DE4315715C1 - Device for the leak-tight shutting off of a duct, opening etc. through which fluid flows, particularly in flues of firing systems - Google Patents
Device for the leak-tight shutting off of a duct, opening etc. through which fluid flows, particularly in flues of firing systemsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dichten Absperren eines fluiddurchströmten Kanals, einer Öffnung oder dergl., insbesondere in Rauchgaskanälen von Feuerungsanlagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for sealing Shutting off a fluid-flow channel, an opening or the like., In particular in flue gas channels from Firing systems, according to the preamble of Claim 1.
Aus der DE 26 01 310 C2 ist ein Drosselorgan für Fluidkanäle bekannt, bei dem mindestens eine, vorzugsweise mehrere parallele, in einem Rahmen fest angeordnete Lamellen liegen. Dabei ist jede feste Lamelle mit einem elastisch dehnbaren Schlauch überzogen, der mit seinen Enden dichtend am Rahmen anliegt und dessen Innenraum durch Einbringen eines Fluids durch Druckerhöhung die elastisch dehnbaren Schläuche aufbläst. Dadurch wird der Fluidkanal vollständig abgedichtet, indem die Schläuche fluidundurchlässig gegeneinander zur Anlage kommen.DE 26 01 310 C2 describes a throttle device for fluid channels known in which at least one, preferably several parallel, fixed slats arranged in a frame. Each fixed slat has an elastically stretchable one Hose covered, the ends of which seal on the frame is applied and its interior by introducing a fluid by increasing the pressure, the elastically stretchable hoses inflates. This completes the fluid channel sealed by making the hoses fluid impermeable come against each other.
Eine Vorrichtung zum Absperren eines durchströmten Kanals ist in der US 3 011 518 offenbart. In der dort beschriebenen Vorrichtung sind dünne, flache, sich jeweils paarweise umgreifende Metallamellen durch einen jeweils darinliegenden, aufblasbaren Hohlkörper im Querschnitt so weit veränderbar, bis jeweils benachbarte Metallamellen dicht aneinander anliegen. A device for blocking a flow-through channel is disclosed in US 3,011,518. In there described device are thin, flat, each metal slats encompassing in pairs by one each inflatable hollow body lying in cross-section there widely changeable until adjacent metal slats lie close together.
Eine solche Anordnung ist aufwendig und teuer, weil jede Lamelle aus einem formelastischen Metallmantel und einem darin eingebauten aufblasbaren Hohlkörper besteht. Zudem ist zwangsweise ein fluiddurchlässiger Zwischenraum zwischen dem Rahmen und den jeweiligen Lamellenenden vorzusehen, damit die jeweiligen Metallamellen die Bewegungen beim Auf- und Abblasen der darin liegenden Hohlkörper ausführen können.Such an arrangement is complex and expensive because each Slat made of a form-elastic metal jacket and a built-in inflatable hollow body. In addition is necessarily a fluid-permeable space between the To provide frame and the respective slat ends, so the respective metal slats the movements when opening and closing Can blow off the hollow body lying therein.
Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, eine Vorrichtung zum dichten Absperren eines fluiddurchströmten Kanals zu schaffen, die zum einen einen sehr einfachen Aufbau und zum anderen eine hohe Sicherheit bietet.The technical problem underlying the invention is a device for sealing off a tight to create a fluid-flow channel, on the one hand very simple structure and secondly high security offers.
Die Lösung dieses technischen Problems besteht darin, daß jeweils an zwei sich gegenüberliegenden Seiten eines Hohlkörpers eine formelastische Membrane fluiddicht mit einem Rahmen verbunden ist und dabei der Hohlkörper eine in drucklosem Zustand eine den Kanal- bzw. Öffnungsquerschnitt ausfüllende Querschnittsform einnimmt.The solution to this technical problem is that one on each of two opposite sides Hollow body with a resilient membrane fluid-tight is connected to a frame and the hollow body is one in depressurized condition of the channel or opening cross-section filling cross-sectional shape.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß zum fluiddichten Abdichten des Kanals, einer Öffnung oder dergleichen vom drucklosen Zustand ausgehend keine wesentlichen Querschnittsformänderungen der Hohlkörper mehr erforderlich sind und nur das Einleiten eines Überdruckes über den höchsten an der Vorrichtung im Kanal auftretenden Druck die schon in drucklosem Zustand den Kanal- bzw. Öffnungsquerschnitt ausfüllenden Hohlkörper so gegen den Rahmen und auch gegeneinander drücken, daß der Kanal fluiddicht abgedichtet wird.The invention is based on the idea that fluid-tight sealing of the channel, an opening or None of this starting from the depressurized state essential cross-sectional shape changes of the hollow body more are necessary and only the introduction of an overpressure above the highest occurring on the device in the channel Print the sewer or Hollow body filling opening cross section against the Frame and also press against each other that the channel is sealed in a fluid-tight manner.
Unter drucklosem Zustand wird hier verstanden, daß der Druck in den Hohlkörpern und im Kanal an der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleich ist. An unpressurized state is understood here to mean that the pressure in the hollow bodies and in the channel on the invention Device is the same.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum dichten Absperren eines fluiddurchströmten Kanals, einer Öffnung oder dergl. ist ein möglichst ungehinderter, widerstandsarmer Durchlaß des Fluids nur möglich, wenn in dem Hohlkörper ein Unterdruck gesetzt wird.In the device for tight shut-off according to the invention a fluid-flow channel, an opening or the like. is an unobstructed passage with little resistance of the fluid only possible if in the hollow body Negative pressure is set.
Vorteilhafterweise besteht der Hohlkörper aus einem säure- und temperaturbeständigen Kunststoff, damit die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in Rauchgaskanälen von Feuerungsanlagen einsetzbar ist, in denen aggressive Säuren und hohe Temperaturen bis 250°C auftreten.The hollow body advantageously consists of an acid and temperature-resistant plastic so that the device according to the invention also in flue gas ducts of Furnace systems can be used in which aggressive acids and high temperatures up to 250 ° C occur.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, die flexible Membrane, wie auch den formelastischen Hohlkörper aus einem Fluorkunststoff, vorzugsweise PFA, PTFE oder FEP, herzustellen.It is particularly advantageous to use the flexible membrane, as well as the form-elastic hollow body from one Fluoroplastic, preferably PFA, PTFE or FEP, to manufacture.
Solche Kunststoffe sind als Folien sehr flexibel, lassen jedoch keine nennenswerten Dehnungen zu, um ein elastisch dehnbares Aufblasen unter Volumenvergrößerung zu ermöglichen, wie es bei den bekannten Vorrichtungen ausgenutzt wird.Such plastics are very flexible as foils however, no significant strains to be an elastic expandable inflation with volume increase enable, as in the known devices is exploited.
Erst die erfindungsgemäße Membrane ermöglicht den Einsatz von flexiblen Hohlkörpern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus den genannten Kunststoffen, da die Membrane die Längenänderungen beim Einbringen von Unterdruck in den Hohlkörper im Bereich des Rahmens ausgleichen kann. Auch sind temperaturbedingte Längenänderungen bei einem Einsatzbereich von -40 bis +250°C problemlos durch die flexible Membrane ausgleichbar.Only the membrane according to the invention enables use of flexible hollow bodies according to the preamble of Claim 1 from the plastics mentioned, since the Membrane the changes in length when applying negative pressure can balance in the hollow body in the area of the frame. There are also temperature-related changes in length in one Application range from -40 to + 250 ° C without any problems due to the flexible membrane can be compensated.
Für eine einfache Herstellung der Hohlkörper ist es besonders vorteilhaft, dies einstückig oder aus normalen Folienbahnen zu formen. It is for easy manufacture of the hollow body particularly advantageous, this in one piece or from normal To form foil sheets.
Um zu erreichen, daß zum einen eine sichere Abdichtung durch den Hohlkörper erreicht wird und zum anderen in offenem Zustand der Hohlkörper möglichst strömungsgünstig, widerstandsarm im durchströmten Kanal liegt, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Hohlkörper im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse ellipsenförmig ausgebildet ist.In order to achieve a secure seal through the hollow body is reached and the other in open State of the hollow body as aerodynamically as possible, is low resistance in the flowed channel, it is particularly advantageous if the hollow body in cross section perpendicular to its longitudinal axis elliptical is.
Die gleichen oben genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind auch mit in Einbaulage vertikalen, flexiblen bzw. formelastischen Hohlkörpern erreichbar.The same advantages mentioned above of the invention The device is also installed in the vertical position, flexible or resilient hollow bodies.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum fluiddichten Absperren von Kanälen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:The following is for further explanation and for better Understanding the invention an embodiment of a Device according to the invention for fluid-tight shut-off Channels with reference to the accompanying drawings described and explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum fluiddichten Absperren von Kanälen, die auf der linken Hälfte in offener Stellung und auf der rechten Hälfte in geschlossener Stellung dargestellt ist; Figure 1 is a front view of a device according to the invention for fluid-tight blocking of channels, which is shown on the left half in the open position and on the right half in the closed position.
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1; und2 shows a cross section along the line II-II in Fig. 1. and
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1. Fig. 3 is a cross section along the line III-III in FIG. 1.
In einem Metallrahmen 1 sind mehrere Hohlkörper 2 aus einem säure- und temperaturbeständigen Fluorkunststoff parallel zueinander, in Einbaulage horizontal liegend angeordnet. An jeweils beiden Enden sind die schlauchförmigen Hohlkörper 2 fluiddicht mit einer ebenfalls aus Fluorkunststoff bestehenden Membrane 3 verbunden bzw. verklebt. Im drucklosen Zustand haben die Hohlkörper 2 in einem Querschnitt senkrecht zu ihrer Längsachse ein ellipsenförmiges Profil. Dabei berühren sich die jeweils benachbarten Hohlkörper 2.In a metal frame 1 , a plurality of hollow bodies 2 made of an acid and temperature-resistant fluoroplastic are arranged parallel to one another, lying horizontally in the installed position. At both ends, the tubular hollow bodies 2 are connected or glued in a fluid-tight manner to a membrane 3, which is also made of fluoroplastic. In the unpressurized state, the hollow bodies 2 have an elliptical profile in a cross section perpendicular to their longitudinal axis. The respectively adjacent hollow bodies 2 touch.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß in den jeweiligen Hohlkörpern 2 jeweils Stützprofile 5 angeordnet sind, an denen die jeweiligen Hohlkörper 2 an den Stirnseiten der Stützprofile 5 anliegen und dabei die vom durchströmenden Fluid ausgeübten Druckkräfte auf die Absperrvorrichtung aufnehmen.From Fig. 2 it can be seen that in the respective hollow bodies 2 each support profiles 5 are arranged, against which the respective hollow bodies 2 rest on the end faces of the support profiles 5 and thereby absorb the pressure forces exerted by the flowing fluid on the shut-off device.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Hohlkörper 2 mit der flexiblen Membrane 3 fluiddicht verbunden ist und die Membrane 3 leicht gewölbt, in normalem Einbauzustand leicht abhebend vom Rahmen 1 eingebaut ist. Auf der linken Hälfte liegt der Hohlkörper 2 flach anliegend an dem innenliegenden Stützkörper 5 an und ist somit widerstandsarm gegenüber des im Kanal strömenden Fluids, was durch Einbringung von Unterdruck im Hohlkörper 2 erreicht wird. Auf der rechten Seite ist der Hohlkörper 2 in seinem drucklosen Zustand gezeigt. Der Überdruck zum Abdichten des Kanals im Hohlkörper 2 bewirkt hier keine Formänderung, sondern drückt die Hohlkörper 2 mit einer ausreichenden Kraft zum fluiddichten Abdichten gegeneinander.From Fig. 3 it can be seen that the hollow body 2 is connected to the flexible membrane 3 in a fluid-tight manner and the membrane 3 is slightly arched, in the normal installation state it is installed in a slightly lifting manner from the frame 1 . On the left half, the hollow body 2 lies flat against the inner support body 5 and is therefore low in resistance to the fluid flowing in the channel, which is achieved by introducing negative pressure into the hollow body 2 . On the right side, the hollow body 2 is shown in its depressurized state. The overpressure for sealing the channel in the hollow body 2 does not cause a change in shape here, but rather presses the hollow body 2 against one another with sufficient force for fluid-tight sealing.
Der Rahmen 1 ist senkrecht zur Strömungsrichtung, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in einem fluiddurchströmten Kanal eingebaut. In normalem Zustand ist die Klappe, wie auf der rechten Seite der Fig. 1 dargestellt, geschlossen. Dabei liegen die Hohlkörper 2, den Kanal- bzw. Öffnungsquerschnitt ausfüllend, aneinander an. Wird ein Unterdruck durch den Anschluß 4 in die einzelnen Hohlkörper 2 eingeleitet, so legen sich bis auf die jeweiligen Randbereiche 7 die Hohlkörper 2 flach an den jeweils innenliegenden Stützprofilen 5 an. The frame 1 is installed perpendicular to the direction of flow, as can be seen in FIG. 1, in a fluid-flow channel. In the normal state, the flap is closed, as shown on the right side of FIG. 1. The hollow bodies 2 lie against one another, filling the channel or opening cross section. A negative pressure is introduced through the port 4 into the individual hollow body 2, the hollow body 2 to lie flat on the respective edge portions 7 to the respective inner support sections 5 at.
Um den durchströmten Kanal bzw. den Rahmen 1 fluiddicht abzudichten, wird durch den Anschluß 4 der Unterdruck in den einzelnen Hohlkörpern 2 abgebaut. Um den fluiddurchströmten Kanal fluiddicht abzudichten, wird durch den Anschluß 4 ein Überdruck in die einzelnen Hohlkörper 2 eingebracht, wodurch diese mit größerer Kraft gegeneinandergedrückt und noch besser abdichtend zur Anlage kommen. Die Stützprofile 5 nehmen hierbei die von dem abgesperrten Fluid ausgeübten Druckkräfte auf und leiten sie in den Rahmen 1 ein.In order to seal the flow through the channel or the frame 1 in a fluid-tight manner, the negative pressure in the individual hollow bodies 2 is reduced through the connection 4 . In order to seal the fluid-flowed channel in a fluid-tight manner, an overpressure is introduced into the individual hollow bodies 2 through the connection 4, as a result of which they are pressed against one another with greater force and come to bear even better in a sealing manner. The support profiles 5 absorb the pressure forces exerted by the shut-off fluid and introduce them into the frame 1 .
Bei einem hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorteilhafterweise die Breite des Stützprofils im Querschnitt senkrecht zu dessen Längsachse veränderbar, um ein glattes Anliegen des Hohlkörpers an dem innenliegenden Stützprofil zu erreichen. Ferner wird die Breite des Stützprofils im Querschnitt senkrecht zu dessen Längsachse bei offener Stellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung größer, damit ein noch strömungsgünstigeres, widerstandsärmeres Anliegen des Hohlkörpers erreicht wird.In an embodiment not shown here advantageously the width of the support profile in Cross section changeable perpendicular to its longitudinal axis in order a smooth fit of the hollow body on the inside Reach support profile. Furthermore, the width of the Support profile in cross section perpendicular to its longitudinal axis with the device according to the invention in the open position bigger, so an even more streamlined, resistance of the hollow body is achieved.
Claims (14)
- - einem Rahmen (1), der im wesentlichen die Abmessungen des Querschnitts des Kanals, der Öffnung oder dergl. senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids hat,
- - mindestens einem formelastischen Hohlkörper (2),
- - der aus einem im wesentlichen nicht dehnbaren Werkstoff besteht,
- - der sich im Rahmen (1) mit seiner Längsachse senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids erstreckt,
- - dessen Querschnittsform senkrecht zu seiner Längsachse durch Druckänderungen so veränderbar ist, daß eine erste fluiddurchlässige und eine zweite, den Kanal- bzw. Öffnungsquerschnitt ausfüllende Querschnittsform eingenommen werden kann, und
- - der durch Einbringung eines Druckes höher als der an der Vorrichtung im Kanal anliegende Druck fluidundurchlässig wird,
- - einem Stützprofil (5),
- - das sich in dem Hohlkörper (2) längs dessen Längsachse erstreckt,
- a frame ( 1 ) which essentially has the dimensions of the cross section of the channel, the opening or the like, perpendicular to the direction of flow of the fluid,
- - at least one dimensionally elastic hollow body ( 2 ),
- - which consists of an essentially non-stretchable material,
- - which extends in the frame ( 1 ) with its longitudinal axis perpendicular to the direction of flow of the fluid,
- - whose cross-sectional shape can be changed perpendicular to its longitudinal axis by changes in pressure so that a first fluid-permeable and a second cross-sectional shape filling the channel or opening cross section can be adopted, and
- which becomes fluid-impermeable due to the introduction of a pressure higher than the pressure applied to the device in the channel,
- - a support profile ( 5 ),
- - Which extends in the hollow body ( 2 ) along its longitudinal axis,
- - jeweils an zwei sich gegenüberliegenden Seiten eine formelastische Membrane (3) den Hohlkörper (2) fluiddicht mit dem Rahmen (1) verbindet, und
- - der Hohlkörper (2) in drucklosem Zustand die zweite Querschnittsform einnimmt,
- - A form-elastic membrane ( 3 ) connects the hollow body ( 2 ) to the frame ( 1 ) in a fluid-tight manner on each of two opposite sides, and
- - The hollow body ( 2 ) assumes the second cross-sectional shape when depressurized,
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