DE3240871A1

DE3240871A1 - Absperrschieber mit gehaeusedruckentlastung

Info

Publication number: DE3240871A1
Application number: DE19823240871
Authority: DE
Inventors: Mike Allison Park Pa. Bonfiglio; Joseph R. Butler Pa. Santoro
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1983-05-26
Also published as: BE895026A; SE8205477L; KR840002080A; IT1154031B; SE8205477D0; GB2109508A; IT8224178A0; JPS5888269A; FR2516625A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. .

Absperrschieber weisen typischerweise einen im Schiebergehäuse gebildeten Hohlraum auf _a der zur Aufnahme der Yerschlußplatte und der Schieberspindel zum öffnen bzw. Schließen des Schiebers dient. Häufig steht dieser Gehäusehohlraum mit dem Strömungskanal in Strömungsverbindungj so daß Strömungsmittel aus dem Strömungskanal in den Gehäusehohlraum eindringen kann« Beim Schließen des Schiebers kann dieses Strömungsmittel dann im Gehäusehohl= raum eingeschlossen werden» Normalerweise hat solches eingeschlossenes Strömungsmittel keinen Einfluß auf die Punktionsfähigkeit oder Dichtheit des Schiebers. Bei Schiebern_s die hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, kann jedoch das im Gehäusehohlraum eingeschlossene Strömungsmittel durch Wärmedehnung derart hohe Drücke hervorrufen j daß die Punktion des Schiebers beeinträchtigt wird oder Strömungsmittel aus dem Gehäusehohlraum in die Außenluft austreten kann» Derartige Leckerscheinungen sind

insbesondere dann problematisch und höchst unerwünscht, wenn es sich um ein giftiges, korrosives, radioaktives oder in sonstiger Weise gefährliches Strömungsmittel handelt.

„Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Absperrschieber der eingangs genannten Gattung mit einer selbsttätigen Gehäusedruckentlastung bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzdruckes auszustatten. 10

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst. .

Die Gehäusedruckentlastungseinrichtung stellt eine Strömungsverbindung zwischen dem Schiebergehäusehohlraum und der Hochdruckseite des HauptStrömungskanals her, so daß der Druck im Gehäusehohlraum stets im wesentlichen gleich dem Strömungsmitteldruck in dem Hauptströmungskanal stromauf des Schiebers ist. Infolgedessen überschreitet der im Gehäusehohlraum herrschende Druck den Betriebsdruck des Schiebers nicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in welchen zeigt:

Fig. 1 einen Absperrschieber nach der

Erfindung im Axialschnitt, 30

Fig. 2 einen Querschnitt längs der

Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene III-III

in Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Absperrschieber 10 weist ein Gehäuseoberteil 12 auf _s das mit dem übrigen Schiebergehäuse 14 einteilig ausgebildet oder daran befestigt sein kann. Durch das Gehäuseoberteil 12 verläuft eine Schieberspindel 16 hindurch_s die ein mit einem Innengewinde 20 des Gehäuseoberteils 12 zusammenwirkendes Schraubgewinde l8 aufweist, um eine Spindelverschiebung relativ zum Schiebergehäuse erzeugen zu können» Zum Drehen der Schieberspindel ist diese an ihrem aus dem Schiebergehäuse herausragenden Ende mit einem Handrad 22 versehen» Im Gehäuseoberteil 12 ist um die Schieberspindel 16 herum eine Stopfbuchspackung angeordnet, um ein Auslecken von Strömungsmitteln zu verhindern. Auf dem Gehäuseoberteil 12 ist eine Anpreßvorrichtung 26 zum straffen Anpressen der Stopfbuchspackung montiert.

Im Schiebergehäuse 14 ist ein Strömungskanal 30 zur Führung einer Strömungsmittelströmung gebildet« Am unteren Ende der Schieberspindel 16 ist eine Verschlußplatte 32 befestigt, die als keilförmiger Metallkörper ausgebildet ist. Durch Drehen der Schieberspindel 16 wird die Verschlußplatte 32 aus dem Strömungskanal 30 heraus oder in diesen hineinbewegt j um den Strömungskanal 30 für die Strömung freizugeben oder abzusperren. Bei vielen herkömmlichen Bauarten ist die Verschlußplatte als einteiliges massives Bauteil oder als aus mehreren massiven Einzelteilen zusammengesetztes massives Bauteil ausgebildet, so daß in der Absperrstellung kein Strömungsmittel durch den Strömungskanal 30 hindurchtreten kann» Im angehobenen Zustand der Verschlußplatte zur Freigabe des Strömungskanals kann üblicherweise das Strömungsmittel auch an der Verschlußplatte vorbei in den im Gehäuseoberteil gebildeten Hohlraum gelangen_s der zur Aufnahme der Verschlußplatte und der Schieberspindel dient» Normalerweise führt das Eintreten von Strömungsmittel in diesen Gehäusehohlraum nicht

zu Problemen. Wenn jedoch der Schieber wieder geschlossen wird, wird bei den bekannten Schieberbauarten das in den Gehäusehohlraum eingetretene Strömungsmittel durch die in ihre Schließstellung gebrachte Verschlußplatte in dem Gehäusehohlraum eingeschlossen. Bei Schiebern für Hochtemperaturanwendungen kann aber das im Gehäusehohlraum eingeschlossene Strömungsmittel durch Erwärmung und die demzufolge eintretende Wärmeausdehnung unter Umständen derart extreme Drücke auf die Stopfbuchspackung 24 und das Gehäuseoberteil erzeugen, daß ein Austritt von Strömungsmittel aus dem Gehäuseoberteil eintreten kann, was besonders unerwünscht ist, wenn es sich um ein gefährliches oder giftiges Strömungsmittel handelt.

Zur Verhinderung des Auftretens eines Überdruckes in dem Gehäusehohlraum 34 ist der dargestellte Absperrschieber 10, wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, mit einer Druckentlastungseinrichtung 36 ausgestattet, um einen Druckausgleich zwischen dem Gehäusehohlraum 34 und dem Strömungskanal 30 derart herbeiführen zu können, daß der Strömungsmitteldruck im Gehäusehohlraum 34 den im Strömungskanal 30 herrschenden Druck nicht wesentlich übersteigt.

Diese Druckentlastungseinrichtung 36 weist einen zwischen dem Schiebergehäuse 14 und den Seiten- und Boden-. flächen der Verschlußplatte 32 gebildeten Kanl 38 auf, mit welchem eine in der Verschlußplatte 32 gebildete Bohrung 40 in Verbindung steht. Außerdem weist die Verschlußplatte 32 noch eine Querbohrung 42 auf, die mit der genannten Bohrung 40 in Verbindung steht und vollständig durch die Verschlußplatte 32 hindurchverläuft, so daß sie also mit dem Strömungskanal 30 auf beiden Seiten der Verschlußplatte 32 Verbindung hat. Diese Querbohrung 42 weist einen Mittelabschnitt größeren

Durchmessers zur Aufnahme eines beweglichen, hanteiförmigen Ventilkörpers 44 auf_s der durch den erweiteten einen Endabschnitt der einen Querbohrung in den genannten Mittelabschnitt einführbar ist und durch eine in den erweiteten Endabschnitt eingesetzte Hülse 46 mit einer dem anderen Endabschnitt der Querbohrung 42 entsprechenden Bohrung am Herausfallen gehindert wird. Der Ventilkörper 44 ist in dem Mittelabschnitt der Querbohrung 42 hin und her verschiebbar., so daß er jeweils entweder den einen Endabschnitt der Querbohrung 42 oder die Bohrung 48 der Hülse 46 absperren kann und damit jeweils die Strömungsverbindung zwischen den beiden Teilen des Strömungskanals beiderseits der Verschlußplatte blockiert, gleichzeitig aber eine Strömungsverbindung zwischen jeweils nur dem auf einer Seite der Verschlußplatte befindlichen Teil des Strömungskanals 30 und (über die Bohrung 40 und den Kanal 38) dem 'Gehäusehohlraum 34 herstellte Bei der in Pig» I gezeigten Anordnung ist der rechte Teil des Strömungskanals 30 über die Bohrung 48 der Hülse 46₉ die Bohrung 40 und den Kanal mit dem Gehäusehohlraum 34 verbunden.

Die Druckentlastungseinrichtung 36 ist also so ausgebildet, daß sie doppeltwirkend ist, d.h., der Ventilkörper 44 wird jeweils von der Hochdruckseite der Verschluß- platte 32 zur Niederdruckseite bewegt, unabhängig davon, welche Seite der Verschlußplatte 32 jeweils die Hochdrückseite ist. Auf diese Weise hält der Ventilkörper 44 stets eine Strömungsverbindung zwischen dem hochdruckseitigen Teil des Strömungskanals 30 und der Bohrung 40 aufrecht, Da die Bohrung 40 mit dem Kanal 38 und dieser mit dem Gehäusehohlraum 34 in Verbindung steht₉ wird demzufolge stets eine Strömungsverbindung zwischen dem Gehäusehohlraum 34 und dem hochdruckseitigen Teil des Strömungskanals aufrechterhalten. Infolgedessen herrscht im Gehäusehohlraum J> stets ein Druck_s der im wesentlichen gleich dem Druck im hochdruckseitigen Teil des Strömungskanals 30 ist, so daß eine extreme Überdruckbeaufschlagung des Gehäusehohlraums 34 ausgeschlossen ist.

Claims

Patentansprüche

TlJ Absperrschieber^ dessen Schiebergehäuse ein Gehäuseoberteil mit einem Gehäusehohlraum zur Aufnahme der Verschlußplatte bei geöffnetem Schieber aufweist» gekennzeichnet durch eine in die Verschlußplatte (32) eingebaute Druckentlastungseinrichtung (36) _s die mit den beiden beiderseits der Verschlußplatte befindlichen Teilen des Strömungskanals (30) und außerdem mit dem Gehäusehohlraum (3¹O in Strömungsverbindung steht und wahlweise die Strömungsverbindung zwischen dem Gehäusehohlraum (34) und dem einerseits der Verschlußplatte gelegenen Teil des Strömungskanals unter gleichzeitigem Absperren der Strömungsverbindung zwischen dem Gehäusehohlraum und dem andererseits der Verschlußplatte gelegenen Teil des Strömungskanals offen hält.

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2. Absperrschieber nach Anspruch -1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Druckentlastungseinrichtung (36) eine in der Verschlußplatte (32) gebildete Bohrung (40) die mit dem Gehäusehohlraum (34) in Strömungsverbindung steht, weiter eine mit dieser Bohrung in Verbindung stehende, ebenfalls in der Verschlußplatte gebildete und beiderseits der Verschlußplatte in die beiden Teile des Strömungskanals ausmündende Querbohrung (42 _s 48)_s und einen in einem erweiterten Mittelabschnitt dieser Querbohrung verschiebbar angeordneten Ventilkörper (44) zum wahlweisen Absperren jeweils des in einen der beiden Strömungskanalteile ausmündenden Abschnitts der Querbohrung unter gleich-

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zeitigem Offenhalten des in den anderen Ströraungskanalteil ausmündenden Endabschnitts der Querbohrung aufweist«,
3. Absperrschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Schiebergehäuse (14) ein die Verbindung zwischen der erstgenannten Bohrung (40) der Verschlußplatte (32) und dem Gehäusehohlraum (34) herstellender Kanal (38) gebildet ist.
4. Absperrschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Mittelabschnxtt der Querbohrung (42, 48) angeordnete Ventilkörper (44) als hanteiförmiger, zwei durch einen Schaft miteinander verbundene kugelige Endteile aufweisender Körper ausgebildet ist.