DD250566A1 - METAL-SEALING LOCKING FLAP - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine metalldichtende Absperrklappe fuer mit hohen Temperaturen und Druecken arbeitende Industrieanlagen. Mittels dieser Loesung soll eine hohe Dichtheit der Absperrung dieser Armaturen erzielt werden, was durch die Veraenderung der konischen Sitzflaeche des Sitzringes erreicht wird, wodurch gleichbleibende Abdichtverhaeltnisse in beiden Durchflussrichtungen gewaehrleistet sind. Bei einer metalldichtenden Absperrklappe, bei der der Sitzring des Gehaeuses ueber eine konische Sitzflaeche verfuegt, ist diese Sitzflaeche mittig durch eine zylindrische Kreisringflaeche unterbrochen. Fig. 3The invention relates to a metal-sealing butterfly valve for operating at high temperatures and pressures industrial equipment. By means of this solution, a high tightness of the shut-off of these fittings is to be achieved, which is achieved by the change in the conical seat of the seat ring, whereby uniform Abdichtverhaeltnisse be ensured in both directions of flow. In the case of a metal-sealing butterfly valve, in which the seat ring of the housing has a conical seating surface, this seating surface is interrupted centrally by a cylindrical circular ring surface. Fig. 3

Description

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:

Fig. 1: Metalldichtende Absperrklappe zu Beginn des Schließvorganges in Schnittdarstellung Fig.2: Absperrklappe in Schließstellung Fig.3: Vergrößerte Einzelheit der DichtpartieFig. 1: Metal-sealing shut-off valve at the beginning of the closing operation in a sectional view Fig.2: Butterfly valve in the closed position Fig.3: Enlarged detail of the sealing section

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Absperrklappe ist in einem Gehäuse 1 ein Klappenteller 2 exzentrisch gelagert. Das Gehäuse 1 weist eine Einschnürung 3 auf, in der ein konischer Sitzring 4 aus Metall in einer Gehäuseausnehmung 5 vorgesehen ist. Wie aus Fig.3 erkennbar, ist die konische Sitzfläche 6 des Sitzringes 4 durch eine zylindrische Kreisringfläche 7 unterbrochen, wobei die Kreisringfläche 7 annähernd den Mittenbereich der Sitzfläche 6 umfaßt. Das Dichtelement des Klappentellers 2 wird durch einen metallenen Dichtring 8 gebildet, der als dünnwandiger Profilring ausgeführt ist. Dieser Dichtring 8 ist U-förmig ausgebildet und lagert mit einer gewissen Vorspannung in einer ringförmigen Nut 9 des Klappentellers 2. Die Nut 9 wird durch einen Absatz 10 und einen am Klappenteller 2 befestigten Haltering 11 gebildet. Der Dichtring 8; der mit seinem Außendurchmesser den Umfang des Klappentellers 2 überragt und dessen beide Schenkel 12 in Richtung der Klappenlagerung weisen, ist in der ringförmigen Nut 9 radial bewegbar vorgesehen. Dabei ist der Nutboden 13 kleiner ausgeführt als der Innendurchmesser des Dichtringes 8.When the butterfly valve shown in the drawings, a flap plate 2 is mounted eccentrically in a housing 1. The housing 1 has a constriction 3, in which a conical seat ring 4 made of metal in a housing recess 5 is provided. As can be seen from Figure 3, the conical seat surface 6 of the seat ring 4 is interrupted by a cylindrical annular surface 7, wherein the annular surface 7 comprises approximately the center region of the seat surface 6. The sealing element of the flap plate 2 is formed by a metal sealing ring 8, which is designed as a thin-walled profile ring. This sealing ring 8 is U-shaped and superimposed with a certain bias in an annular groove 9 of the flap plate 2. The groove 9 is formed by a shoulder 10 and a retaining plate 11 attached to the flap plate 2. The sealing ring 8; with its outer diameter projects beyond the circumference of the flap plate 2 and the two legs 12 point in the direction of the flap bearing, is provided in the annular groove 9 radially movable. In this case, the groove bottom 13 is made smaller than the inner diameter of the sealing ring. 8

Wird der geöffnete Klappenteller 2 in Schließrichtung geschwenkt, so trifft der längere Hebelarm des Klappentellers 2 mit seinem Dichtring 8 auf den zwischen zylindrischer Kreisringfläche 7 und konischem Sitzbereich der Sitzfläche 6 entstehenden Vorsprung (Fig. 1). Um diesen Vorsprung an der Sitzfläche 6 zu überwinden, erfolgt eine radiale Verschiebung des U-förmigen Dichtringes 8 in der Nut 9 des Klappentellers 2, wobei der Dichtring 8 versucht zur diagonal gegenüberliegenden Seite der Sitzfläche 6 auszuweichen. Hat der Dichtring 8 diesen Vorsprung überwunden, erfährt er eine geringfügige Radialverschiebung in gegenläufiger Richtung, da sich nunmehr der gesamte Dichtring 8 im Bereich der zylindrischen Kreisringfläche 7 der Sitzfläche 6 befindet (Fig.2). In dieser Stellung hat der Klappenteller 2 seine Schließlage erreicht. Bei einer Druckbeaufschiagung des Klappentellers 2 durch das Medium, unabhängig aus welcher Durchflußrichtung, erfolgt die axiale Bewegung des Klappentellers 2 innerhalb des Bereiches der zylindrischen Kreisringfläche 7 der Sitzfläche 6. Der gleichen Axialverschiebung unterliegt folg lieh auch der u-förmige Dichtring 8, der mit seiner vorstehenden Kante sich dicht anliegend auf der Kreisringfläche 7 bewegt und eine optimale Abdichtung gewährleistet.If the opened flap plate 2 is pivoted in the closing direction, the longer lever arm of the flap plate 2 with its sealing ring 8 strikes the projection which arises between the cylindrical annular surface 7 and the conical seating area of the seating surface 6 (FIG. 1). In order to overcome this projection on the seat surface 6, there is a radial displacement of the U-shaped sealing ring 8 in the groove 9 of the flap plate 2, wherein the sealing ring 8 tries to dodge to the diagonally opposite side of the seat surface 6. Has the sealing ring 8 overcome this projection, he experiences a slight radial displacement in the opposite direction, since now the entire sealing ring 8 in the region of the cylindrical annular surface 7 of the seat 6 is (Fig.2). In this position, the flap plate 2 has reached its closed position. At a Druckbeaufschiagung the flap plate 2 through the medium, regardless of which flow direction, the axial movement of the flap plate 2 is within the range of the cylindrical annular surface 7 of the seat 6. The same axial displacement is also subject to the u-shaped sealing ring 8, with his protruding edge moves tightly against the annular surface 7 and ensures optimum sealing.

Claims (2)

Metalldichtende Absperrklappe, bei der der Klappenteller mit seinem Dichtring an der konischen Sitzfläche eines vom Gehäuse getragenen Sitzringes anliegt, gekennzeichnet dadurch, daß die konische Sitzfläche (6) mittig durch eine zylindrische Kreisringfläche (7) unterbrochen ist.Metal-sealing butterfly valve, wherein the flap plate rests with its sealing ring on the conical seat surface of a housing ring carried by the housing, characterized in that the conical seat surface (6) is interrupted centrally by a cylindrical annular surface (7). HierzuFor this 2 Seiten Zeichnungen2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine metalldichtende Absperrklappe, bei der der Klappenteller mit seinem radialverschiebbaren Dichtring an der konischen Gehäusesitzfläche anliegt. Da derartige Armaturen vorwiegend für Industrieanlagen mit hohen Temperaturen und Drücken vorgesehen sind, werden sie in Kraftwerken und Fernwärmeversorgungsanlagen eingesetzt.The invention relates to a metal-sealing butterfly valve, wherein the flap plate rests with its radially displaceable sealing ring on the conical housing seat surface. Since such fittings are primarily intended for industrial plants with high temperatures and pressures, they are used in power plants and district heating systems. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Zur Erreichung einer optimalen Dichtheit werden am Klappenteller durchgängig umlaufende Dichtbereiche vorgesehen, wodurch zur Vermeidung der Durchdringung oder Unterbrechung der Dichtlinie durch die Klappenlagerung diese exzentrisch am Klappenteller vorgesehen ist. Das hierzu bekannte Klappenventil (DE 2033960) verfügt über einen in das Gehäuse eingeschraubten Ventilsitz, der ein kegelstumpfförmige Dichtfläche aufweist. Der außermittig im Gehäuse angeordnete Klappentelier verfügt gleichfalls über eine kegelstumpfförmige Außenkontur, die in Schließstellung an dem Ventilsitz anliegt. Durch fertigungsbedingte Toleranzen sowie durch die Druckbelastung verursachte Durchbiegung des Klappentellers ist ein gewisses Wandern des Klappentellers in Schließstellung zu verzeichnen. Da diese Armatur für beide Strömungsrichtungen einsetzbar ist, wird der Klappenteller dabei einmal in den kegelstumpfförmigen Ventilsitz hineingedrückt bzw. bei umgekehrter Durchflußrichtung von diesem abgehoben. Während der in den Ventilsitz hineingepreßte Klappenteller auf der Dichtfläche zu Undichtheiten führende Drucksteilen und Deformationen hinterläßt, wird durch den abhebenden Klappenteller die Dichtheit der Absperrung nicht mehr gewährleistet. Um diesen Nachteil der metalldichtenden Absperrklappen zu begegnen, wurde eine Metalldichtfläche durch einen elastischen Metallformring ersetzt. Bei sehr hohen Drücken wird dieser Metallformring unter Druckbeaufschlagung gestaucht und dabei plastisch verformt. Bei Änderung der Druckrichtung muß zur Gewährleistung einer Dichtheit eine große Vorstauchung des Form ringes gegeben sein, damit dieser nicht vom Sitz abhebt. Die Elastizität dieser Metallformringe ist im allgemeinen nicht ausreichend, um die auftretende Sitzverengung bzw. Sitzerweiterung zweiseitig bei hohen Differenzdrücken zu überbrücken und möglichst gleiche Abdichtverhältnisse für beide Durchflußrichtungen zu gewährleisten.To achieve optimal tightness continuous circumferential sealing areas are provided on the flap plate, which is to avoid the penetration or interruption of the sealing line through the flap bearing this is provided eccentrically on the flap plate. The known flap valve (DE 2033960) has a screwed into the housing valve seat, which has a frusto-conical sealing surface. The off-center arranged in the housing flapper also has a frusto-conical outer contour which rests in the closed position on the valve seat. Due to production-related tolerances and caused by the pressure load deflection of the flap plate is a certain wandering of the flap plate to register in the closed position. Since this valve can be used for both directions of flow, the flap plate is thereby pressed once in the frusto-conical valve seat or lifted in the reverse flow direction of this. While pressed into the valve seat flap plate leaves on the sealing surface to leaks leading pressure parts and deformations, the tightness of the barrier is no longer guaranteed by the contrasting flap plate. To counteract this disadvantage of the metal-sealing butterfly valves, a metal sealing surface has been replaced by an elastic metal molding ring. At very high pressures of this metal mold ring is compressed under pressure and plastically deformed. When changing the pressure direction must be given ring to ensure tightness, a large pre-compression of the mold so that it does not lift off the seat. The elasticity of these metal mold rings is generally not sufficient to bridge the occurring seat constriction or seat extension on two sides at high differential pressures and to ensure the same possible Abdichtverhältnisse for both flow directions. Eine weitere Ausführung einer metalldichtenden Klappe verkörpert ein Klappenventil, welches gleichfalls einen MetaHring als Dichtelement einsetzt. Das Gehäuse dieser Armatur ist mit einer ringförmigen Nut versehen, die durch einen Gehäuseabsatz und einen Stützring gebildet wird. In dieser Ringnut ist ein U-förmiger Metalldichtring vorgesehen, dessen Schenkel nach außen gerichtet sind und der in der Ringnut radial verschiebbar lagert (DE 2615817). In Schließstellung liegt der Klappenteller mit seiner als Zylindermantelringfläche gestalteten Dichtfläche, die außerdem winklig zur gedachten Klappenachse angeordnet ist, an dem Metalldichtring allseitig an. Bei Druckbelastung durch das Medium preßt sich diese winklige Dichtfläche des Klappentellers in einem bestimmten Bereich weiter in den Metalldichtring hinein und hebt diesen dabei mit einem der Schenkel von der Dichtfläche der Nut ab. Dieses Abheben des Dichtringes führt zu einem Hinterwandern durch das Medium und bewirkt damit unerwünschte Undichtheiten der Absperrung.Another embodiment of a metal-sealing flap embodies a flap valve, which also uses a metal ring as a sealing element. The housing of this fitting is provided with an annular groove which is formed by a housing shoulder and a support ring. In this annular groove, a U-shaped metal sealing ring is provided, whose legs are directed outwards and radially slidably supports in the annular groove (DE 2615817). In the closed position of the flap plate is located with its designed as a cylinder surface annular surface sealing surface, which is also arranged at an angle to the imaginary flap axis, on all sides of the metal sealing ring. When pressure is applied through the medium, this angular sealing surface of the flap plate presses further into the metal sealing ring in a certain area, thereby lifting it with one of the legs from the sealing surface of the groove. This lifting of the sealing ring leads to a back migration through the medium and thus causes unwanted leakage of the barrier. Ziel der ErfindungObject of the invention Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Absperrung für metalldichtende Absperrklappen mit radial verschiebbarem Dichtring zu schaffen, bei der zur Gewährleistung einer optimalen Dichtwirkung in beiden Durchflußrichtungen bei Vorliegen hoher Differenzdrücke eine Verformung der Sitzflächen einschließlich der Metallformringe vermieden und ein Hinterwandern der Dichtelemente verhindert wird.The object of the invention is to provide a barrier for metal-sealing butterfly valves with radially displaceable sealing ring, in which avoided in order to ensure optimum sealing effect in both directions of flow in the presence of high differential pressures deformation of the seating surfaces including the metal mold rings and hindrance of the sealing elements is prevented. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine Veränderung der konischen Sitzfläche des Sitzringes gleichbleibende Abdichtverhältnisse in beiden Durchflußrichtungen zu gewährleisten.The invention has for its object to ensure by a change in the conical seat of the seat ring uniform Abdichtverhältnisse in both flow directions. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einer metalldichtenden Absperrklappe, bei der der Sitzring des Gehäuses eine konische Sitzfläche aufweist, diese Sitzfläche mittig durch eine zylindrische Kreisringfläche unterbrochen ist. Beim Drehen des Klappentellers in die Schließstellung schwenkt er in den Sitzbereich des Gehäuses, wobei er mit seinem Dichtring an der Sitzfläche des Gehäuses zur Anlage kommt. Während des Schließvorganges erfährt der Dichtring durch die Form des Sitzringes eine radiale Verschiebung, wobei er im Bereich der zylindrischen Kreisringfläche des Sitzringes die optimale Schließstellung erreicht und die Gehäuseabsperrung bewirkt. Bei der in Schließstellung durch den Mediumdruck verursachten Axialbewegung des Klappentellers bewegt sich der im Klappenteller geführte Dichtring innerhalb des Bereiches der zylindrischen Kreisringfläche, ohne daß dabei die Dichtwirkung des Dichtringes beeinträchtigt wird. Diese Anordnung der zylindrischen Kreisringfläche an dem konischen Sitzring gewährleistet, unabhängig von der Druckrichtung des Mediums, ständig gleichbleibende Druckverhältnisse am Sitzbereich und vermeidet ein Stauchen des Dichtringes bzw. ein Abheben desselben von der Sitzfläche.According to the invention, this is achieved in that, in the case of a metal-sealing butterfly valve, in which the seat ring of the housing has a conical seating surface, this seating surface is interrupted centrally by a cylindrical annular surface. When turning the flap plate in the closed position, it pivots into the seating area of the housing, wherein it comes with its sealing ring on the seat of the housing to the plant. During the closing operation of the sealing ring undergoes a radial displacement by the shape of the seat ring, wherein it reaches the optimum closed position in the region of the cylindrical annular surface of the seat ring and causes the housing closure. When caused in the closed position by the medium pressure axial movement of the flap plate, the guided in the flap plate sealing ring moves within the range of the cylindrical annular surface, without causing the sealing effect of the sealing ring is impaired. This arrangement ensures the cylindrical annular surface on the conical seat ring, regardless of the pressure direction of the medium, constantly constant pressure conditions at the seating area and avoids upsetting of the sealing ring or a lifting of the same from the seat.