DE3343299C2

DE3343299C2 - Absperrschieber für Rohrleitungen großer Nennweiten, insbesondere Heißwindleitungen

Info

Publication number: DE3343299C2
Application number: DE3343299A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 5160 Düren Kuckertz; Josef Seeger
Original assignee: Hermann Rappold & Co 5160 Dueren De GmbH
Current assignee: Hermann Rappold & Co 5160 Dueren De GmbH
Priority date: 1983-11-30
Filing date: 1983-11-30
Publication date: 1985-12-12
Also published as: GB2150669B; IT8449141A0; DE3343299A1; GB2150669A; JPS60132191A; IT8449141A1; US4598732A; IT1178219B; GB8429393D0

Abstract

Die Erfindung betrifft Absperrschieber für Rohrleitungen großer Nennweiten, dessen luftgekühltes Schiebergehäuse mindestens einen Gehäusedichtsitz mit einem an seiner Dichtfläche (23) angrenzenden Luftkühlkanal (25) aufweist, wobei letzterer einerseits mit einer Kühlluftquelle (26) verbunden ist und andererseits durch einen in der Dichtfläche (23) des Gehäusedichtsitzes angeordneten Kühlspalt (28) in den Innenraum (13) des Schiebergehäuses mündet. Diese Konstruktion bietet im Zusammenwirken mit dem Dichtsitz der Schieberplatte eine stets einwandfrei wirkende Kühlung des Gehäusedichtsitzes und zeichnet sich durch eine sehr einfache und raumsparende Bauweise aus, die keine beweglichen bzw. elastischen oder federbeaufschlagten Elemente beinhaltet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber für Rohrleitungen großer Nennweiten, insbesondere Heißwindleitungen, mit einem luftgekühlten Schiebergehäuse und einer darin verschiebbaren Schieberplatte, wobei das Schiebergehäuse mindestens einen Gehäusedichtsitz aufweist, der in der Schließstellung des Schiebers mit einem ihm gegenüberliegenden Dichtsitz der Schieberplatte zusammenwirkt und mit einem zum Gehäuseinnenraum offenen Kühlluftspalt im Bereich des Gehäusedichtsitzes versehen ist

Bei einem aus der DE-OS 30 11 369 bekannten Absperrschieber dieser Art ist der Kühlluftspalt durch einen mit Federn beaufschlagten Zusatzrahvnen im Schiebergehäuse gebildet der mit entsprechenden Dichtleisten bzw. mit einem zusätzlichen Dichtring der Schieberplatte zusammenwirkt Dadurch ist die Schieberkonstruktion sehr aufwendig, und zwar nicht nur wegen des erforderlichen Zusatzrahmens und der mit ihm zusammenwirkenden Dichtleisten, sondern auch infolge des beträchtlichen Raumbedarfs, den diese zusätzlichen Schieberteile beanspruchen. Darüberhinaus hat die bekannte Konstruktion den Nachteil, daß die durch den Kühlluftspalt strömende Kühlluft auch bei stillstehender Anlage in die Heißwindleitung der Cowper eingeblasen werden muß, um eine Überhitzung aus der Feuerfeststrahlung zu verhindern. Dies führt zu ungewünschtem Abkühlen der Feuerfestmaterialien und behindert andererseits die Durchführung von Reparaturarbeiten an der Leitung. Dem bekannten Schieber haftet noch ein weiterer Nachteil dadurch an, daß die Haupttemperaturbelastung im Winkelbereich bei »6 Uhr« für Schiebergehäuse und Schieberplatte liegt Beim öffnen des Schiebers fließt durch den Differenzdruck, der beim Ziehen der Schieberplatte ansteht Heißwind mit hoher Geschwindigkeit durch den sich zuerst im Winkelbereich bei »6 Uhr« sichelförmig an den Dichtsitzen öffnenden Spalt was dort zu den bekannten Thermoschock-Rißbildungen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konstruktiv einfachen und möglichst klein bauenden Absperrschieber der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Gehäuse mit einer stets, d. h. auch bei stillstehender Anlage sowie während des Öffnungsvorganges einwandfrei wirkenden Luftkühlung des Gehäusedichtsitzes versehen ist

S Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kühlluftspalt in der Dichtfläche des Gehäi&edichtsitzes angeordnet ist und die Kühlluftzuführung über den Kühlluftspalt in den !nnenraum des Schiebergehäuses mündet

ίο In der Offenstellung des Schiebers wird die Kühlluft durch den Kühlluftspalt in das Innere des Schiebergehäuses und somit in die Heißwindleitung geleitet wodurch nicht nur der Gehäusedichtsitz, sondern auch der Gehäuseinnenraum, und zwar sowohl die Mulde zur Aufnahme der Schieberplatte in der Schließstellung, als auch die Haube zur Aufnahme der Schieberplatte in der Offenstellung gekühlt werden. In der Schließstellung des Schiebers ist der Kühlluftspalt des Gehäusedichtsitzes durch die Gegendichtfläche der Schieberplatte abgedeckt Dadurch wird der Kühlluftstrom durch den Kühlluftspalt unterbrochen, und das Kühlsystem der Schieberplatte kann die Kühlung des Gehäusedichtsitzes mit übernehmen, da die Wärmebelastung in diesem Bereich des Gehäuses bei geschlossenem Schieber ge-

ring ist Beim öffnen des Ventils, d. h. beim Hochziehen der Schieberplatte strömt dann die an dem Kühlluftspalt anstehende Kühlluft nach Freiwerden der Spaltöffnung in den Gehäuseinnenraum ein. Somit ist der Durchfluß von heißem Wind abgesperrt und nur Kühlluft kann durch den gefährdeten Winkelbereich von Schiebergehäuse und Schieberplatte bei »6 Uhr« weiterfließen, wodurch die Thermoschock-Rißbildung in diesem Bereich vermieden wird.
Die vorgeschlagene Konstruktion zeichnet sich aus durch eine sehr einfache und raumsparende Bauweise, die keine beweglichen bzw. elastischen oder federbeaufschlagten Elemente beinhaltet

Der in der Gehäusedichtfläche angeordnete Kühlluftspak kann entweder als durchlaufender oder als unterbrochener Spalt ausgebildet sein. Die Kühlluftzuführung zu dem Kühlkanal kann entweder über einen einzigen Zufuhrstutzen oder über mehrere, vorzugsweise auf dem Umfang verteilt angeordnete Zufuhrstutzen erfolgen. Es ist zweckmäßig, wenn die Kühlluftzufuhrleitung zu dem bzw. den Zufuhrstutzen durch ein oder mehrere Absperrventile abschließbar ist

Bei Absperrschiebern mit zwei sich gegenüberstehenden Gehäusedichtsitzen ist es im Rahmen der Erfindung möglich, beide Gehäusedichtsitze mit der erfin-

so dungsgemäßen Luftkühlanordnung zu versehen.

Vorteilhafterweise ist in der Kühlluftzuführung vor dem Kühlluftspalt eine Stauvorrichtung für den Kühlluftstrom eingebaut Auf diese Weise sind am Kühlluftspalt rundum annähernd gleiche Ausströmungsgeschwindigkeiten erzielbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 einen Absperrschieber für eine Heißwindleitung einer Hochofenanlage, im Schnitt und in der Offenstellung dargestellt

F i g. 2 den Absperrschieber gemäß F i g. 1, ebenfalls im Schnitt jedoch in der Schließstellung dargestellt
F i g. 3 den Absperrschieber gemäß den F i g. 1 und 2 mit den dazugehörigen Kühlluft-Versorgungsleitungen und darin befindlichen Steuerungs- und Schaltungselementen, schematisch dargestellt,
F i g. 4 die Einzelheit IV aus F i g. 1, vergrößert darge-

fet
lfi

stellt

Der Absperrschieber gemäß den F i g. 1 und 3 besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse 1, 2 sowie aus einer Schieberplatte 3, die im Innenraum 4 des Schiebergehäuses 1, 2 verschiebbar ist Das Gehäuseteil 1 ist mit Befestigungsflanschen S und 6 versehen, mit Hilfe derer das Schiebergehäuse an eine nicht dargestellte Heißwindleitung anflanschbar ist Der Gehauseteil 1 ist zwischen den Flanschen 5 und 6 als ein flacher, rechteckiger Kasten 7 ausgebildet, der auf der unteren Seite eine halbkreisförmige Mulde 8 zur Aufnahme der Schieberplatte 3 bildet und an der oberen Seite einen Befestigungsflansch 9 aufweist, auf den die Haube 2 mittels eines entsprechenden Flansches IO befestigt ist Die Flansche 5 und 6 und der kastenförmige Gehäuseteil 7 sind miteinander durch rohrförmige Zargen 11 bzw. 12 verbunden, die den kreisrunden Durchgangsraum 13 de* Schiebergehäuses nach außen hin abgrenzen. Die Innenwände der Haube 2, des Kastens 7 so^'ie der Zargen 11 und 12 sind mit einer Auskleidung 14,15 bzw. 16 aus feuerfestem Material versehen.

Die Schieberplatte 3 besteht ihrerseits aus einem Außenringprofil 17 und zwei Deckblenden 18, die ebenfalls mit einer Feuerfestauskleidung 19 geschätzt sind. Die Schieberplatte 3 ist innerhalb des Schiebergehäuses 1,2 2s mittels eines nicht dargestellten Antriebes verschiebbar, der an zwei an der Schieberplatte befestigten Antriebsstangen 20 angreift Der Abstand 21 zwischen den sich gegenüberliegenden inneren Stirnflächen 22 und 23 der beiden Verbindungszargen 11 und 12 bzw. zwischen den zugehörigen Feuerfestauskleidungen 16 ist so bemessen, daß die Schieberplatte 3 sich mit einem ausreichenden Spiel zwischen den innenliegenden Stirnflächen 22 und 23 der Verbindungszargen U bzw. 12 bewegen kann.

Die ringförmige Stirnfläche 23 bildet einen Gehäusedichtsitz, der in der Schließstellung des Schiebers (F i g. 2) mit einer entsprechenden ringförmigen Dichtsitzfläche 24 der Schieberplatte 3 zusammenwirkt Zum Kühlen des Gehäusedichtsitzes 23 ist in der Verbindungszarge 12 ein Ringkanal 25 vorgesehen, der über Stutzen 26, 27 mit Kühlluft versorgt wird und durch einen durchlaufenden Ringspalt 28 in der Gehäusedichtfläche 23 in den Innenraum 13 des Schiebergehäuses 1 mündet

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ist die Mulde 8 des Schiebergehäuses durch ein U-förmig profiliertes Blech 41 gebildet dessen Schenkel 42 in den Ringkanal 25 der Zarge 12 hineinragt und dort eine schlitzförmige Aussparung 43 aufweist die als Staublende wirkt um die so durch das Zuführungsrohr 26 eingeführte Kühlluft so zu verteilen, daß am Kühlluftspalt 28 gleiche Ausströmungsgeschwindigkeiten rundum vorliegen. Selbstverständlich ist statt der Blende jede andere wirkungsmäßig vergleichbare Stauvorrichtung verwendbar.

Die Schieberplatte 3 weist ihrerseits einen luftgekühlten Innenraum 29 auf, wobei die Kühlluft durch die rohrförmig ausgebildeten Antriebsstangen 20 ein- und ausströmt

Wie in F i g. 3 ersichtlich, wird die Kühlluft von einem Verdichter 30 erzeugt und der Schieberplatte und dem Schiebergehäuse durch die Leitung 31,32 zugeführt Die Kühlluft gelangt dann über eine Leitung 33 mit einem Absperrventil 34 in den Ringkanal 25 des Schiebergehäuses 1 und strömt dort wie durch die radial gerichteten Pfeile schematisch dargestellt in den Innenraum 13 und in die Heißwindleitung der Anlage. Die Kühlluft außerdem Ober die Leitung 35, 36,36' und die rohrförmigen Antriebsstangen 20, in den Innenraum der in Fig.3 nicht dargestellten Schieberplatte. Die dort erwärmte Kühlluft strömt dann durch die Hohlstangen 20 und die daran angeschlossenen Leitungen 37,37' sowie die Leitung 38 wieder heraus. In den Leitungen 35 und 38 sind Absperrhähne 39 bzw, 40 vorgesehen.

Der beschriebene Absperrschieber arbeitet wie folgt:

In der in F i g. 1 dargestellten Offenstellung wird die über die Zufuhrstutzen 26,27 in den Ringkanal 25 einströmende Kühlluft durch den Kühlluftspalt 28 in das Innere des Schiebergehäuses 1 geleitet wodurch der Gehäusedichtsitz 23 gekühlt wird. Der dabei entstehende Kühlluftstrom vom Kühlluftspalt 28 zum Gehäuseinnenraum 13 — und somit zur sich daran anschließenden Heißwindleitung der Anlage — verhindert gleichzeitig eine überhitzung der Mulde 8 im unteren Gehäuseteil bzw. des Gehäusehalses und der Haube 2 im oberen Bereich.

In der Schließstellung des Schiebers (F i g. 2) ist der Kühlluftspalt 28 im Gehäusedichtsitz 23 durch die Gehäusedichtfläche 24 der Schieberplatte 3 ganz abgedeckt Der Kühlluftstrom durch den Kühlluftspalt 28 wird dadurch unterbrochen und das Luftkühlsystem der Schieberplatte kann die Kühlung dieses Bereiches mit übernehmen, da die Wärmebelastung des Gehäusedichtsitzes 23 und des sich daran anschließenden Bereiches der Verbindungszarge 112 in der Schließstellung des Schiebers gering ist

Beim Umschalten des Schiebers in die Offenstellung wird die Schieberplatte 3 im Schiebergehäuse hochgezogen, wodurch der Kühlluftspalt 28 wieder frei wird. Die an den Kühlluftspalt 28 anstehende Kühlluft strömt danach sofort in den Muldenraum 8 des Schiebergehäuses 1 ein und sperrt somit den Durchfluß von Heißwind in diesem Raum, d. h. im Winkelbereich bei »6 Uhr«, in dem bekanntlich die Haupttemperaturbelastung für Schiebergehäuse und Schieberplatte vorhanden ist Während des Hochziehens der Schieberplatte 3 kann also durch diesen gefährdeten Winkelbereich bei »6 Uhr« nur Kühlluft hindurchfließen, wodurch die sonst eintretende Thermoschock-Rißbildung vermieden wird.

Wie in der F i g. 3 ersichtlich, werden die Kühlsysteme für das Schiebergehäuse und die Schieberplatte vom gemeinsamen Luftverdichter 30 gespeist wobei die Kühlluft gegenüber dem Heißwind den notwendigen Überdruck aufweist Die durch Leitungen 31,32,33 in den Kühlkanal 25 strömende, erwärmte Kühlluft gelangt bei offenem Schieber in die Heißwindleitung der Anlage und trägt dazu bei, den Energiebedarf zum Erhitzen des Heißwindes herabzusetzen.

Im Bedarfsfall, so z. B. bei Stillstand des Hochofens, ist es möglich, bei geschlossenem Absperrschieber die Kühlluft durch Umschalten des Absperrventils 34 abzustellen, um ein Einströmen der Kühlluft in die Heißwindleitung bzw. den Cowper zu vermeiden.

Bei dem beschriebenen Absperrschieber ist die Schieberplatte 3 mit dem Druck des Heißwindes in Richtung des Pfeiles 39 beaufschlagt Daher ist im Schiebergehäuse lediglich der Gehäusedichtsitz 23 vorgesehen. Es ist aber selbstverständlich im Rahmen der Erfindung möglich, auch die gegenüberliegende Stirnfläche 22 der Verbindungszarge 11 als luftgekühlter Gehäusedichtsitz auszubilden, und diesen mit einer Luftspaltkühlung wie bein Gehäusedichtsitz 23 zu versehen.

Es ist auch ohne weiteres im Rahmen der Erfindung möglich, den im Ausführungsbeispiel als durchlaufender Ringspalt ausgebildeter Kühlluftspalt 28 unterbrochen auszubilden, oder als einen Kranz von verteilt angeord-

neten Luftaustrittsbohrungen auszugestalten, wobei die Spaltbreite in Abhängigkeit von der erforderlichen ICühlluf tmenge zweckmäßigenveise zwischen 4 mm und 12 mm betragen kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Absperrschieber für Rohrleitungen großer Nennweiten, insbesondere Heißwindleitungen, mit einem luftgekühlten Schiebergehäuse und einer darin verschiebbaren Schieberplatte, wobei das Schiebergehäuse mindestens einen Gehäusedichtsitz aufweist, der in der Schließstellung des Schiebers mit einem ihm gegenüberliegenden Dichtsitz der Schieberplatte zusammenwirkt und mit einem zum Gehäuseinnecraum offenen Kühlluftspalt im Bereich des Gehäusedichtsitzes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlluftspalt (28) in der Dichtfläche (23) des Gehäusedichtsitzes angeordnet ist und die Kühlluftzuführung (25) Über den Kühlluftspak (28) in den Innenraum (13) des Schiebergehäuses mündet

2. Absperrschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der KflhJluftzuführung (25) vor dem Kühlluftspalt (28) eine Stauvorrichtung (43) für den Kühlluftstrom eingebaut ist