WO2002057670A1 - Verschlusskörper zum verschliessen einer rohrleitung und verfahren hierzu - Google Patents

Verschlusskörper zum verschliessen einer rohrleitung und verfahren hierzu Download PDF

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WO2002057670A1 PCT/EP2002/000118 EP0200118W WO02057670A1 WO 2002057670 A1 WO2002057670 A1 WO 2002057670A1 EP 0200118 W EP0200118 W EP 0200118W WO 02057670 A1 WO02057670 A1 WO 02057670A1
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liquid
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Ludwig Hölting
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K49/00—Means in or on valves for heating or cooling
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves

Definitions

  • the invention relates to a closure body for closing a pipeline through which a liquid or melt flows, the closure body being in the closed position in the pipeline and in contact with the liquid or melt, and a method for closing a pipeline.
  • the invention is based on the object, in a simple and reliable manner, largely avoiding wear and tear to close a pipeline if necessary.
  • this is achieved in the closure body mentioned at the outset in that the closure body has a feed line for a cooling fluid and at least one cooling chamber.
  • the cooling fluid is passed into the cooling chamber of the closure body, whereby the closure body is at least partially cooled in the closed position.
  • the closure body can be arranged, for example, in the pipeline and pivoted into the closed position, as is the case, for example, with a flap.
  • the closure body can also be brought into the closed position by moving it, as is known, for example, from a slide. Another possibility is to arrange the closure body immovably in the pipeline, the liquid or melt flowing past it.
  • Fig. 1 shows a pipe in longitudinal section with the breech body in
  • FIG. 2 a section along the line II-II in FIG. 1 in a simplified representation
  • FIG. 3 a section through a second variant of a closure body
  • FIG. 4 a section through a third variant of a closure body
  • FIG. 5 a section along the line IV - IV in Fig. 4.
  • FIG. 1 there is a pivotable closure body (2) in the form of a flap within a double-walled tube (1).
  • the tube consists of the outer tube wall (la) and the inner tube wall (lb), with a heating fluid being passed between the walls.
  • a liquid or melt flows through the pipeline (1), as indicated by the arrows (3).
  • This can e.g. are a polymer melt that solidifies at temperatures of about 220 to 260 ° C.
  • Fig. 2 shows a section along the line II - II in Fig. 1 through the breech body (2), the pipeline (1) being shown in simplified form.
  • the closure body (2) can be pivoted about the axis line I - 1 and has a pin (4) mounted in the pipeline (1).
  • the closure body is equipped with a supply line (5) for a cooling fluid, the longitudinal axis of which represents the line I - I.
  • the line (5) opens into an annular chamber (6) which forms the outer edge of the flap-shaped closure body (2), cf. also Fig. 1.
  • the discharge line (7) for the cooling fluid surrounds the line (5) coaxially.
  • the cooling fluid can be liquid or gaseous, for example air or water, it is by a pump, not shown or a blower in the closure body (2), flow arrows in Fig. 2 show the direction of flow.
  • thermal insulation which consists of an air space (8a) which is delimited by a tubular cover (8).
  • the pipeline (1) is also provided with a circumferential cooling chamber (9) which has an inflow (9a) and outflow (9b) for a coolant (e.g. air or water).
  • a coolant e.g. air or water
  • the closure body (2) is pivoted through 90 ° into the closed position shown in FIGS. 1 and 2 and cooling fluid is passed through the feed line (5) in sufficient quantity and over a sufficiently long time Period of time too.
  • cooling fluid is passed through the feed line (5) in sufficient quantity and over a sufficiently long time Period of time too.
  • the liquid or melt solidifies in the outer region of the annular cooling chamber (6) up to the inside of the tube (1), the closure being completely sealed.
  • the feed line (5) of the cooling fluid is designed as one of the two bearing axes of the closure body (2).
  • the cooling fluid flows through the annular cooling chamber (6a) in the manner indicated by the arrows and exits through the outlet (7a) which runs inside the other journal.
  • the closure flap of FIGS. 4 and 5 is hollow on the inside and has a plurality of line branches (5a) which start from the cooling fluid supply line (5). These line branches (5a) initially guide the cooling fluid into the outer edge region of the closure body (2), where the most intensive cooling is required in the closed position.
  • the return line (7b) for used cooling fluid coaxially surrounds the supply line (5) and it has openings (10) through which the cooling fluid flows in the direction of the arrows (11) out of the cooling area and back through the return line (7b).
  • the closure body (2) is designed as a flap as in FIGS. 1 and 2 and is located in a vertical, double-walled, heated pipe (1) which serves to drain polyester from a polycondensation reactor.
  • the pipe with an inner diameter of 400 mm is heated with vaporous heat transfer oil of 290 ° C, the solidification temperature of the polyester is 255 ° C.
  • the flap is initially open and is e.g. during repair work which is carried out downstream, brought into the closed position shown in FIGS. 1 and 2.
  • Compressed air at 35 ° C is used as the cooling fluid, which is passed through the closure flap (2), after 30 minutes the space between the inside of the tube (1) and the outside of the flap (2) is filled with solidified polyester and sealed.
  • the flap is cooled further using compressed air. To restart after the repair, the compressed air flow is stopped, after 60 minutes the polymer has melted again and the flap can be brought into the open position.

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Abstract

Der Verschlusskörper (2), der sich in der Schliessposition in der Rohrleitung (1) befindet, steht im Kontakt mit einer Flüssigkeit oder Schmelze. Der Verschlusskörper weist eine Zufuhrleitung (5) für ein Kühlfluid und mindestens eine Kühlkammer (6) auf, wobei sich die Kühlkammer bevorzugt im Aussenbereich des Verschlusskörpers befindet. Zum Verschliessen der Rohrleitung leitet man ein Kühlfluid in die Kühlkammer des Verschlusskörpers, wobei die Flüssigkeit oder Schmelze verfestigt und die Rohrleitung im Bereich des Verschlusskörpers undurchlässig wird.

Description

Verschlusskörper zum Verschließen einer Rohrleitung und
Verfahren hierzu
Die Erfindung betrifft einen Verschlussköφer zum Verschließen einer Rohrleitung, durch die eine Flüssigkeit oder Schmelze fließt, wobei sich der Verschlusskörper in der Schließposition in der Rohrleitung befindet und im Kontakt mit der Flüssigkeit oder Schmelze steht, sowie ein Verfahren zum Verschließen einer Rohrleitung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, auf einfache und betriebssichere Weise unter weitgehender Vermeidung von Verschleiß eine Rohrleitung bei Bedarf zu verschließen. Erfindungsgemäß gelingt dies beim eingangs genannten Verschlusskörper dadurch, dass der Verschlusskörper eine Zuleitung für ein Kuhlfluid und mindestens eine Kühlkammer aufweist. Das Kuhlfluid wird in die Kühlkammer des Verschlusskörpers geleitet, wodurch der Verschlussköφer in der Schließposition mindestens teilweise gekühlt wird. Dadurch wird die Flüssigkeit oder Schmelze verfestigt und die Rohrleitung im Bereich des Verschlussköφers undurchlässig gemacht. Der Verschlussköφer kann z.B. in der Rohrleitung angeordnet sein und in die Schließposition geschwenkt werden, wie das z.B. bei einer Klappe der Fall ist. Andererseits kann der Verschlussköφer auch durch Verschieben in die Schließposition gebracht werden, wie man das z.B. von einem Schieber kennt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Verschlussköφer unbeweglich in der Rohrleitung anzuordnen, wobei die Flüssigkeit oder Schmelze an ihm vorbeiströmt.
Ausgestaltungsmöglichkeiten des Verschlussköφers und des Verfahrens zu seiner Handhabung werden mit Hilfe der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Rohrleitung im Längsschnitt mit dem Verschlussköφer in
Schließposition, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1 in vereinfachter Darstellung, Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Variante eines Verschlussköφers, Fig. 4 einen Schnitt durch eine dritte Variante eines Verschlussköφers und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 4.
Gemäß Fig. 1 befindet sich innerhalb eines doppelwandigen Rohres (1) ein schwenkbarer Verschlussköφer (2) in Form einer Klappe. Das Rohr besteht aus der äußeren Rohrwand (la) und der inneren Rohrwand (lb), wobei man zwischen den Wänden ein Heizfluid hindurchleitet. Eine Flüssigkeit oder Schmelze fließt durch die Rohrleitung (1), wie das durch die Pfeile (3) angedeutet ist. Hierbei kann es sich z.B. um eine Polymerschmelze handeln, die bei Temperaturen von etwa 220 bis 260 °C verfestigt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1 durch den Verschlussköφer (2), wobei die Rohrleitung (1) vereinfacht dargestellt ist. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist der Verschlussköφer (2) um die Achslinie I - 1 schwenkbar und weist einen in der Rohrleitung (1) gelagerten Zapfen (4) auf. Der Verschlussköφer ist mit einer Zufuhrleitung (5) für ein Kuhlfluid ausgestattet, deren Längsachse die Linie I - I darstellt. Die Leitung (5) mündet in eine Ringkammer (6), die den äußeren Rand des klappenförmigen Verschlussköφers (2) bildet, vgl. auch Fig. 1. Die Ableitung (7) für das Kuhlfluid umgibt die Leitung (5) koaxial. Das Kuhlfluid kann flüssig oder gasförmig sein, z.B. Luft oder Wasser, es wird durch eine nicht dargestellte Pumpe oder ein Gebläse in den Verschlussköφer (2) geführt, Strömungspfeile in Fig. 2 zeigen die Fließrichtung.
Um zu verhindern, dass auch die nächste Umgebung der Zufuhrleitung (5) mit verfestigter Flüssigkeit oder Schmelze belegt wird, ist diese von einer thermischen Isolierung umgeben, die aus einem Luftraum (8a) besteht, der von einer rohrförmigen Abdeckung (8) begrenzt wird. Femer ist die Rohrleitung (1) mit einer umlaufenden Kühlkammer (9) versehen, die einen Zufluss (9a) und Abfluss (9b) für ein Kühlmittel (z.B. Luft oder Wasser) aufweist. Dadurch kann die ansonsten mit oder ohne Beheizung versehene Rohrleitung im Bereich des Verschlussköφers ebenfalls gekühlt werden.
Um den Durchfluss durch die Rohrleitung (1) zu stoppen, wird der Verschlussköφer (2) um 90° in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Schließposition geschwenkt und man führt Kuhlfluid durch die Zuleitung (5) in ausreichender Menge und über eine genügend lange Zeitspanne zu. Dadurch verfestigt sich die Flüssigkeit oder Schmelze im Außenbereich der ringförmigen Kühlkammer (6) bis zur Innenseite des Rohrs (1), wobei die völlige Dichtigkeit des Verschlusses hergestellt wird.
Bei der Variante der Fig. 3 ist die Zuleitung (5) des Kühlfluids als eine der beiden Lagerachsen des Verschlussköφers (2) ausgebildet. Das Kuhlfluid strömt in der durch die Pfeile angedeuteten Weise durch die ringförmige Kühlkammer (6a) und tritt durch den Auslass (7a) aus, der im Inneren des anderen Lagerzapfens verläuft.
Die Verschlussklappe der Figuren 4 und 5 ist im Inneren hohl und weist mehrere Leitungsäste (5a) auf, die von der Kühlfluid-Zufuhrleitung (5) ausgehen. Diese Leitungsäste (5a) führen das Kuhlfluid zunächst in den äußeren Randbereich des Verschlussköφers (2), dort, wo in der Schließposition die intensivste Kühlung erforderlich ist. Die Rückleitung (7b) für gebrauchtes Kuhlfluid umgibt die Zufuhrleitung (5) koaxial und sie weist Öffnungen (10) auf, durch welche das Kuhlfluid in Richtung der Pfeile (11) aus dem Kühlbereich heraus und zurück durch die Rückleitung (7b) strömt. Beispiel:
Der Verschlussköφer (2) ist als Klappe wie in Fig. 1 und 2 ausgebildet und befindet sich in einer senkrechten, doppelwandigen, beheizten Rohrleitung (1), die dem Abfluss von Polyester aus einem Polykondensationsreaktor dient. Die Rohrleitung mit Innendurchmesser von 400 mm wird mit dampfförmigem Wärmeträgeröl von 290 °C beheizt, die Erstarrungstemperatur des Polyesters beträgt 255 °C.
Die Verschlussklappe ist zunächst offen und wird z.B. bei Reparaturarbeiten, die stromabwärts durchgeführt werden, in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Schließposition gebracht. Als Kuhlfluid dient Pressluft von 35 °C, die durch die Verschlussklappe (2) geleitet wird, wobei nach 30 Minuten der Zwischenraum zwischen der Innenseite des Rohres (1) und der Außenseite der Klappe (2) mit erstarrtem Polyester gefüllt und abgedichtet ist. Während der Reparaturarbeiten wird die Kühlung der Klappe mittels Pressluft fortgesetzt. Für ein Wiederanfahren nach der Reparatur wird der Pressluftstrom gestoppt, nach 60 Minuten ist das Polymer wieder geschmolzen und die Klappe kann in die Offenstellung gebracht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verschlussköφer zum Verschließen einer Rohrleitung, durch die eine Flüssigkeit oder Schmelze fließt, wobei sich der Verschlussköφer in der Schließposition in der Rohrleitung befindet und im Kontakt mit der Flüssigkeit oder Schmelze steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussköφer eine Zufuhrleitung für ein Kuhlfluid und mindestens eine Kühlkammer aufweist.
2. Verschlussköφer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kühlkammer im Außenbereich des Verschlussköφers befindet, der in der Schließposition in der Nähe der Innenwand der Rohrleitung liegt.
3. Verschlussköφer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussköφer als in der Rohrleitung angeordnete, schwenkbare Klappe ausgebildet ist.
4. Verschlussköφer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammer als Ringkammer am Rand der Klappe ausgebildet ist und mit einer Zufuhrleitung und einer Ableitung für Kuhlfluid verbunden ist.
5. Verschlussköφer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung in der Nähe des Verschlussköφers eine Kühlkammer aufweist.
6. Verfahren zum Verschließen einer Rohrleitung, in welcher eine Flüssigkeit oder Schmelze fließt, wobei sich in der Rohrleitung ein Verschlussköφer befindet, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Kuhlfluid in eine Kühlkammer des Verschlussköφers leitet und damit den Verschlussköφer in der Schließposition mindestens teilweise kühlt, wobei die Flüssigkeit oder Schmelze verfestigt und die Rohrleitung im Bereich des Verschlussköφers undurchlässig wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung im Bereich des Verschlussköφers ebenfalls gekühlt wird.
PCT/EP2002/000118 2001-01-19 2002-01-09 Verschlusskörper zum verschliessen einer rohrleitung und verfahren hierzu WO2002057670A1 (de)

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