DE915287C

DE915287C - Seal for container to accommodate flow media under high pressure and high temperature

Info

Publication number: DE915287C
Application number: DESCH10646A
Authority: DE
Inventors: Guenther Scholz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-10-03
Filing date: 1952-10-03
Publication date: 1954-07-19

Description

Dichtung für Behälter zur Aufnahme von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Strömungsmitteln Die Erfindung betrifft die Dichtung an einem abnehmbaren Deckel für einen Behälter, der zur Aufnahme von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Strömungsmitteln bestimmt ist, wobei über die Flanschlappen des Deckels in geschlossenem Zustand am Behälterflansch vorgesehene Wülste greifen und der Deckel mittels eines Ringes aus biegsam-elastischem, strömungsmittelundurchlässigem Material abgedichtet wird, der sich in eine am Behälterflansch vorgesehene Ringnut legt und durch ein Strömungsmittel belastet ist, das unter einer höheren Spannung steht als das Strömungsmittel in dem Behälterinnern.Seal for containers to accommodate under high pressure and high Temperature standing fluids The invention relates to the seal on a removable lid for a container that is designed to accommodate high pressure and high temperature standing fluid is determined, with over the flange flaps of the lid in the closed state grip the bulges provided on the container flange and the lid by means of a ring made of flexible, elastic, fluid-impermeable Material is sealed, which is in an annular groove provided on the container flange lays and is loaded by a fluid that is under a higher tension stands as the fluid in the container interior.

Die Drücke und Temperaturen der Strömungsmittel, zu deren Aufnahme diese Behälter bestimmt sind, haben sich im Laufe der Zeit immer mehr erhöht, so daß auch die Anforderungen an die Dichtungen selbst immer größer wurden. Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Dichtungen zwar auch hohen Drücken gewachsen sind; daß aber die Höhe der Temperaturen nach oben begrenzt war, wenn sich nicht schwerwiegende Mängel an der Dichtung einstellen sollten. Hierbei ist zu bedenken, daß die Durchmesser derartiger Behälter sehr groß sind und bis zu etwa 5 m betragen, während der Querschnitt der Ringnut zum Aufnehmen des Dichtungsringes nur einige Quadratzentimeter beträgt. Aus diesem Grunde ist die Herstellung und ,das Einbringen der in sich geschlossenen Dichtungsringe von kleinem Querschnitt und großem Durchmesser sehr schwierig. Asbest hat sich bei hohen Temperaturen zwar sehr gut bewährt; das Einbringen derartiger Asbestringe ist um so schwieriger, und nur in Ausnahmefällen lassen sich Asbestringe derart gut passend herstellen, daß sich eine einwandfreie Dichtung ergab. Gummidichtungsringe andererseits lassen sich infolge ihrer Elastizität gut einbringen, sind aber gerade höheren Temperaturen nicht gewachsen.The pressures and temperatures of the fluids used to hold them these containers are intended to have increased more and more over time, so that the demands on the seals themselves were becoming ever greater. It has it has been shown that the known seals can withstand high pressures; but that the level of the temperatures was limited upwards, if not serious Defects in the seal should adjust. It should be noted that the diameter such containers are very large and up to about 5 m, while the cross-section the ring groove for receiving the sealing ring is only a few square centimeters. For this reason, the production and the introduction of the self-contained Sealing rings of small cross-section and large diameter are very difficult. asbestos has proven itself very well at high temperatures; the introduction of such Asbestos rings are all the more difficult, and asbestos rings can only be used in exceptional cases so well fitting produce a perfect seal revealed. Rubber sealing rings, on the other hand, can be done well because of their elasticity bring in, but are just not able to cope with higher temperatures.

Erfindungsgemäß werden die beschriebenen Mängel dadurch beseitigt, daß der Ringraum; der zur Aufnahme des den Dichtungsring belastenden Strömungsmittels dient, mittels einerseits eines Eintrittsstutzens und andererseits eines Austrittsstutzens in eine mit einer Rückkühleinrichtung versehene Kreisleitung eingeschaltet ist. Auf diese Weise werden die beschriebenen Mängel auf einfache Weise vollständig beseitigt, indem selbst bei sehr hoch getriebenen Temperaturen des Strömungsmittels, das sich in dem Behälter befindet, die Temperatur des Dichtungsringes selbst auf einer mäßigen Höhe gehalten werden kann. Es ist aus diesem Grunde auch zweckmäßig, diese Dichtungsringe aus Gummi herzustellen, der jetzt ohne weiteres auch bei sehr hohen Temperaturen verwendbar ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Benutzung von Gummi beschränkt. Beispielsweise können auch mit Vorteil Kunststoffe und insbesondere Kunstharze für diese Dichtungsringe verwandt werden. Die Elastizität brauchte hierbei nur gering zu sein und muß nur ausreichen, um den Ring unter dem Einfluß des Druckes des ihn belastenden Strömungsmittels gegen die Wand zu pressen.According to the invention, the deficiencies described are eliminated by that the annulus; the one for receiving the fluid stressing the sealing ring serves, by means of an inlet connection on the one hand and an outlet connection on the other is switched on in a circuit line provided with a recooling device. In this way, the deficiencies described are completely eliminated in a simple manner, by even at very high temperatures of the fluid that is located in the container, the temperature of the sealing ring itself at a moderate Height can be maintained. For this reason, it is also expedient to use these sealing rings from rubber, which can now easily be used even at very high temperatures is usable. However, the invention is not limited to the use of rubber. For example, plastics and in particular synthetic resins for these sealing rings are used. The elasticity needed only little here to be and just has to be enough to keep the ring under the influence of the pressure of him to press polluting fluid against the wall.

Die Wärmeleitung von Gummi ist verhältnismäßig gering. Das gleiche trifft auch für die meisten Kunststoffe und Harze zu. Aus diesem Grunde kann es sich unter Umständen empfehlen, den Gummiring mit einer äußeren Asbestbewehrung zu versehen, die jedoch nur dünn zu sein braucht, da sie nur die Aufgabe hat, eine unmittelbare Berührung der äußeren Wandung des Gummiringes mit den Wandungen der Ringnut zu verhindern.The heat conduction of rubber is relatively low. The same also applies to most plastics and resins. Because of this, it can It may be advisable to use the rubber ring with an outer asbestos reinforcement which, however, only needs to be thin, since it only has the task of being one direct contact of the outer wall of the rubber ring with the walls of the To prevent ring groove.

Vorzugsweise weist der Dichtungsring einett in sich geschlossenen Querschnitt mit einem inneren Hohlraum auf, durch den das kühlende Strömungsmittel hindurchtritt und von dem Anschlußkanäle für den Ein- und Austrittsstutzen ausgehen. Unter Umständen kann auch dieser Dichtungsring, falls er aus Gummi hergestellt ist, aus zwei Hälften zusammenvulkanisiert werden.The sealing ring preferably has a self-contained one Cross-section with an inner cavity through which the cooling fluid passes through and emanate from the connection channels for the inlet and outlet nozzles. Under certain circumstances, this sealing ring, if it is made of rubber, can also are vulcanized together from two halves.

Unter Umständen wird die Herstellung dieses Dichtungsringes dadurch wesentlich vereinfacht und verbessert, daß er aus mehreren ringförmigen Dichtungsringteilen besteht, deren Querschnitte derart ausgebildet sind, daß sie gemeinsam einen in sich geschlossenen Durchtrittsquerschnitt für das kühlende Strömungsmittel bilden.Under certain circumstances, the production of this sealing ring is thereby significantly simplified and improved that it consists of several annular sealing ring parts exists, the cross-sections of which are designed such that they jointly have one in form a closed passage cross-section for the cooling fluid.

Die Strömungsmittelmenge innerhalb des geschlossenen Kreislaufes wird, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, in der Regel nur gering sein. Aus diesem Grunde wird es sich im allgemeinen empfehlen, in dieser Kreisleitung zusätzlich einen Druckspeicher anzuordnen.The amount of fluid within the closed circuit is Unless special precautions are taken, this will usually only be minor. For this reason, it is generally recommended to work in this district leadership additionally to arrange a pressure accumulator.

Außerdem ist vorzugsweise eine Regelpumpe angeordnet. die den Druck in der Kühlleitung nach einer vorgegebenen Abhängigkeit beeinflußt: Im allgemeinen wird es vorzuziehen sein, daß der Druck konstant bleibt, wobei dieser Druck nur wenig höher zu sein braucht als der Druck des Strömungsmittels im Innern des Behälters.In addition, a regulating pump is preferably arranged. the the pressure influenced in the cooling line according to a given dependency: In general it will be preferable that the pressure remains constant, this pressure only need be little higher than the pressure of the fluid inside the container.

Unter Umständen kann sich die Anordnung einer besonderen Zirkulationspumpe empfehlen. Häufig aber, und so insbesondere dann, wenn der Behälter liegend angeordnet ist, wird sich die Anordnung einer besonderen Zirkulationspumpe erübrigen, indem eine Zirkulation nur durch den thermischen Auftrieb erfolgt. In diesem Falle muß also der Eintrittsstutzen unten und der Austrittsstutzen oben angeordnet sein.Under certain circumstances, the arrangement of a special circulation pump recommend. Frequently, however, and especially when the container is arranged horizontally there is no need to arrange a special circulation pump by adding a circulation takes place only through the thermal buoyancy. In this case it must that is, the inlet nozzle at the bottom and the outlet nozzle at the top.

Für die Kühlung selbst wird es sehr häufig ausreichen, daß die Leitung einfach über eine gewisse Strecke der freien Luft ausgesetzt wird.For the cooling itself it will very often be sufficient that the line is simply exposed to the open air over a certain distance.

An Hand der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung vereinfacht dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäß ausgebildeten Behälterflansch mit dem dazugehörigen Deckelteil, Fig. 2, 3, q. und 5 Querschnittsformen durch erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungsringe, Fig.6 ein Schaltschema einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungseinrichtung, Fig. 7 einen Ausschnitt aus einem Gehäusedeckelflansch mit dem dazugehörigen Deckelteil, bei dem als Dichtungsring ein Gummiring mit Asbestbewehrung benutzt wird.With reference to the drawing are some embodiments of the invention shown in simplified form. FIG. 1 shows a section from an inventive concept trained container flange with the associated cover part, Fig. 2, 3, q. and 5 cross-sectional shapes through sealing rings designed according to the invention, FIG Circuit diagram of a sealing device designed according to the invention, FIG. 7 a Section from a housing cover flange with the associated cover part, at a rubber ring with asbestos reinforcement is used as a sealing ring.

Gemäß Fig. i weist der Behälter einen Flansch i mit auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Wülsten2 auf, während der Deckel einen Flansch3 besitzt, der eine entsprechende Anzahl von Lappen d. aufweist, die sich in geschlossenem Zustand unter die Wülste des Behälterflansches legen. In eine Ringnut 5 des Behälterflansches ist ein aus Gummi hergestellter Dichtungsring 6 eingelegt, der im Ausführungsbeispiel einen viereckigen Querschnitt besitzt, in dessen Innern ein in sich geschlossener Hohlraum 7 vorgesehen ist. Dieser Hohlraum? steht über zwei Bohrungen 8, die vorzugsweise etwa im Durchmesser einander gegenüberliegen, und entsprechende Leitungen g mit einer Kreisleitung in Verbindung, die noch weiter unten näher beschrieben werden wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Deckelflansch und der oberen Seite des Dichtungsringes eine Asbestscheibe io eingelegt, die auch fest mit der Oberseite des Dichtungsringes zusammenvulkanisiert sein kann. Eine weitere Querschnittsform für einen derartigen Dichtungsring ist in Fig. 2 gezeigt. Der Dichtungsring i i besitzt hier ebenfalls rechteckigen Querschnitt, wobei auf jeder Seite Einschnitte 12 vorgesehen sind, die ringsherum laufen. Die einzelnen Einschnitte 12 sind durch Bohrungen 13 miteinander verbunden, die in gewissen Abständen innerhalb des Dichtungsringes vorgesehen sind.According to Fig. I, the container has a flange i on the circumference evenly distributed beads2, while the cover has a flange3, which has a corresponding number of lobes d. has that are in closed Place the condition under the beads of the container flange. In an annular groove 5 of the container flange a sealing ring 6 made of rubber is inserted, which in the exemplary embodiment has a square cross-section, inside of which a self-contained Cavity 7 is provided. This cavity? stands over two holes 8, which are preferably approximately opposite each other in diameter, and corresponding lines g with a circuit line in connection, which will be described in more detail below will. In this embodiment is between the cover flange and the upper Side of the sealing ring an asbestos washer is inserted, which is also firmly attached to the Top of the sealing ring can be vulcanized together. Another cross-sectional shape for such a sealing ring is shown in FIG. The sealing ring i i here also has a rectangular cross-section, with incisions on each side 12 are provided that run around. The individual incisions 12 are through Bores 13 connected to one another at certain intervals within the sealing ring are provided.

Gemäß Fig. 3 besteht der Dichtungsring aus zwei U-förmigen Dichtungsringteilen 14 und 15, und gemäß Fig. ¢ besteht die Dichtung aus einem U-förmigen Ring 16 und einem plattenförmigen Teil 17. Wie sich schon aus der Ausführungsform nach Fig.2 ergab, braucht der Hohlraum zur Aufnahme des unter Druck stehenden Kühlmittels nicht unbedingt innerhalb des Dichtungsringes in sich geschlossen ausgebildet zu sein. So zeigt auch die Ausführungsform nach Fig. 5 einen Dichtungsring 18, der nur aus einem nach unten offenen U-Querschnitt besteht.According to FIG. 3, the sealing ring consists of two U-shaped sealing ring parts 14 and 15, and according to Fig. ¢ the seal consists of a U-shaped ring 16 and a plate-shaped part 17. As can already be seen from the embodiment according to FIG showed, the cavity does not need to accommodate the pressurized coolant necessarily formed closed in itself within the sealing ring to be. The embodiment according to FIG. 5 also shows a sealing ring 18 which consists only of a downwardly open U-cross section.

Im allgemeinen werden sich jedoch die Ausführungsformen nach den Fig. i, 3 und q. empfehlen, da auf diese Weise der Dichtungsring selbst in allen seinen Dicken am besten gekühlt werden kann.In general, however, the embodiments according to FIGS. i, 3 and q. recommend, as this way the sealing ring itself in all of its Thick ones can best be cooled.

Der Querschnitt des in Fig. 7 dargestellten Ringes stimmt mit demjenigen des Ringes der Fig. i überein. Der innere Gummikern 27 ist hierbei jedoch ringsherum mit einer Asbestbewehrung 28 versehen.The cross section of the ring shown in Fig. 7 agrees with that of the ring of FIG. The inner rubber core 27 is here all around provided with an asbestos reinforcement 28.

Gemäß der Fig. 6 ist ein liegender Druckbehälter ig dargestellt, in dessen Dichtungsring eine Eintrittsleitung 2o unten eintritt und aus dem eine Austrittsleitung 21 oben austritt. Diese beiden Leitungen sind durch eine Kreisleitung 22 miteinander verbunden, in der das Strömungsmittel gekühlt wird und in die eine Zirkulationspumpe 26 eingeschaltet sein kann. Wie bei 23 angedeutet, kann unter Umständen ein Teil der Kreisleitung 22 mit einer besonderen Kühleinrichtung versehen werden. Als Kühlmittel wird sich im allgemeinen Wasser empfehlen.According to FIG. 6, a horizontal pressure vessel ig is shown in the sealing ring of which an inlet line 2o enters below and from which an outlet line 21 exits at the top. These two lines are connected to one another by a circular line 22 connected, in which the fluid is cooled and in which a circulation pump 26 can be switched on. As indicated at 23, a part the circuit line 22 can be provided with a special cooling device. As a coolant will generally recommend water.

An die Kreisleitung 22 ist ein Druckspeicher 24. angeschlossen, der im Ausführungsbeispiel durch Gas, z. B. Luft, belastet ist. In Abhängigkeit von dem Druck in dem Druckspeicher 2q. regelt eine Pumpe 25 den Druck innerhalb des Kühlsystems auf konstante Höhe.A pressure accumulator 24 is connected to the circuit line 22, which in the embodiment by gas, for. B. air is contaminated. In dependence of the pressure in the pressure accumulator 2q. a pump 25 regulates the pressure within the Cooling system at a constant height.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Seal for container to accommodate under high Pressurized and high temperature fluids with a removable cover, provided on the container flange via its flange tabs in the closed state Bead grips and that by means of a ring made of flexible, elastic and fluid-impermeable Material is sealed, which is in an annular groove provided on the container flange lays and is loaded by a fluid that is under a higher tension stands as the fluid in the interior of the container, characterized in that the annular space for receiving the fluid loading the sealing ring serves, by means of an inlet connection on the one hand and an outlet connection on the other is switched on in a circuit line provided with a recooling device.

2. Seal according to claim i, characterized in that the sealing ring is made of rubber consists.

3. Seal according to claim i and 2, characterized in that the sealing ring made of rubber with an external asbestos reinforcement. q ..

Seal according to claim i to 3, characterized in that the sealing ring is a self-contained Has cross-section with an internal cavity through which the cooling fluid occurs and emanate from the connection channels for the inlet and outlet nozzles.

5. Seal according to claims i to 3, characterized by several ring-shaped sealing ring parts, the cross-sections of which are designed such that they jointly form a self-contained Form through-flow cross-section for the cooling fluid.

6. Seal after Claims 1 to 5, characterized in that there is a pressure accumulator in the circuit line is built in.

7. Seal according to claim i to 6, characterized by a special Control pump that controls the pressure in the cooling line according to a given dependency influenced. B. Seal according to claim i to 7, characterized in that in the Circulation line a circulation pump is provided. G. Seal according to claim i to 7 for horizontal pressure vessels, characterized in that the inlet nozzle below and the outlet nozzle is arranged above, so that there is a flow in the cooling system as a result of the different coolant temperatures.