse gehalten. Die Ventilbetätigeranordnung 20 enthält noch einen Drehantriebsmechanismus 66, der hydraulisch, pneumatisch
oder elektrisch angetrieben sein kann, und einen Stützrahmen, der so angeschlossen ist, daß eine Drehbewegung der Betätigerwelle
54 und damit eine Bewegung des Ventilteils 22 erzeugt werden kann.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung 10 enthält auch eine Isolierung,
die ausreicht, um die Temperatur des Außenmantels 16 wesentlich unter der des Fluids im Durchlaß 14 zu halten. Wenn
beispielsweise die Fluidtemperatur im Durchlaß 14 ca. 870 C
(=1600 F) beträgt, wird durch die Isolation die Temperatur der
Außenfläche des Außenmantels 16 bei etwa 120° C (=25O°F) gehalten.
Die Isolationsschicht besteht bei der gezeigten Ausführung
aus einer Schicht 66 aus einem elastischen oder nachgiebigen Isolationsmaterial, beispielsweise eine aus verwobenen oder
nicht verwobenen langen Keramikfasern bestehende Decke mit der Bezeichnung Insblanket der Fa. A.P. Green Company, Mexico,
Missouri, und einem Körper 68 aus einem gießbaren wärmefesten Material.
Die Schicht 66 aus elastischer Isolierung wird so aufgebracht,
daß sie im wesentlichen die gesamte Außenfläche des Innenmantels
12 sowie die Außenflächen der Büchse 38 und der Führungshülse 52 der Ventilbetätigerstütze 18 überdeckt . Die Schicht 66 kann
so aufgebracht werden, daß das Isolationsmaterial um den Innenmantel 52 und die bereits an dem Innenmantel 12 befestigte
Führungshülse 52 gewickelt oder umgeschlagen wird, bevor der Außenmantel 16 angebracht ist. Das Isolierungsmaterial wird
auf etwa die Hälfte seiner Originalstärke komprimiert und in nicht dargestellter Weise mit einem handelsüblichen Polyethylen-Band
umschlungen, das durch ein nicht dargestelltes Maskierungsband zusammengehalten wird. Auch die Außenfläche der Büchse 38
wird bis zu einer Stelle mit Isolierungsschicht 66 bedeckt, die bis knapp unter der Ringschulter liegt, welche durch den Endabschnitt
39 mit verringertem Durchmesser gebildet wird. Diese Isolierungsschicht kann auf die gleiche Weise, wie eben beschrieben, aufgebracht
werden, bevor das äußere Teil 40 angebracht ist. Nach der Verschraubung des Montageflansches 48 der Büchse 38
mit dem Außenteil 40 und der Montage des bewegbaren Ventilteils 22 im eingeschnürten Abschnitt 24 und der Verbindung mit
der Welle 54 wird der Innenmantel 12 konzentrisch zum Außenmantel 16 gehalten, und der Flansch 48 der Büchse 38 sowie
das Außenteil 40 sind miteinander in der richtigen Stellung verschraubt. Danach wird hitzebeständiges Material in die zwischen
der Schicht 66 aus nachgiebigem oder elastischen Isoliermaterial und den Innenflächen des Außenmantels 16 und des
Aüßenteils 40 entstehenden Räume 34 bzw. 42 eingegossen. Wenn das eingegossene wärmebständige Material sich zu dem Körper 68
/16
verfestigt, ergibt sich durch diesen verfestigten Körper zusammen
mit den relativ starken Wänden des Außenmantels 16 eine
Ventilanordnung 10 mit der durch den relativ hohen Fluiddruck erforderlichen Festigkeit, sowie auch die erfoderliche
Wärmeisolierung.
Der Körper 68 aus wärmebeständigem Material wird im ausgahärteten
Zustand an dem Außenmantel 16 durch zwei Reihen von im Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angebrachten Ankern
70 verbunden oder verankert. Wie am besten in Fig. 4 zu sehen, besteht jeder Anker aus einem U- oder C-förmig gebogenen Stab,
der an dem gebogenen Abschnitt an die Innenfläche der mit Flansch versehenen Endabschnitte 32 des Außenmantels 16 angeschweißt
ist. Der wärmebeständige Körper-68 besteht aus einem wärmebeständigem Material, das im ausgehärteten Zustand
eine hohe Druckfestigkeit besitzt.
Die Funktionsfähigkeit und Integrität der Ventilanordnung 10 wird erfindungsgemäß trotz der unterschiedlichen Bewegungen
der Innen- und Außenmäntel 12 bzw. 16 durch eine Verankerung aufrecht erhalten, die den Einschnürungsabschnitt 24 an einer
Bewegung hindert. Vorzugsweise besteht diese Verankerung aus zwei Reihen von Stiften 72. Jede Reihe von Stiften 72 enthält
eine Vielzahl von in umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Stiften, wobei jeder Stift 72 mit einem Ende an
dem eingeschnürten Abschnitt 24 so befestigt ist, daß er in
Radialrichtung davon absteht. Die Stifte 72 in jeder Reihe liegen im wesentlichen in der gleichen Ebene, die grundsätzlich
senkrecht zur Längsachse des Innenmantels 12 liegt, wobei die Ebenen jeder Reihe zueinander parallel liegen. Jede Stiftreihe
ist an entgegengesetzten Seiten der Längsachse der Welle 54 angeordnet, und zwar in enger Nachbarschaft zum bewegbaren
Ventilteil· 22. Vorzugsweise sind in jeder Reihe fünf Stifte vorgesehen, und jeder Stift 72 jeder Reihe ist, wie Fig. 2
zeigt, in Winkeirichtung gegenüber dem Stift der jeweils anderen
Reihe tun 60° versetzt. Jeder Stift 72 erstreckt sich in eine Sacköffnung 74, die in dem wärmebeständigen Material ausgebildet
ist, und die gegenüber dem Stift 72 eine größere Tiefe aufweist, so daß der eingeschnürte Abschnitt 24 gegen
eine Längsbewegung bezüglich dem wärmefestem Körper 68 und dem Außenmantel 16 gesichert ist, jedoch eine Radialbewegung
dem gegenüber zugelassen ist. Jeder Stift 72 ist vorzugsweise ein Hohlstift, der mit Isoliermaterial 76 gleich
dem die Schicht 66 bildenden Material angefüllt ist, um Hitzestellen am äußeren Mantel durch den Wärmestrom durch die Stifte
zu vermeiden.
Wie in Fig. 3 am besten dargestellt, werden die Sacköffnungen
74 dadurch ausgebildet, daß zeitweilig beispielsweise durch Umwickeln an der Stelle 79 ein Polyethylen-Deckel 78 am abstehen
Ende des jeweiligen Hohlstiftes 72 angebracht wird, nachdem dieser mit Isoliermaterial gefüllt wurde. Die Isolierschicht
66 wird dann auf die Außenfläche des Innenmantels 12 um die Stifte 72 aufgebracht. Das gießbare wärmebeständige
Material wird in den Zwischenraum 34 eingegossen und verfestigt sich um jeden Stift 72 und den zugehörigen Deckel 78.
Unter hohen Temperaturen verdampft der Polyethylen-Deckel 78 und läßt eine Sacköffnung zurück, die eine größere Länge als
der zugeordnete Stift 72 aufweist, so daß die Radialbewegung der Stifte bezüglich des wärmebeständigen Körpers 68 zugelassen
ist.
Die Ventilanordnung 10 besitzt auch eine Gassperre in Form einer Ringplatte 80, die an dem eingeschnürten Abschnitt 24
und der Führungshülse 52 befestigt ist. Die Ringplatte 80 ist quer zur Längsachse der Ventilanordnung 10 angeordnet und
sitzt in der gleichen Ebene, die das bewegbare Ventilteil 22 im geschlossenen Zustand einnimmt. Da die Verbindungsstellen
zwischen den Endabschnitten 28 des Innenmantels 12 und den
(nicht dargestellten) anschließenden Fluidleitelementen nicht
vollständig fluiddicht sind, dient die Platte 80 dazu, Fluid am Umgehen des Ventilteils 22 zu hindern, das durch die relativ
poröse Schicht 66 aus Isoliermaterial infolge des an dem teilweise oder vollständig geschlossenem Ventilteil· abfäsenden
Druckes eindringen kann. Die Platte 80 erstreckt sich in einem in Radialrichtung ebenfalls übergroßen Ringschlitz
82 in der Schicht 66 und im Körper 68 aus wärmebeständigem Material, so daß die Platte 80 sich ebenfalls in
Radialbewegung gegenüber dem Schlitz bewegen kann und so keine Behinderung einer Radiaibewegung des eingeschnürten
Abschnittes 24 bezügiich des Außenmantels 16 und/oder dem wärmebeständigen Körper 68 hindert. Der Radialschlitz wird
in gleicher Weise wie die Sacköffnungen 74 in dem wärmebeständigen Körper 68 durch eine Außenringscheibe aus Polyethylen
ausgebildet, die an dem Außenumfang der Platte 80 vor dem Eingießen des wärmebeständigen Materials 68 in die
Zwischenräume 34 und 42 durch Bänder befestigt wurde. Zwischen der Befestigungsplatte 48 und dem mit Flansch versehenen
Endabschnitt 44 ist eine fiexible Dichtscheibe 84 eingesetzt, um ein Auslecken von Gas durch die Isolierung der
Ventilbetätigerstütze 18 zu verhindern.
Damit entsteht eine Ventilanordnung, mit der der Durchstrom von Fluid von hoher Temperatur und relativ hohem Durck in einer
Leitung beeinflußt werden kann, wobei die Ventilanordnung ihre Funktionsfähigkeit und -Sicherheit auch bei unterschiedlicher
Wärmeausdehnung der einzelnen Ventilkomponenten beibehält. Es ist dabei eine Isolierung so vorgesehen, daß die
Außenflächentemperatur wesentlich unter der Temperatur des
durchströmenden Fluids liegt.
Claims (22)
- EUROPEAN PATENT ATTORNEYS3U4660MANlTZ, FINSTERWALD & QRÄMKOWCurtiss-Wright Corporation One Passaic Street Wood-Ridge, Delaware New JerseyUSADEUTSCHE PATENTANWÄLTEDR. GERHART MANITZ · DlPL -physMANFRED FINSTERWALD · DiPL -ing . DiPL.-wiftrr.CH -ingWERNER GRÄMKOW · DiPl -ingDR. HELIANE HEYN · DiPL -CHEMHANNS-JORG ROTERMUND dipl.-phys.BRITISH CHARTERED PATENT AGENTJAMES G. MORGAN B SC (PHYS) D M SZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES L OFHCE EUROPFEN DES BREVETSMünchen, den
S/3/Hu-C 387310, Nov. 1981Ventilanordnung für Fluide mit hoher.Temperatur und hohem DruckPatentansprücheVentilanordnung zur Verwendung mit Fluiden, die hohe Temperatur und hohen Druck aufweisen, gekennzeichnet durcha) mit Abstand voneinander angebrachte, zu einander koaxiale Innen- und Außenmäntel (12;16)b) eine mit dem inneren Mantel (12) und dem äußeren Mantel (16) zwischen ihren jeweiligen entgegengesetzten Enden verbundene Ventilbetätigerstutze (18),c) eine im wesentlichen die gesamten Außenflächen des Innenmantels (12) bedeckende Schicht aus elastischem Isoliermaterial (66), deren Stärke so bemessen ist, daß sie nur einen Teil des Raumes zwischen dem Innen- und dem Außenmantel einnimmt,/2d) einen aus wärmebeständigem Material bestehenden und in dem restlichen Zwischenraum (34) zwischen dem Innen- und dem Außenmantel angeordneten Körper,e) eine in der Ventilbetätigerstütze (18) abgestützte und in den inneren Mantel (12) vorstehende Ventilbetätigereinrichtung (54) ,f) ein in dem Innenmantel (12) angeordnetes und mit der Ventilbetätigereinrichtung (54) zur Bewegung von einer voll offenen bis zur einer voll geschlossenen Stellung verbundenes bewegbares Ventilteil· (22) zur Steuerung des F^idstromes durch den Innenmantel,g) eine an dem Innenmantel (12) in Nachbarschaft zum bewegbaren Ventilteil· (22) angebrachte Verankerungseinrichtung (72) zur Verhinderung einer Bewegung des Innenmanteis (12) in dem Bereich des bewegbaren Ventiiteiis relativ zum äußeren Mantel (16) und dem wärmebeständigen Körper (68), bei gleichzeitigem Zulassen einer Radialbewegung des Innenmantels rel·ativ zum Außenmantel· und zum wärmebeständigen Körper, undh) an den entgegengesetzt iiegenden Enden des Innen- und des Außenmanteis angeordnete Verbindungseinrichtungen (28; 32, 36) zur Verbindung der Mäntel· mit Fiuidieitungsel·ementen. - 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventiibetätigerstütze (18) Einrichtungen (38, 52) vorgesehen sind, um eine Reiativ-Radiaibewegung des Innen- zum Außenmantel· zuzulassen.
- 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn ζ eich-n e t , daß die Ventilbetätigerstütze (18) ein inneres (38) und ein äußeres (40) rohrförmiges Teil entha^, und daß die Radiai-Bewegungseinrichtung eine mit einem Endabschnitt an dem Innenmantel· (12) befestigte Führungshüise/3(52) enthält, in der gleitend ein Endabschnitt (39) des inneren rohrförmigen Teils (38) aufgenommen ist.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigerstütze (18) koaxial angeordnete innere (38, 52) und äußere (40) Rohrteile enthält, die in ihrem Durchmesser so ausgelegt sind, daß sie jeweils einen Abstand voneinander besitzen, daß das innere rohrförmige Teil zwei teleskopartig angeordnete, mit ihren jeweiligen Endabschnitten an einer Seite mit dem Innen- bzw. dem Außenmantel verbundene Abschnitte besitzt, daß der Raum zwischen dem inneren und dem äußeren rohrförmigen Teil mit dem Raum zwischen dem Innen- und dem Außenmantel in Verbindung steht, und daß das innere rohrförmige Teil mit einer Schicht aus elastischem Isoliermaterial (66) bedeckt ist und daß in dem Zwischenraum (42) zwischen der Isoliermaterialschicht und dem äußeren rohrförmigen Teil wärmebeständiges Material (68) angeordnet ist.
- 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegbare Ventilteil (22) scheibenförmig ausgebildet ist mit einem solchen Durchmesser, daß eine dichte Laufpassung zur Innenfläche des Innenmantels besteht und daß es drehbar abgestützt ist.
- 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g ekennzeichnet , daß die Verankerungseinrichtung eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten, an dem Innenmantel befestigten und von diesem radial in den Körper (68) aus wärmebeständigem Material abstehenden Stiften (72) enthält, wobei die Stifte (72) in senkrecht zur Längsachse des Innenmantels (12) stehenden Ebenen angeordnet sind.
- 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stift (72) sich in eine Sacköffnung (74) in dem wärmebestädigem Material (68) erstreck^ daß die Sacköffnung eine größere Länge als der Stift besitzt und der Stift in Axialrichtung in der Sacköffnung gleiten kann.
- 8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Reihen von in ümfangsrichtung verteilten Stiften (72) vorgesehen sind, wobei die Stifte jeder Reihe in einer senkrecht zur Längsachse des Innenmantels (12) liegenden Ebene angeordnet sind, jeder Stift (72) an einem Ende an dem Innenmantel· befestigt ist und radial von diesen absteht.
- 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stift (72) rohrförmig ausgebildet und mit wärmeisolierendem Material (76) gefüllt ist.
- 10. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilbetätigerstütze eine sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Innenmantels erstreckende Achse besitzt.
- 11. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenmantel· (12) venturidüsenartig gestaitet ist und einen zentral· geiegenen Einschnürungsabschnitt (24) besitzt.
- 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn ζ e ichnet, daß das bewegbare Ventiiteil· (22) in dem eingeschnittenen Abschnitt (24) des Innenmantels (12) ange-^ ordnet ist.
- 13. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß der eingeschnürte Abschnitt eine wesentlich größere Wandstärke als die anderen Abschnitte des Innenmantels (12) aufweist, und daß die Verankungseinrichtung (72) an dem eingeschnürten Abschnitt mit vergrößerter Wandstärke angebracht sind.
- 14. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungseinrichtungen am Außenmantel (16) mit Flansch versehene Endabschnitte (32) sind mit in Umfangsrichtung mit Abstand angeordneten Bohrungen (36) für Befestigungsschrauben t und beim Innenmantel (12) an einem Ende ein Endabschnitt mit vergrößertem Durchmesser zur Aufnahme eines Endes eines Innenmantels einer benachbarten Fluidleitung vorgesehen ist.
- 15. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Verankerungseinrichtung mindestens eine Reihe von in Umfangsrichtung mit Abstand angeordneten, an einem Ende an dem eingeschnürten Abschnitt (24) befestigten Hohlrohrstiften ('72) ist, um dadurch eine thermische Längsdehnung und Zusammenziehung des Mantels in entgegengesetzten Richtungen von der durch die Hohlrohrstifte bestimmten Ebene aus zu bewirken.
- 16. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß am Außenmantel (16) Verankerungseinrichtungen (70) für den Körper aus wärmebeständigem Material (68) an dem Außenmantel vorgesehen sind.
- 17. Ventilanordnung zur Verwendung mit Fluiden mit hoher Temperatur und hohem Druck, gekennzeichnet durch:/6~6~ 3H4660a) Einen einen Durchflußweg für das Fluid mit hoher Temperatur und hohem Druck bestimmenden Innenmantel (12) aus Metall,b) einen mit Abstand den Innenmantel (12) umgebenden Außenmantel (16) aus Metall mit einer größeren Wandstärke als der des Innenmantels (12),c) eine in der Mitte zwischen den Enden der Außen- und Innenmäntel (12, 16) angeordnete, im wesentlichen senkrecht auf der Längsachse des Außenmantels stehende Ventilbetätiger stütze (18),d) die ein Außenteil (40) und ein mit Abstand dazu koaxiales Innenteil (38, 52) aufweist,e) wobei Innen- bzw. Außenteil (52, 40) fluiddicht mit dem Innen- bzw- Außenmantel (12, 16) verbunden sind,f) ein in dem Innenteil (38,, 52) der Ventilbetätigerstütze (18)aufgenommenes und abgestützes Ventilbetätigerelement (54), das bis in den Innenmantel hineinreicht,g) ein in dem Innenmantel an dem Ventilbetätigerelement (54) zur Bewegung von einer voll geöffneten in eine voll geschlossene Stellung verbundenes bewegbares Ventilelement (22) zur Steuerung des Fluidstromes durch den Innenmantel (12),h) eine im wesentlichen die gesamte Außenfläche des Innenmantels bedeckende Schicht (66) aus elastischem wärmeisolierenden Material mit einer solchen Stärke, daß nur ein Teil des Raumes zwischen dem Innen- und dem Außenmantel eingenommen wird,i) einen Körper (68) aus wärmebeständigem, druckfesten Material, der im wesentlichen den restlichen Raum (34) zwischen dem Innen- und dem Außenmantel und den verbleibenden Raum (42) zwischen dem Innen- und dem Außenteil der Ventilbetätigerstütze (18) einnimmt,j) mit dem Innenmantel in der Nähe der Mitte in Längsrichtung verbundene Verankerungseinrichtungen (72) zur Verbindung des wärmebeständigen Körpers (66) mit dem Innenmantel bei Zulassen von Radialbewegung des Innenmantels relativ zu dem wärmebeständigen Körper und einer Längsbewegung in entgegengesetzten Richtungen von den Verankerungseinrichtungen, undk) Verbindungseinrichtungen (32, 36) an entgegengesetzten Enden der Innen- und Außenmäntel (12; 16) zur Verbindung derselben mit benachbarten Fluidleitungsabschnitten.
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch' gekennzeichnet , daß das bewegbare Ventilelement eine zum Dichteingriff mit der Innenfläche des Innenmantels (12) ausgelegte und um eine sich gemeinsam mit der Drehachse des Ventilbetätigerelementes (54) erstreckende Achse drehbare Scheibe (22) ist.
- 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch g e ken.nzeichnet , daß die Verankerungseinrichtungen zwei Reihen von in Umfangsrichtung mit Abstand verteilten Stiften (72) enthalten, wobei jeweils eine Reihe den beiden entgegengesetzten Seiten der Achse der Ventilbetätigerstütze (18) benachbart angeordnet ist, daß jeder Stift mit einem Ende an dem Innenmantel (12) befestigt ist und radial von diesem in eine Sacköffnung (74) in dem Körper (68) aus wärmebeständigem Material absteht, wobei die Bohrung (74) eine Überlange, bezogen auf die Länge des zugeordneten Stiftes (72) aufweist,so daß der Stift in seiner Axialrichtung bei einer Radialbewegung des Innenmantels gegenüber dem Außenmantel frei bewegbar ist, jedoch in seiner Längsbewegung so zurückgehalten ist, daß die Längsbewegung des Innenmantels von jeder Reihe von Stiften aus in entgegengesetzten Richtungen stattfindet.
- 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Stift (72) ein mit wärmeisolierendem Material (76) gefüllter Hohlstift (72) ist.
- 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel (12) venturi-düsen-artig gestaltet und mit einem Einschnürungsabschnitt (24) versehen ist und daß die beiden Stiftreihen (72) parallel und mit Abstand zueinander an dem Einschnürungsabschnitt (24) befestigt sind.
- 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschnürte Abschnitt (24) eine wesentlich größere Wandstärke als die anderen Abschnitte des Innenmantels (12) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813144660 DE3144660A1 (de) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | Ventilanordnung fuer fluide mit hoher temperatur und hohem druck |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813144660 DE3144660A1 (de) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | Ventilanordnung fuer fluide mit hoher temperatur und hohem druck |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3144660A1 true DE3144660A1 (de) | 1983-05-19 |
DE3144660C2 DE3144660C2 (de) | 1993-03-18 |
Family
ID=6146057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813144660 Granted DE3144660A1 (de) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | Ventilanordnung fuer fluide mit hoher temperatur und hohem druck |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3144660A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0199838A1 (de) * | 1985-04-30 | 1986-11-05 | Asahi Glass Company Ltd. | Drosselklappe zur Steuerung eines Hochtemperaturfluids |
DE3725392A1 (de) * | 1987-07-31 | 1989-02-09 | Edmund Dipl Ing Stangl | Abflussregler fuer stauraeume in kanalsystemen |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3701359A (en) * | 1971-01-25 | 1972-10-31 | Exxon Research Engineering Co | High temperature slide valve |
US3964507A (en) * | 1975-01-13 | 1976-06-22 | Tapco International, Inc. | Slide valve with integrated removable internals |
-
1981
- 1981-11-10 DE DE19813144660 patent/DE3144660A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3701359A (en) * | 1971-01-25 | 1972-10-31 | Exxon Research Engineering Co | High temperature slide valve |
US3964507A (en) * | 1975-01-13 | 1976-06-22 | Tapco International, Inc. | Slide valve with integrated removable internals |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0199838A1 (de) * | 1985-04-30 | 1986-11-05 | Asahi Glass Company Ltd. | Drosselklappe zur Steuerung eines Hochtemperaturfluids |
DE3725392A1 (de) * | 1987-07-31 | 1989-02-09 | Edmund Dipl Ing Stangl | Abflussregler fuer stauraeume in kanalsystemen |
DE3725392C2 (de) * | 1987-07-31 | 1998-07-23 | Edmund Dipl Ing Stangl | Abflußregler für Stauräume in Kanalsystemen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3144660C2 (de) | 1993-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4212945A1 (de) | Vorrichtung zur reparatur oder umkonstruktion eines ventils | |
DE2020154B2 (de) | Vorrichtung zum reinigen der abgase von brennkraftmaschinen | |
DE1912905C3 (de) | Korrosionsbeständiger Kegelhahn | |
EP0148434B1 (de) | Heissgasbehälter mit Isolierung aus einander überlappenden keramischen Körpern | |
DE3144660A1 (de) | Ventilanordnung fuer fluide mit hoher temperatur und hohem druck | |
DE2949726C2 (de) | ||
DE69819633T2 (de) | Aufbau eines Gehäuses für Oberflächenbrenner zur Verhinderung von Undichtheiten | |
DE19540692A1 (de) | Druckminderungsventil und Gasbehälterventil für eine Flüssiggasflasche | |
DE2652879C2 (de) | ||
DE2712307A1 (de) | Einrichtung zum absperren zweier koaxialer rohrleitungen | |
DE3341869C2 (de) | ||
DE3913422C2 (de) | ||
DE60014783T2 (de) | Betätigungsvorrichtung für die schwenkbare schubdüse eines strahltriebwerks mit mehreren in umfangsrichtung verteilten elastischen bauteilen | |
DE2301646A1 (de) | Katalysatortopf fuer abgasleitungen | |
DE2337479A1 (de) | Mehrteilige auspuffleitung fuer brennkraftmaschinen | |
DE4224499C2 (de) | Flanschverbindung zwischen zwei abgasführenden Teilen | |
DE10025189A1 (de) | Armatur mit verbesserter Belastbarkeit | |
DE2542807C3 (de) | Berstschutz-Anordnung für Rohrleitungen, insbesondere für Primärkühlmittel führende Rohrleitungen von Kernreaktoren | |
DE2202718A1 (de) | Flexible Leitungsverbindung | |
DE2728173A1 (de) | Ruehrwerk fuer metallschmelzen | |
DE2242087C2 (de) | Absperrschieber | |
DE3223082C2 (de) | Weichstoffkompensator sowie Verfahren zu dessen Vorwärmen und Kühlen | |
DE2613349C3 (de) | Abgasnachbrennvorrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
AT379669B (de) | Absperrschieber mit im normalen betrieb unverschiebbarer spindel | |
DE3444514C2 (de) | Schieberverschluß für metallurgische Gefäße, insbesondere für Stahlpfannen, zum Einblasen von Gasen oder von in Gasen suspendierten Feststoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |