FI68301B - Ventil speciellt foer reglering av stroemningen av slitande upslamningar kemikalier eller gaser - Google Patents

Description

68301

VENTTIILI ERITYISESTI KULUTTAVIEN LIETTEIDEN, KEMIKAALIEN TAI KAASUJEN VIRTAUKSEN SÄÄTÄMISEKSI

Keksinnön kohteena on venttiili, erityisesti kuluttavien lietteiden, kemikaalien tai kaasujen virtauksen säätämiseksi, joka käsittää toisiinsa koaksiaalisesti sovitetut holkit, tiivisteen ja käyttölaitteen toisen hoikin liikut-5 tamiseksi ja samalla ainakin toisessa hoikissa olevien aukkojen tehollisen virtausalan ja nesteen tai vastaavan virtauksen säätämiseksi.

Rikastamoissa esiintyvien kuluttavien lietevirtojen säätämiseen ja kemikaalioiden annosteluun ei ole tällä hetkellä 10 olemassa tyydyttäviä venttiiliratkaisuja. Näissä oloissa joudutaan useimmiten käyttämään letkuventtiiliä lietevirtojen säätämiseen. Kun otetaan huomioon, että lietteen kuiva-ainepitoisuus on useita kymmeniä prosentteja, jopa 70 %, on ymmärrettävää, että letkuventtiilin kestoikä on 15 hyvin lyhyt. Toisaalta nämä venttiilit ovat vaikeasti säädettäviä. Erityisesti pienillä juoksutusmäärillä letkuvent-tiilien ominaiskäyrät ovat hyvin epälineaarisia.

Ennestään tunnetaan suomalaisesta patenttijulkaisusta n:o 59 154 uppoventtiili, joka on sovitettu malmilietesäiliös-20 tä pumpattavan lietevirran säätämiseen. Uppoventtiili on asennettu lietepumpun imupuolelle säiliöstä lähtevän putken ja pumpun välille sen tulovirtausta kuristamaan. Aikaisemmin tällaista pumpun imupuolella venttiilin avulla tapahtuvaa virtaussäätöä ei ole toteutettu. Uppoventtiili-25 ratkaisun tarkoituksena on korvata hyvä, mutta kallis pumpun kierrosluvun säätö.

Uppoventtiili koostuu säiliön pohjalle asennetusta lähtö-kanavaan liittyvästä uiko- ja sisäputkesta 1. -hoikista. Sisäputkeen on edullisimmin järjestetty virtausaukkoja.

30 Uiko- ja sisäputki ovat toisiinsa nähden liikutettavissa.

Kun ulkoputki on vedetty ylös, venttiilin virtausaukot ovat 2 68301 täysin auki ja lidtepumppu imee lietettä lietesäiliöstä täysitehoisesti. Vastaavasti, kun ulkoputki lasketaan alas, se painuu tiiviisti laippatiivistettä vasten ja sulkee sisäänsä sisäputken aukkoineen ja näin koko uppoventtiilin.

5 Mainitussa patenttijulkaisussa uppoventtiili on sovitettu tiettyyn erikoissovellutukseen. Se on osoittautunut käyttökohteessaan kulutusta kestäväksi. Se tarvitsee kuitenkin huoltoa, vaikka se on esim. letkuventtiiliä huomattavasti kestävämpi. Huollon aikana lietesäiliö joudutaan useimmi-10 ten tyhjentämään. Tämä on hankalaa ja aikaa vievää. ,

Keksinnön mukaiselle venttiilillä voidaan edellä esitetyt epäkohdat välttää. Lisäksi keksintö tarjoaa kokonaan uuden yleiskäyttöisen kulutusta kestävän venttiiliratkaisun.

Tämän aikaansaamiseksi keksinnön mukaiselle venttiilille on 15 tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisen venttiilin etuina voidaan esittää seu-raavaa. Venttiilin säädettävyys on paras mahdollinen. Sen säätöalue kattaa suuret virtausvaihtelut. Säätöholkin ; 20 iskunpituutta ja juoksutusholkin aukon korkeutta, leveyttä, muotoa, sijaintia ja lukumäärää muuttamalla saadaan haluttu toteutus aikaan.

Venttiilin olennaisimmat osat, holkit ja tiiviste voidaan vaivattomasti vaihtaa.Juoksutusholkkia tai sekä juoksutus-25 hoikkia että säätöholkkia vaihtamalla ominaisuuksiltaan erilaisiin voidaan samaa venttiiliä käyttäen moninkertaistaa venttiilin käyttöalue.

Eri venttiiliosien pinnoitus on mahdollista. Kulutuskestävyys on venttiilirakenteen, pinnoitusten, eri raaka-ainei-30 den käyttömahdollisuuksien ja huuhtelujärjestelmän ansiosta hyvä. Lisäksi lietteen kulutusvaikutuksen pienentämiseksi juoksutusholkin/säätöholkin virtausaukot on sijoitettu symmetrisesti vastakkain.

3 68301

Venttiili voidaan sijoittaa suljettuun tilaan eli venttii-lipesään. Pesän muodon, hoikkien sijainnin ja huuhtelujär-jestelmän ansiosta venttiili ei ole altis tukkeutumiselle ja/tai jäätymiselle. Hoikin vastakkaisten virtausaukkojen 5 sekä holkkeja ympäröivän nestetilan ja pesän ansiosta venttiilin melutaso on alhainen.

Keksinnön mukaisen uppoventtiilin holkit tiivisteineen voidaan allassovellutuksissa vaihtaa allasta tyhjentämättä. Venttiilin rakenne sallii lisäksi lähes kaikkien tunnettu-10 jen käyttölaitteiden liittämisen venttiiliin. Esimerkkinä tällaisista käyttölaitteista voidaan mainita kierrettävä kara, kalvo ja pneumaattinen käyttö.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.

15 Kuvio 1 esittää venttiilipesällä varustettua säätöventtii-liä

Kuvio 2a ja 2b esittävät erästä altaaseen sovitettua sää-töventtiilin sovellutusmuotoa Kuvio 3 esittää pohjaventtiiliksi sovitettua kuvion 2 20 mukaista venttiiliä

Kuvio 4 esittää uppoventtiiliasennusta altaan pohjalle Kuvio 5 esittää toista uppoventtiiliasennusta altaan pohjalle.

Kuviossa 1 on esitetty osittain sivukuvantona ja osittain 25 leikattuna säätöventtiili, joka käsittää juoksutusholkin 1, säätöholkin 2 ja tiivisteen 3. Ne on sijoitettu venttii-lipesään 4, joka on sisältä varustettu kumiointikerroksel-la 5. Käyttölaitteen 7 ja pesän 4 liitäntäkappale 6 muodostaa pesän yläosan. Käyttölaitteen karan tiivistys on 30 suoritettu kumikalvolle 8. Putkiston liitäntäkappale 9, joka on kiinnitetty pesään 4 ruuveilla 10, muodostaa pesän 4 alaosan. Venttiilipesän 4 tulokanava nuolen A osoittamalla sivulla. Tämä voidaan liittää irroitettavasti molemmin puolin tulokanavaa olevilla kiilaluisteilla 14 tai vastaa-35 vasti ruuveilla säiliöseinämään tai sopivaan yhteeseen 4 68301 kuten putkiyhteeseen. Tätä varten seinämässä on kiilaluis-teja vastaavat pidätinkappaleet, joihin kiilaluistit painetaan.

Juoksutusholkki 1 on kiinnitetty pesään 4 liitäntäkappaleen 5 9 avulla. Holkki 1 on kummastakin päästään avoin ja sen vaippa on varustettu symmetrisesti sijoitetuilla leikkauksilla 12. Leikkaukset ovat edullisimmin tasasivuisen kolmion muotoisia. Hoikin 1 toisessa päässä on laippa 11, jota vasten on asetettu kumista tai vastaavasta materiaali) lista valmistettu tiivisterengas 3. Liitäntäkappaleen 9 avulla juoksutusholkki 1 tiivisteineen 3 puristetaan paikalleen.

Säätöholkki 2 on toisesta päästään umpinainen. Se on kiinnitetty kuusiokoloruuvilla 13 kalvon 8 läpi käyttölaitteen 15 7 karaan. Käyttölaitteen 7 avulla säätöholkkia 2 voidaan liikuttaa pituussuunnassaan juoksutusholkin 1 suhteen. Säätöholkin 2 ollessa kuvion mukaisessa asennossa on virtaus venttiilin kautta suljettu. Tällöin säätöholkin 2 alareuna on puristettu tiivistettä 3 vasten.

20 Kumikalvon 8 tarkoituksena on tiivistää ja eristää käyttölaite 7 nesteen virtaustilasta eli venttiilipesästä 4.

Tämä on tärkeää silloin, kun käsitellään voimakkaasti syövyttäviä tai kuluttavia lietteitä tai nesteitä.

Keksinnön mukainen venttiili toimii seuraavasti. Käsitel-25 tävä liete tai muu vastaava neste virtaa sisään venttiili-pesään 4 suunnasta A ja edelleen liitäntäkappaleen 9 kautta eteenpäin suuntaan B venttiiliin ollessa osittain tai kokonaan auki. Säätöholkkia 2 käyttölaitteen 7 avulla nostamalla saadaan haluttu määrä nestettä virtaamaan venttii-30 Iin läpi. Tällöin osa nesteestä virtaa säätöholkin reunan alitse ja edelleen juoksutusholkin 1 leikkauksien 12 kautta juoksutusholkin keskustaan ja edelleen liitäntäkappaleen 9 kautta lähtöputkeen.

5 68301

Leikkauksien 12 muodolla ja sijainnilla on olennainen merkitys venttiilin ominaisuuksiin ja kulumiskestävyyteen. Valitsemalla leikkauksille 12 kuvassa esitetty kolmiomainen muoto saadaan venttiilin ominaiskäyrä lineaariseksi 5 koko säätölalueella. Leikkaukset 12 on sijoitettu hoikin 1 vaippaan siten, että sisään purkautuvat nestevirrat mahdollisimman täydellisesti kumoavat toisensa. Tämän ansiosta ei synny voimakasta kuluttavaa virtausta ja venttiilin käyttöikä kasvaa selvästi esimerkiksi läppäventtiiliin 10 verrattuna.

Keksinnön mukainen venttiili soveltuu käytettäväksi myös päinvastoin kulkevassa virtauksessa, jolloin siis neste virtaa sisään liitäntäkappaleen 9 kautta ja ulos venttii-lipesästä A suuntaa vasten.

15 Juoksutusholkki 1, säätöholkki 2 ja tiiviste 3 ovat helposti irroitettavissa ja vaihdettavissa uusiin vastaaviin osiin. Avaamalla ruuvit 10 voidaan liitäntäkappale 9 ottaa pois paikaltaan, jolloin myös juoksutusholkki 1 tiivistei-neen 3 irtoaa. Käyttölaitteella 7 voidaan nyt säätöholkki 20 1 ajaa osittain venttiilipesästä ulos ja avata kuusiokolo- ruuvi 13. Näin venttiilin huolto on helppoa ja nopeaa.

Tarvittaessa tulovirtaus venttiiliin voidaan keskeyttää sulkemalla tulokanava sulkulaipalla tai vastaavalla. Tällöin voidaan kiilaluistikiinnitys 14 nopeasti avata ja 25 koko venttiilipesä poistaa huollon ajaksi.

Hoikkien 1, 2 vaihdettavuus mahdollistaa myös sen, että samassa venttiilipesässä voidaan käyttää erilaisesta materiaalista valmistettuja holkkeja. Täten voidaan kutakin käyttötarkoitusta ja nestettä varten valita oma holkki-30 parinsa. Valmistusmateriaaleina tulevat kysymykseen mm. * kovametalli, kumi, muovit, keramiikka jne. lisäksi voidaan holkit helposti päällystää erilaisilla pinnoitteilla. Hoikkien kokoa ja/tai leikkauksen 12 muotoa ja kokoa muuttamalla on mahdollista muuttaa virtausvolyymiä kokonaan 6 68301 eri alueelle. Tämä vaatisi normaalin venttiilin kohdalla koko venttiilin vaihtamisen.

Kuviossa 2a on esitetty altaaseen sovitettu keksinnön mukainen säätöventtiili sivukuvantona ja osittain leikattuna.

5 Kuviossa 2b nähdään vastaava venttiili päältäpäin myös osittain leikattuna. Venttiilin tulokanava on nuolen A osoittamalla sivulla ja lähtökanava venttiilipesän pohja-laipassa nuoldn B sivulla. Venttiili käsittää päinvastoin kuin kuviossa 1, liikutettavan virtausaukoilla 12 varusteli) tun juoksutusholkin 1 ja kiinteän säätöholkin 2. Rengasmainen tiiviste 3 on asennettu hoikin 1 ympärille laippaa vasten kuten kuvion 1 venttiilissä. Holkki 1 on kiinnitetty sopivasti- ruuveilla 22 laippaan, joka vuorostaan on hitsattu varteen 16. Holkit 1, 2 on sijoitettu venttiili-15 pesään 4. Venttiilipesä 4 ja hoikkien 1, 2 kulutuspinnat on kumioitu. Säätöholkki on kiinnitetty ruuveilla 23 pesän 4 pohjalaippaan. Pesän 4 kanteen 24 on vuorostaan ruuveilla 25 tai vastaavasti kiinnitetty kannatinputki 15, jonka altaan lietepinnan yläpuolelle nousevaan toiseen päähän on 20 asennettu käyttölaitteen 17 kiinnityskappale 19. Tähän kiinnityskappaleeseen 19 on järjestetty lisäksi aukot ja yhteet huuhteluputkille 20 ja 21.

Edellä kuvattu venttiili toimii kuten kuvion 1 venttiili. Huollon ja kunnossapidon kannalta huomattavaa on se, että 25 juoksutusholkki 1 tiivisteineen 3 voidaan varresta 16 nostaa kannatinputken läpi ylös lietealtaasta. Ruuvit 22 avaamalla holkki 1 ja tiiviste 3 voidaan vaihtaa.

Venttiilipesän 4 pohjalaippaan kiinnitetty säätöholkki 2 voidaan vaihtaa avaamalla ruuvit 23. Tällöin myös venttii-30 lipesä 4 olisi irroitettava tulokanavan A puolella olevasta altaan seinästä. Tämä voidaan tehdä sulkemalla tulokanava sopivasti ja irroittamalla pesän 4 allaskiinnitys, joka voi olla edellä kuvion 1 yhteydessä todettu kiila-luistikiinnitys. Kuitenkaan suoraa yksinkertaista säätö-35 hoikkia 2 ei tarvitse vaihtaa niin usein kuin rakenteel- 7 68301 taan mutkikkaampaa ja kulutukselle arempaa juoksutusholk-kia 1.

Huoltovälin pidentämiseksi ja mahdollisten tukkeutumien ehkäisemiseksi ja poistamiseksi venttiili on varustettu 5 huuhtelujärjestelmällä eli kahdella huuhteluputkella 20, 21. Toinen 20 niistä on tarkoitettu venttiilipesän 4 huuhteluun ja toinen 21, joka on johdettu juoksutusholkin varren 16 sisään, venttiilin lähtöputken huuhteluun. Veden sijasta voidaan myös käyttää paineilmaa. Tämä järjestely 10 lisää olennaisesti venttiilin käyttöikää, koska liete tai kemikaalit eivät pääse pinttymään hoikkien ja pesän kulu-tuspinnoille.

Kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 mukainen säätöventtiilin sovellutusmuoto lietealtaan tai vastaavan pohjaventtiilik-15 . si sovitettuna. Osien numerointi vastaa kuviota 2. Lähtö-kanavan B ympärille on em. lisäksi asennettu sihti 26. Käyttölaitteen kiinnityskappaleeseen 19 on järjestetty nostorenkaat 27, joista koko pohjaventtiili voidaan tarvittaessa nostaa ylös.

20 Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty kaksi suoritusmuotoa altaan pohjaan asennettavasta keksinnön mukaisista venttiileistä.

Kuviossa 4 on esitetty uppoventtiili 30, jonka juoksutus-holkki 1 on kiinnitetty ruuveilla 37 erityisen venttiilin kiinnityskappaleen 32 laippaan. Laippaa vasten on kiinni-25 tyskappaleen ympärillä tiivisterengas 38. Kiinnityskappaleen toisen pään ympärille on asennettu ohjainrengas 39. Altaan pohjaan 31 on hitsattu kiinnitysrengas 40,.jossa on laippa 41. Kiinnityskappaleen istukka 33 on sijoitettu paikalleen laipan 35 ja sopivien pulttien avulla. Istukan 30 tiivisteenä toimii O-rengas 34.-Kuviossa 4 nähdään myös altaaseen laskettuna asennusputki 36.

Normaalisti toimiessaan lietteen lasko altaassa painaa 8 68301 kiinnityskappaleen 32 tiiviisti istukkaansa 33. Kun halutaan tarkistaa hoikkien 1, 2 kunto, asennusputki 36 lasketaan altaaseen uppoventtiilin ympärillä ja painetaan istukkaan 33. Venttiili avataan, jolloin liete valuu asen-5 nusputkesta ulos. Nyt uppoventtiili 30 voidaan vaivatta nostaa allasta tyhjentämättä ylös ja suorittaa tarpeelliset huoltotoimenpiteet ja/tai hoikkien 1, 2 vaihdot.

Kuviossa 5 uppoventtiilin 30 liittyvä istukka 33 on korvattu yksinkertaisemmalla ratkaisulla. Juoksutusholkkia 1 on 10 tässä pidennetty ja se on varustettu laipalla 37 ja tiivistävällä O-renkaalla 38. Tiivisterengas on korvattu säätöholkin 2 reunaan asennetulla joustavalla tiivistereu-nalla 39. Kuvion 5 uppoventtiilin 30 ympärille voidaan myös laskea asennusputki kuten kuvion 4 ratkaisussa. Vas-15 taavasti holkit 1, 2 voidaan nostaa altaasta.

On syytä korostaa sitä seikkaa, että keksinnön mukaiset venttiilit on tarkoitettu hyvin ankariin olosuhteisiin. Tällöin hoikkien helpolla vaihdettavuudella saavutetaan kiistattomia etuja. Huuhtelujärjestelmä yhdistettynä kulu-20 tusta kestävään helposti huollettavaan venttiilirakentee-seen entisestään tehostaa sen käytettävyyttä erityisesti rikastamoiden vaahdotuspiirien yhteydessä.

Keksintöä on edellä selitetty eräisiin sen edullisiin suoritusmuotoihin viittaamalla. On tietysti selvää, että kek-25 sintöä ei millään tavoin ole tarkoitus rajoittaa vain esitettyä esimerkkiä koskevaksi. Päin vastoin voidaan keksintöä monin tavoin muunnella myöhemmin esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä on selvää, että hoikkien yhteydessä käytetyt tiivisteratkaisut voivat huomattavasti 30 vaihdella. Uppoventtiilien kohdalla altaan pohjalle sijoitettavat rakenteet voivat olla toisenlaisia. Edelleen venttiilirakenne voi vaihdella. On mahdollista sijoittaa aukkoja 8 kumpaankin hoikkiin ja saada säätöliike aikaan kiertämällä holkkeja toistensa suhteen. Aukkoja voi olla 35 esim. vain ulommassa hoikissa.

Claims (6)

9 68301

1. Venttiili, erityisesti kuluttavien lietteiden, kemikaalien tai kaasujen virtauksen säätämiseksi, joka venttii- 5 li käsittää toisiinsa koaksiaalisesti sovitetut holkit (1, 2), tiivisteen (3) ja käyttölaitteen (7, 17) toisen hoikin liikuttamiseksi ja samalla ainakin toisessa hoikissa olevien aukkojen (12) tehollisen virtausalan ja nesteen tai vastaavan virtauksen säätämiseksi, tunnettu siitä, 10 että - ensimmäinen holkki (1, 2) on varustettu laipalla (11) ja tämän välityksellä kiinnitetty suoraan tai erillisen 1i i — tintäkappaleen (9, 33) avulla irroitettavasti venttiili- pesän (4) pohjalaippaan tai altaan pohjaan (31), 15. toinen holkki on varustettu laipalla ja/tai pohjaosalla ja kiinnitetty tämän välityksellä suoraan käyttölaitteen (7, 17) varteen (16) tai tämän päässä olevaan laippaan, - tiivi9terengas (3, 3Θ) on asennettu jomman kumman hoikin (1, 2), tämän laipan (11) tai vastaavan yhteyteen. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnet-t u siitä, että altaan pohjaan (31) suoraan tai kiinnitys-renkaan (40) avulla on asennettu istukka (33), johon vuorostaan on sovitettu sinänsä tunnetun uppoventtiiIin (30) 25 holkit (1, 2) ja jonka uppoventtiilin ympärillä altaaseen voidaan laskea asennusputki (36) ja painaa se istukkaan (33), jolloin uppoventtiili (30) voidaan nostaa ylös altaasta all,asta tyhjentämättä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, tunnet- t u siitä, että se on varustettu venttiilipesällä (4), jonka sisään on sovitettu juoksutus- (1) ja säätöholkit (2) tiivisteineen (3) ja jossa - säätöholkki (2) on kiinnitetty käyttölaitteeseen (7) 35. juoksutusholkki (1) on kiinnitetty venttiilipesään (4) liitäntäkappaleella (9) 68301 10 - tiiviste (3) on asennettu juoksutusholkin (1) ympärille ja se puristuu juoksutusholkin (1) avulla paikalleen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, t u n n e t-5 t u siitfi, ett5 se on varustettu venttiilipesSllS (4), jonka sisSSn on sovitettu juoksutus- (1) ja sSStSholkit (2) tiivisteineen (3) ja joka juoksutuaholkki (1) on kiinnitetty varteen (16) ja jonka pesSn (4) kanteen (24) on kiinnitetty kannatinputki (15), jonka 18pi ylös altaasta juoksu-10 tueholkki (1) tiivisteineen (3) voidaan varresta (16) nostaa.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen venttiili, tunnettu siitS, ettS venttiilipesS (4) on liitetty irroi- 15 tettavasti molemmin puolin tulokanavaa (A) olevilla kiila-luisteille (14) sBiliön seinfimBn tai sopivan yhteen vasta-kappaleisiin .

6. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen venttiili, t u n-20 n e t t u siitS, ett5 venttiili on varustettu ainakin yhdellä huuhteluputkella (20, 21). 25 11 68301