JPS59751B2 - ガスパイプ用遮断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、パイプ用特に高炉の荒ガスパイプ用で、相
対するパイプの間に取付けられている・・ウジング及び
そのハウジング中に取付けられている回転体を有する遮
断装置に関するものである。

前記回転体は、球面状のシール面があって、２個のシー
ルリング間で回転可能であり、前記シールリングは移動
可能な状態にパイプ端と結合さｎていてチャック装置お
よび解除装置により回転体に押付けたり、あるいは回転
体から離すことが可能で、その際にそのつと回転体のシ
ール面に設けらｎたパツキンと硬接合する。

例えばドイツ特許公報第１０６０６７７号から知られる
この種の装置は、特に高炉構造において、高炉と集塵機
を連結する高温の塵含有ガス搬送用の大口径のパイプ中
に、遮断装置として用いられる。

この種の装置は比較的軽い構造となっているが、非常に
良好な密閉性を有している。

更にこれらの装置が爆風遮断用に適しており、かつまた
比較的少ない取付面積で済むという利点があるが、最近
のように炉内圧を高く保つ所謂高圧操業を行う高炉に適
用したときは、圧力および温度の点で完全かつ永続的遮
断装置としては危険であって極めて不適当である。

この発明ははじめに述べたような遮断装置で、高圧およ
び高熱負荷に対して常に完全な密閉性を保つような遮断
装置を作るという課題が基底となっている。

この課題は遮断装置の回転体に複数の軟質パツキン部材
を設け、それらの部材を硬質パツキンと重畳的に層をな
すように形成し、かつハウジングに少なくとも１個の閉
鎖可能な開口部を設けることによって軟質バッキング材
の点検および取替えが容易に行いうろことで解決される
。

この構造の遮断装置では、軟質パツキンが発生する変形
を除くことができるので、僅かに変形があるとしても、
完全な密閉を保つのである。

軟質パツキンに損傷がある場合硬質パツキンが直ちに働
き密閉性は維持される。

更に閉鎖可能な開口部によって、そのつどのスイッチの
位置に無関係にその時に作用していない軟質パツキンを
点検することができる。

この軟質パツキンの構造の特徴は、可撓性の耐熱性材料
たとえばアスベスト−銅製ワイヤ又はアスベスト−クロ
ムニッケル製金網から成り、リング状パツキンコードが
回転体中に少なくとも１対づつ同心的に配置されており
、そのコード間に硬質パツキンを形成する回転体のシー
ル面が在る。

この様にして軟質パツキンが消耗すると、硬質パツキン
を形成する回転体の硬質パツキンが自動的に相対してい
るシールリングと接触するような構造を有し、その結果
硬質パツキンがシール機能を果すことができる。

この発明の装置においては、軟質パツキンを形成するパ
ツキンコード間の中間空間に、シールリングに設けられ
ている少なくともそれぞれ１個のガス供給路が開口して
いる。

これによって高圧操業時に支配する内圧と前記中間空間
中との圧力差を調整し、軟質パツキンの密閉性及び寿命
を高めるためにきれいなガス例えばＮ を該中間空間中
に圧入したり、あるいは回転体が閉鎖位置にあるときに
この中間空間から排気して回転体とノ・ウジフグ間の空
間中へのガス通過及び密閉回転体の外側の導管空間への
返りを妨げることができる。

この発明の遮断装置の場合、その回転体が通過パイプ及
びそのパイプの横軸を中心線とし、かつ截頭円錐形でパ
イプの外周壁に固定されているめくらパイプとから成り
、軟質パツキン部材が通過パイプおよびめくらパイプの
端面に取付けられている。

軟質パツキン部材のこの配置には、そのつと作用する軟
質パツキンが回転体に生じる僅かな変形を除くという利
点がある。

何故なら軟質パツキンのシートがそのつど作用しない残
りの軟質パツキンのシートから分離されているからであ
る。

更に、軟質パツキン部材が、ハウジングの縦側に置かれ
ているハウジング開口部を閉鎖する扉の前で回転できる
ように構成されている。

このようにして、わずか１個の開口部によって全軟質パ
ツキンを順次点検し、場合によっては交換することがで
きる。

更にハウジングがシリンダ状ケーシングおよび１個また
は２個のふたから成り、その際に扉がシリンダ状ケーシ
ングカバ一部分に取付けられている。

このようにして、通常取付けられる７ランジ継手を、回
転体の軸受の外あるいはハウジング開口部を閉鎖する扉
の外の個々のハウジング部間に置くことができる。

更ニ軟質ハッキンの寿命を高めるために遮断装置には圧
力調整装置を設け、該圧力調整装置はパイプ端の室内を
ハウジングと回転体間の中間空間を結合する配管及びこ
の配管に配置されているコックから成っていて、そのコ
ックの作動は回転体の作動と連動されており、回転体の
閉鎖位置で閉鎖されかつ回転体の開放位置で開放される
。

下記に図面を参照しながらこの発明の実施例を詳細に説
明する。

第１，２図に遮断装置の３部分からなるハウジング１が
示されており、ハウジングは配管のパイプ端２，３間に
取付けられている。

当ハウジング１はシリンダ状ケーシング４と２個のふた
５、６からなり、ふたはフランジ継手７又は８を介して
ケーシング４と結合さｎている。

ふた５、６はそれらの側に、パイプ端２，３と遮断装置
を結合する役目を果すフランジ９或は１０を有している
。

下方のフランジ継手８は場合によってはシリンダ状ケー
シング４とふた６を溶接して省略してもよい。

ハウジング１のふた５、６と、ノ＼ウジング間のシール
リング１１．１２は、パイプ端２，３の伸縮を吸収する
調整器１３，１４を取付けた嵌め管１５又は１６を経て
弾性的に結合されている。

ハウジング１中には、通過パイプ１８と、そのパイプの
横軸を中心線とした截頭円錐形をなし、パイプ１８の外
周壁に固定されている２個のめくらパイプ１９．２０と
から成っている回転体１７が配置されている。

回転体１７は２個のピボットボルト２２，２３によりケ
ーシング４に固定さ几ている軸受２４又は２５によって
支承されている。

回転体１７の回転軸は、２個のめくらパイプ１９゜２０
の中心軸と同一平面に且つその軸に対して直角に位置し
ている。

回転体１７の通過パイプ１８はその両端にカラー２６．
２７が取付けられており、それらのカラーＪＣは、軟質
パツキン部材として使用されるリング状のそれぞれ２個
のパツキンコード２８ａ。

２８ｂあるいは２８ｃｍ２８ｄが挿入さｎている。

これらのコードはアスベスト−銅製ワイヤ或はアスベス
ト−クロムニッケル製金網等の可撓性の耐熱性材料で製
造されている。

軟質パツキン部材は第４図に示す様に、２個のパツキン
コード２８ａｔ２８ｂがカラー２６の同心的なみぞ２９
ａ、２９ｂに設けである。

その前面３０ａは事実上球面の一部として面取りされて
おり、その球面の中心点は通過パイプ１８の中心軸とめ
くらパイプ１９．２０の中心軸との交点と合致する。

カラー２６．２７の前面と相対するシールリング１１．
１２のパツキン面３１ ａ ５３１ｂは、同様に相応に
円錐状面取りがなされているので、有利な球面状パツキ
ン面を形成している。

パッキンコード２８ａｙ２８ｂ間の中間空間には前面３
０ａがパツキンリップ３２として形成されている。

シールリング１１には１個または数個のガス供給路３３
が取付けられており、それらの供給路３３は、パツキン
コード２８ａ−２８ｂによって限定されている中間空間
中に開口されている。

通過パイプ１８の他方の端にある対応するパツキン部は
同一形状とし従ってこれ以上の説明はなされない。

第１図かられかるように、シールリング１１または１２
のパツキン面３１ ａ ｓ ３ ｌ ｂは、該図に示さ
れている作動位置で、相対する・くツキンコード２８ａ
ｓ２８ｂ或は２８ｃｓ２８ｄに押しつけられており、そ
れらのコードとともにそれぞれ１個の軟質パツキンシー
ル部を形成しているが、これに、パツキン面３１ ａ
ｓ ３２ ｂと金属ノくツキンリツプ３２によって形成
されている硬質ノくツキンシール部が重設される。

めくらパイプ１９．２０はそれら側にそれぞれ１個のパ
ツキンリング３５ａｔ３５ｂを有しており、その前面３
６ａｔ３６ｂは、シールリング１１．１２のパツキン面
３１ａｓ３１ｂの前面に応じて面取りされているが、そ
れら前面が前面３０ａｔ３０ｂと同一球面上に来るよう
になる。

パツキンリング３５ａｔ３５ｂＶｃは、それぞれ更に２
個のリング状パツキンコード３７ａｓ３７ｂあるいは３
７ｃ、３ｒｄが設けられ、これらのコードは、パツキン
コード２８ ａ ＊ ２８ ｂ 、２８ ｃ ｔ２８ｄ
と同様な材料で製造されており、かつ同心的な溝中に挿
入されている。

パツキンコード間の中間空間では、前面３０ａ、３０ｂ
（図４参照）に応じて前面３６ａｔ３６ｂがパツキンリ
ップとして形成されている。

第１，２図に示されている作動位置に対して回転体１７
が９０°だけ回転すると、シールリング１１．１２のパ
ツキン面３１ ａ ｓ ３１ ｂは、その時に相対する
パツキンコード３７ ａ ｓ ３７ ｂあるいは３７ｃ
、３７ａに相対し、これに押し付けられ、それらコー
ドとともにそれぞれ１個の軟質パツキンシール部を形成
できるが、その軟質パツキンシール部には、パツキン面
３１ａ、３１ｂとパツキンの前面３６ａｓ３６ｂのパツ
キンリップによって硬質パツキンシール部が重設される
。

リング状パツキンコード２８ａｔ２８ｂｓ２８ｃ２８ｄ
および３７ａ ｔ３７ｂ ＊３７ｃ ｔ３７ｄの径は、
回転体１Ｔの閉鎖或は開放位置でシールリング１１．１
２にそれぞれ相対するような大きさとなっている。

その際に、ガス供給路３３はパツキンコードによって形
成される中間空間中に開口している。

回転体１７の回転は、作動シリンダ３９によりクランク
３８を経て行われるが、作動シリンダ３９の連結棒４０
は、ピボットボルト２２に設けである作動クロス４１と
連結されている。

作動シリンダの代りに、手動またはモータによって駆動
される鎖伝導部材も使用できる。

クランク３８の駆動は、それが回転体１７をそれぞれ９
０°だけ段階的に回転させることができるように形成さ
れている。

シールリング１１．１２には、両方のノ・クランクふた
５、６に軸受されている作動機器４４から成っているチ
ャック兼解除装置が取付けられている。

機器４４ば、作動棒４６をもつ液圧シリンダ４５を有し
ており、作動棒４６はパツキンリング１１あるいは１２
に固定されている連結金具４７と連結しており且つスプ
リング４８によってスプリングプレートを経て荷重され
得る。

各ふた５゜６には、この種の数個のシリンダが周囲に均
一に分布配置されている。

２個のシールリング１１．１２は、回転体１７のそれぞ
れ相対する軟質パツキン部材に対して、スプリング４８
によって押しつけられたり或は逆に液圧シリンダ４５の
作動によって軟質パツキン部材から離脱させられたりす
ることができる。

その際に行われるシールリング１１．１２の軸方向への
移動は、調整器１３．１４の伸びによって調整される。

ハウジングケーシング４には開口部５０があり。

その中心軸は回転体１７の回転軸と同一のハウジングケ
ーシング４の直径平面にある。

開口部５０の大きさは、開口部から通過パイプ１８のそ
れぞれ相対する前面あるいはめくらパイプ１９．２０が
同開口部に対向して位置したとき、パツキンを点検し、
或は交換しうる程度になっている。

開口部５０には枠５１が設けてあり、扉５２が枠５１に
フランジ付けされている。

しかしこの扉５２は勿論枠５Ｕ：旋回するように取付け
ることもできる。

この扉５２は開口部から外したのちに、小さなりレーン
５３によって吊下げることもできる。

軟質パツキンの寿命を高めるために、回転体１１の上方
にある空間と、回転体１７とハウジング１間の中間空間
との間の自動的なガス圧力調整を行う装置４２が取付け
られている。

該装置４２はレリーフ管５４とストップコック５５から
成っており、ストップコックはチェーン５６及びチェー
ンホイール５７．５８あるいはその他の動力結合によっ
て回転体１７の作動の際に自動的に開閉される。

即ち回転体１７が開放から閉鎖位置に回転する際に閉じ
、逆に閉鎖から開放位置に回転する際に開けられる。

この作用で、通過パイプ１８中に高炉の作動によって生
じる圧力が直ちに回転体１７とハウジング１との間の中
間空間中へ流れ、その結果軟質パツキン２８ａｔ２８ｂ
、２８ｃ、２８ｄの両端に同一圧力が加えられる。

この様にしてノくツキン面を保護する当りと同時に軟質
−くツキンの比較的長い寿命が達成される。

しかし該装置４２は軟質パツキンの寿命が運転条件によ
って該装置なしでも十分に保たれる場合は勿論必要がな
い。

ハウジング１の室内に集まってくるガスは管５９によっ
て外部に排出される。

上記の遮断装置は軟質パツキンの取付により、加圧下の
運転や高炉の所謂高圧操業の際に通常使用される高温下
の運転でも申し分のない密封性を有する。

そしてその際に軟質パツキンが脱落するようらことかあ
っても硬質パツキンによってガスを遮断したり或は漏洩
することなく通過させることができる。

更にまた軟質パツキン間の中間空間にガス供給路３３を
経て遮断ガス例えば窒素または蒸気を充填することがで
きる、これによってこれらの空間に圧力が生じそれが軟
質パツキンの密封性を支持する。

一方、上記供給路３３を経て軟質パツキン間の中間空間
に真空を発生させることもできる。

更にこの発明の装置では、運転中でもストップコック５
５を閉鎖し、ハウジング１の室内に集められたガスを管
５９から排出した後開放位置において４個の軟質パツキ
ンを順次検査することができる。

このためにクランク３８の駆動によって、回転体１１が
段階的にそれぞれ９０°だけ回転し、その際にそｎぞれ
の軟質パツキンが順次扉５２の前にくるので扉を開放し
又は除去して、パツキンを容易に且つ楽に点検すること
ができる。

勿論この発明の枠内でも、２個の鏡板にそれぞれ扉を取
付け、同時にそれぞれ２個のパツキンを点検することが
できる。

互いに分離された所即ち通過パイプ１８及びめくらパイ
プ１９．２０に、２組のパツキンコード２８ａｔ２８ｂ
ｔ２８ｃｔ２８ｄまたは３７ａ。

３７ｂ ５３７ｃ ｔ３７ｄを取付けることによって、
パツキンは互いに無関係に変形可能である。

この様にしてそのつど作用する軟質パツキンは、シール
リング１１．１２の相対するパツキン表面に対してより
よく密着することができる。

この発明の枠内では、ノ・ウジング内に公知のエプロン
を配置することによって、ノ〜ウジングに侵入する塵を
装置の作動の際に装置の車装へ導入するようになってい
る。

ハウジングの外側には、上方パツキンリングの高さで、
内側へ導かれたスプレィノズルを有するリングパイプを
取付けることができる。

スプレィノズルは、塵がハウジング１内へ入るか或は温
度が許容限度を越えるという危険がある場合に作動する
様にする。

その際にスプレー水は装置の下辺に集まりそこで排水管
を軽て排出される。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉ４この発明の実施例の部分的縦断正面図、第２
図は同上の部分的縦断正面図、第３図は向上の平面図、
第４図は要部の拡大縦断正面図である。 １・・・・・・ハウジング、２，３・・・・・・パイプ
端、４・・・・・・ケーシング、５，６・・・・・・ふ
た、１１，１２・・・・・・シールリング、１３，１４
・・・・・・調整器、１８・・・・・・通過パイプ、１
９，２０・・・・・・めくらパイプ、２２゜２３・・・
・・・ピボットボルト、２８ａｔ２８ｂｔγ８ｃｔ２８
ｄ・・・・・・パツキン表面）”、３２・・・・・・パ
ツキンリップ、３７ａ ５３７ｂ、３７ｃ ５３７ａ”
””パツキンコード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相対するパイプの間に取付けられている・・ウジン
   グ１と、該・・ウジングに取付けらｎた回転体１１とを
   有し、該回転体は球面状のパツキン面を具えていて、２
   つのシールリング１１．１２間で回転可能となっており
   、シールリング１１．１２は移動可能な状態でパイプ端
   に結合さｎていて作動機器によって回転体１７に押付け
   られたり、離脱させらｎたすするようになっており、回
   転体１７が閉鎖位置と開放位置とにあるとき、シールリ
   ング１１．１２と結合してシール部を形成するガスパイ
   プ用遮断装置において、回転体１７は１個の通過パイプ
   １８と、該パイプ１８の横軸を中心線とし、かつパイプ
   １８の外周壁に取付けた２個の截頭円錐形めくらパイプ
   １９．２０とからなり、パイプ１８，１９，２０のシー
   ル部には、軟質パツキン２８ａ 、２８ｂ ＊ ２８ｃ
   ｔ２８ｄ。 ３７ａ 、３７．ｂ ｔ３７ｃ ｔ３７ｄがそ汎ぞルナ
   なくとも２個１組となって同心的に配置さ九、こｎらの
   軟質パツキンはアスベスト−銅製ワイヤまたはアスベス
   ト−クロムニッケル製金網等からなる耐熱性材料によっ
   て形成さ九たリング状パツキンコードからなり、さらに
   パツキンコード間に硬質パツキンを形成するパツキンリ
   ップ３２が回転体１７のシール部に形成さｎており、シ
   ールリング１１．１２の端縁が前記軟質パツキンに係合
   してシール部を形成し、・４イブ１８，１９，２０のシ
   ール部はハウジング１に閉鎖可能に設けらｎた開口部５
   ０に向けて位置することができるようになっていること
   を特徴とするガスパイプ用遮断装置。