DE3241784A1

DE3241784A1 - Einrichtung zum verschliessen einer beschickungsoeffnung fuer druckfeste behaelter

Info

Publication number: DE3241784A1
Application number: DE19823241784
Authority: DE
Inventors: Johann 4202 Hellmonsödt Stadler
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1981-11-26
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1983-06-01
Also published as: US4747741A; CA1233767A; ATA509881A; AU554658B2; DE3241784C2; DD204855A5; PL239206A1; YU261882A; TR22031A; JPS58142077A; AU9046982A; AT381871B; YU42826B

Description

Einrichtung zum Verschließen einer Beschickungsöffnung

für druckfeste Behälter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verschließen einer Beschickungsöffnung für druckfeste Behälter, insbesondere Autoklaven, mit einem Deckel, dessen Durchmesser den Durchmesser der öffnung übersteigt, und einem Antrieb zum öffnen und Schließen des Deckels. Insbesondere in der Kohletrocknung nach dem Fleißner-Verfahren ist es erforderlich, körniges bzw. s-tückiges Gut in einen Autoklaven einzubringen, weicher in der Folge mit Heißdampf bzw. Sattdampf unter Druck beaufschlagt wird. Es ist somit eine relativ große Beschickungsöffnung für das Einbringen der zu trocknenden Kohle erforderlich, und derartige Beschickungsöffnungen wurden bisher durch einen außen am Autoklaven angelenkten Deckel verschlossen. Für den sicheren Verschluß des Deckels sind eine Reihe von Konstruktionen bekannt geworden, wobei insbesondere ein mehr oder minder aufwendiger Bajonettverschluß durch Verdrehen des Deckels eine Verriegelung .des Deckels bewirkte. Da der Deckel nach außen wegklappbar ausgebildet war, war es sowohl für die Schwenkbewegung des Deckels als auch für die Verriegelung durch Verdrehen des Deckels erforderlich, gesonderte Antriebe vorzusehen und eine entsprechende Steuerung für den Schwenkantrieb des Deckels und den Drehantrieb zur Verriegelung des Bajonettverschlusses anzuordnen. Das Wegklappen des Deckels bedingte weiters eine verschwenkbare Aufgabeschurre, über welche die zu trocknende Kohle in den Autoklaven eingebracht wird, und es ist auch für diese verschwenkbare. Schurre neben einem gesonderten Antrieb mit entsprechender Steuerung zusätzlich eine Staubabsaugug erforderlich gewesen.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der ein-' gangs genannten Art zu schaffen, welche mit einem Aufgabebunker

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in dauernder staubdichter Verbindung gehalten werden kann und welche ein besonders einfaches öffnen und Schließen des Autoklaven ohne Gefahr einer Fehlbedienung erlaubt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel in das Innere des Behälters absenkbar geführt ist und daß der Hubantrieb für das öffnen oder Schließen des Deckels an der Außenseite des Behälters abgestützt ist. Da die Befüllung des Autoklaven mit stückigem Gut nicht bis an den oberen Rand erfolgt, ist immer genügend Freiraum für das Absenken des Deckels vorhanden, ohne daß das tatsächliche Volumen des Autoklaven bei gleichem Nutzvolumen vergrößert werden muß. Dadurch, daß der Deckel durch Anheben geschlossen wird, wirkt der im Autoklaven während des Dämpfens aufgebaute Druck im Schließsinne des Deckels, wodurch ein sicheres Dichten des Deckels gewährleistet wird. Der Anpreßdruck eines derartigen Deckels beträgt bei einem Durchmesser von etwa 1 m und einem Druck von ca. 40 bar über 300 t und es ist auf diese Weise sichergestellt, daß der Autoklav, solange er unter Druck steht, nicht unbeabsichtigt geöffnet werden kann. Das Deckelgewicht selbst beträgt bei dem genannten Durchmesser von ca. Im etwa 500 kg und ein derartiges Deckelgewicht kann durch ein einfaches hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat abgesenkt und angehoben werden. Es ist somit ein vergleichsweise einfacher Antrieb für das öffnen oder Schließen des Deckels möglich, wobei der Schließdruck von dem im Autoklaven aufgebauten Druck übernommen wird.

In einfacher Weise kann die Ausbildung erfindungsgemäß so getroffen sein, daß mit der Öffnung im Betrieb ein Anschlußstutzen verbunden ist, welcher eine Führung für einen den Deckel tragende heb- und senkbare Stange aufweist. Auf diese Weise wird ein dichtender Anschluß an den Aufgabebunker ermöglich, so daß für eine gesonderte Staubabführung beim Einbringen von stückigem oder körnigem Material nicht gesorgt zu werden braucht. Hiefür kann an den Anschlußstutzen ein relativ zum druckfesten Behälter ortsfester Aufgabebunker mit einer verschließbaren Entleerungsöffnung über eine ortsfeste dicht angeschlossene Leitung angeschlossen werden.

Vorzugsweise weist die Beschickungsöffnung des Behälters" einen den Deckel bzw. die Dichtfläche des Deckels übergreifenden,

ringförmigen Rand auf, welcher vorzugsweise ein ringförmiges Dichtungselement trägt. Der Rand des Behälters kann auf diese' Weise entsprechend bearbeitet werden und es können ringförmige Einsatzteile vorgesehen sein, welche die für die Abstützung des Deckels erforderlichen Festigkeitseigenschaften aufweisen. In einfacher Weise kann der Deckel einen mit dem ringförmigen Rand des Behälters zusammenwirkenden konischen Rand aufweisen und der ringförmige Rand des Behälters eine ringförmige Lippendichtung tragen. Eine derartige Lippendichtung kann Bearbeitungsungenauigkeiten des konischen Randes des Deckels ausgleichen und hat insbesondere den Vorteil, daß die Dichtlippe durch den im Autoklaven aufgebauten Druck an den konischen Rand des Deckels angepreßt wird, wodurch die Dichtwirkung verbessert wird. Die Ausbildung kann aber auch so getroffen sein, daß der Rand des Deckels und/oder der ringförmige Rand des Behälters eine ballige Sitz- und/oder Dichtfläche aufweist. In diesem Fall kann eine gesonderte Dichtung entfallen, da zwischen der balligen Fläche des Deckels oder des ringförmigen Randes des Behälters und der Gegenfläche des jeweilig anderen Teiles eine Linienberührung erzielt werden kann, welche selbst eine vollständige Dichtung ergibt. Es können hiebei Einsatzteile aus verschiedenen Materialien, wie z. B. Bronze und Weißmetall, verwendet werden, welche eine exakte Dichtung ergeben.

Um zu verhindern, daß zwischen den Dichtflächen bzw. Sitzflächen des Deckels am ringförmigen Rand des Behälters körniges bzw. stückiges Material verbleibt, weist erfindungsgemäß der ringförmige Rand des Behälters Düsen für das Aufblasen von Preßluft oder Dampf auf die Sitz- und/oder Dichtflächen des Deckels auf. . '

Wenn anschließend an die Sitzflächen des Deckels am Rand eine gesonderte Dichtung vorgesehen ist, könnte bei der Beaufschlagung der Sitzfläche mit Preßluft oder Dampf zwischen dem Dichtungselement und der Sitzfläche des Deckels am Rand der öffnung ein Preßluft- oder Dampfpolster eingeschlossen werden, welcher die exakte Dichtung des Dichtungselementes, insbesondere der Lippendichtung, in Frage stellen könnte. Es weist daher bei einer solchen Ausbildung vorzugsweise der ringförmige Rand desBehälters an seiner mit dem Rand des Deckels zusammenwirkenden

Fläche sich im wesentlichen radial erstreckende Rillen auf, so daß die Dichtlippe bzw. das Dichtungselement sicher am Umfang des Deckels angepreßt wird. Bei dieser Ausbildung muß naturgemäß auf jeden Fall ein gesondertes Dichtelement vorgesehen sein.

In einfacher Weise ist der Anschlußstutzen in einer Axialebene teilbar ausgebildet, so daß die exakte Justierung und Festlegung der Führung für den Antrieb des Deckels in einfacher Weise ermöglicht wird. Hiebei kann der' Hubantrieb für das öffnen bzw. Schließen des Deckels von einem am Anschlußstutzen oder der Verbindungsleitung zum Aufgabebunker abgestützten hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregat gebildet sein, wobei vorzugsweise die Führung für die mit dem Deckel verbundene heb- und ·senkbare Stange von einem am Anschlußstutzen festgelegten Rohr gebildet ist. Die teilbare Ausbildung des Anschlußstutzens ermöglicht in besonders einfacher Weise die Festlegung des zur Führung der Stange vorgesehenen Rohres.

Vorzugsweise trägt der Deckel an seiner dem Anschlußstutzen zugewendeten Seite ein kegelförmiges Leitblech, so daß die dem Anschlußstutzen zugewendete Seite des Deckels nach dem Beenden der Beschickung und bereits vor dem Verschließen des Deckels frei von stückigem oder körnigem Gut gehalten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsberspielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung des oberen Teiles eines Autoklaven sowie die Verbindung zu einem Aufgabebunker im Axialschnitt, Fig. 2 die Anlagefläche des Deckels am Rand des Autoklaven vergrößert im gleichen Schnitt wie Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie IIT-III der Fig.. 1 , Fig. 4 eine andere Ausbildung der Anlagefläche des Deckels 'am Rand des Autoklaven in einem Schnitt analog der Fig. 2 und Fig. 5 eine Ausbildung der Anlagefläche des Deckels am Rand des Behälters in analoger Darstellung wie Fig. 4.

In Fig. 1 ist der obere Teil eines Autoklaven 1 dargestellt, welcher durch einen Deckel 2 geschlossen ist. Der Aufgabebunker ist mit 3 bezeichnet und steht über eine dicht geschlossene Aufgabeleitung bzw. Schurre 4 mit dem Autoklaven 1 in Verbindung. Der Aufgabebunker 3 kann durch einen nicht näher dargestellten" hydraulisch betriebenen Schieberverschluß 5 abgeschlossen werden.

Die Öffnung bzw. der Verschluß des Deckels wird von einem hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregat 6 bewirkt, welches an der Aufgabeleitung 4 abgestützt ist. Unmittelbar am Rand 7 des Autoklaven 1 ist ein Anschlußstutzen 8 abgestützt, welcher ein Führungsrohr 9 für die Betätigungsstange 10 des Deckels 2 trägt. Durch Absenken der Stange 10 kann der Deckel 2 in die strichliert dargestellte, abgesenkte Stellung 2" gebracht werden, wodurch bei geöffnetem Schieberverschluß 5 das stückige Material, beispielsweise die Naßkohle, aus dem Aufgabebunker 3 in den Autoklaven 1 übergeführt wird. Nach dem Verschließen des Schiebers 5 wird auch der Deckel 2 durch- Anheben der Stange 10 geschlossen und es kann der Autoklav 1 über einen der Anschlüsse 11 mit Heißwasser zum Uberbrausen und Vorwärmen des zu trocknenden Gutes mit Heißdampf bzw. mit Sattdampf beaufschlagt werden, um den bekannten Verfahrenszyklus des Fleißner-Verfahrens zum Trocknen von Kohlen durchzuführen. Mit 12 sind hiebei die Elemente einer Füllstandsmeßvorrichtung angedeutet, welche für die Steuerung des Schiebers 5, sowie des hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregates 6 für den Deckel vorgesehen ist.

Der Anschlußstutzen 8 ist dicht mit dem unteren Rand des Aufgabebunkers 3 verbunden, und es ist ein Ausgleichselement 13 für die Temperaturkompensation unter Aufrechterhaltung eines dichten Abschlusses vorgesehen.

■In Fig. 2 ist der Rand des Deckels 2 vergrößert dargestellt. Am Autoklaven ist eine ringförmige Scheibe 14 mittels Schraubbolzen 15 und Muttern 16 festgelegt, welche die Dichtflächen 17 des Randes des Deckels 2 übergreift. In dieser den Rand des Deckels bildenden Scheibe 14 sind Kanäle 18 für die Zufuhr von Preßluft oder Dampf vorgesehen, mit welcher die Dichtflächen bis zum Schließen des Deckels beaufschlagt werden. Die Scheibe 14 trägt darüberhinaus ein Dichtungselement 19, welches durch Dampf an die Dichtfläche 17 des Deckels 2 angepreßt werden kann. Derartige Dichtungselemente können als Graphitschnüre, Asbestschnüre, Asbesthohlringe oder mit Kunststoff beschichtete Kohlenstoff asern gebildet werden.

In Fig. 3 ist die Festlegung des Führungsrohres 9 für die Stange 10 am Anschlußstutzen 8 ersichtlich. Der Anschlußstutzen 8· ist hiebei in der Zeichnungsebene der Fig. 1 teilbar ausgebildet

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und weist in einer Axialebene liegende Flansche 20 auf, an welchen auch Abstützbleche .21 für das Führungsrohr 9 festgelegt werden können. Im wesentlichen normal zur Ebene des Abstützbleches 21 ist ein weiteres Abstützblech 22 für die exakte Justierung des Rohres 9 vorgesehen, welches mit einer Hälfte des Anschlußstutzens 8. am Innenumfang desselben verbunden ist.

In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausbildung des Deckels 2 dargestellt. Dieser Deckel 2 weist eine konische Sitzfläche 23 auf, welche unter einem Winkel von etwa 45 zur Achse des Deckels bzw. der Betätigungsstange 10 geneigt ist. Der ringförmige Rand 14 des Autoklaven 1 weist wiederum Kanäle 18 für die Zuführung von Preßluft öder Dampf auf, welche über Düsen 24 an den Sitzflächen des Deckels münden. An der Unterseite des ringförmigen Randes 14 des Autoklaven 1 ist ein Dichtungselement 25 mittels Schrauben 26 festgelegt, welches den Deckel 2 ringförmig umgibt und eine Lippe 27 aufweist, deren Winkel zur Achse des Deckels im entspannten Zustand geringfügig kleiner ist als der Winkel . der konischen Fläche 23 mit der Achse des Deckels. Die Dichtlippe kann in einfacher Weise aus PTFE bestehen und insbesondere aus mit PTFE beschichteten Kohlenstoffasern gebildet sein. Ein im Autoklaven nach dem Schließen des Deckels aufgebauter Druck wirkt· bei dieser .Ausbildung im Sinne des Pfeiles 28 und damit im Sinne einer Verbesserung der Dichtwirkung.

Da bei Spülen der Sitzflächen mit Preßluft oder Dampf über die Düsen 24 im.Raum 29 zwischen der Dichtung, dem Deckel und dem ringförmigen Rand 14 des Autoklaven ein Druck aufgebaut werden könnte, welcher ein Anpressen unter Druck der Dichtlippe 27 behindern könnte, sind im hohlkonischen Rand bzw. der Sitzfläche des ringförmigen Randes 14, im wesentlichen radial verlaufende Rillen 30 vorgesehen, über welche die Preßluft aus dem Raum 29 sicher entweichen kann.

Bei der Ausbildung nach Fig. 5 weist der ringförmige Rand 14 des Autoklaven 1 wiederum eine hohlkonische Sitzfläche auf. Der Rand des Deckels ist ballig ausgebildet und weist einen Einsatzteil 31 auf. Durch geeignete Wahl der Materialien des scheibenförmigen Randes 14 des Autoklaven 1 und des Einsatzteiles 31 am Deckel, kann eine sichere Linienberührung über den gesamten" Umfang des Deckels 2 gewährleistet werden, so daß ein gesondertes

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Dichtelement nicht erforderlich ist. Auch in diesem Fall ist eine Spülung der Sitz- bzw. Dichtflächen mit Preßluft oder Dampf über Kanäle 32 besonders vorteilhaft.

Wie insbesondere in Fig. 1 ersichtlich ist, kann der Deckel 2 ein kegelförmiges Leitblech 33 tragen, über welches das aufzugebende Gut in den Autoklaven 1 verteilt wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Verschließen einer Beschickungsöffnung für druckfeste Behälter (I)-, insbesondere Autoklaven, mit einem Deckel (2), dessen Durchmesser den Durchmesser der öffnung übersteigt, und einem Antrieb (6) zum öffnen und Schließen des Deckels (2) , dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) in das Innere des Behälters (1) absenkbar geführt ist und daß der Hubantrieb (6) für das öffnen oder Schließen des Deckels (2) an der Außenseite des Behälters (1) abgestützt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der öffnung im Betrieb ein Änschlußstutzen (8) verbunden ist, welcher eine Führung (9) für eine den Deckel (2) tragende heb- und senkbare Stange (10) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlußstutzen (8) ein relativ zum druckfesten Behälter (1) ortsfester Aufgabebunker (3) mit einer verschließbaren (Schieber 5) Entleerungsöffnung über eine ortsfeste dicht angeschlossene Leitung anschließbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsöffnung des Behälters (1) einen den Deckel (2) bzw. die Dichtfläche (17) des Deckeis (2) übergreifenden, ringförmigen Rand (7) aufweist, welcher vorzugsweise ein ringförmiges Dichtungselement (19) trägt (Fig. 2).

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) einen mit dem ringförmigen Rand (7) des Behälters (1) zusammenwirkenden konischen Rand (23) aufweist, und daß der ringförmige Rand (7) des Behälters (1) eine ringförmige Lippendichtung (25) trägt (Fig. 4).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Deckels (2) und/oder der ringförmige Rand (7) des Behälters (1) eine ballige Sitz- und/oder Dichtfläche (bei 31) aufweist (Fig. 5).

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,, daß der ringförmige Rand (7) des Behälters (1)

Düsen (24) für das Aufblasen von Preßluft auf die Sitz- und/oder Dichtflächen des Deckels (2) aufweist (Fig. 4).

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8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Rand (7) des Behälters (1) an seiner mit dem Rand des Deckels (2) zusammenwirkenden Fläche sich im wesentlichen radial erstreckende Rillen (30) aufweist (Fig. 4).

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (8) in einer Axialebene teilbar ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb (6) für' das öffnen bzw. Schließen des Deckels (2) von einem am Anschlußstutzen (8) oder der Verbindungsleitung zum Aufgabebunker (3) abgestützten hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregat gebildet ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (9) für die mit dem Deckel verbundene heb- und senkbare Stange (10) von einem am Anschlußstutzen (8) festgelegten Rohr gebildet ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (2) an seiner dem Anschlußstutzen (8) zugewendeten Seite ein kegelförmiges Leitblech trägt.