DE102015104556A1

DE102015104556A1 - Dreifachdichtsitz mit Gasspülung für einen Leitrohrschieber

Info

Publication number: DE102015104556A1
Application number: DE102015104556.7A
Authority: DE
Inventors: Roland Travnicek; Peter Weidgang; Ingo Wirtz
Original assignee: Z&J Technologies GmbH
Current assignee: Z&J Technologies GmbH
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-09-29
Also published as: US20160281850A1; CN106015616A; US9739377B2

Abstract

Es wird ein Dreifachsitz 10 vorgeschlagen, der in einem Leitrohrschieber mit mindestens einer Absperrplatte vorgesehen ist, die verschiebbar zwischen einer Offen- und Schließstellung bezüglich eines Leitrohres ist, wobei der Dreifachdichtsitz 10 eine im Wesentlichen ringförmige Dichtfläche 11 ausbildet. Zur Erhöhung der Dichtigkeit umfasst die ringförmige Dichtfläche 11 eine radial innenliegende Dicht- und Schabkante 12 aufweist, die mit der Absperrplatte im Betrieb kontaktierbar ist, sowie eine radial weiter außenliegende erste Umfangsnut 13a, die mit einem ersten Gaskanal 14a verbunden und mit einem Dichtgasdruck beaufschlagbar ist, sowie eine radial weiter außen liegende zweite Umfangsnut 13b, die mit einem zweiten Gaskanal 14b verbunden und mit einem Dichtgasdruck beaufschlagbar ist. Darüber hinaus werden ein Einfachplattenschieber und ein Doppelplattenschieber vorgeschlagen, die den erfindungsgemäßen Dreifachdichtsitz 10 umfassen, sowie ein Verfahren zum Abdichten einer Absperrplatte eines Leitrohrschiebers mit dem erfindungsgemäßen Dreifachdichtsitz 10.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dreifachdichtsitz mit Gasspülung für einen Leitrohrschieber mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1, sowie einen Leitrohrschieber für chemische und petrochemische Anlagen, und ein Verfahren zum Abdichten einer Absperrplatte eines Leitrohrschiebers.
Dichtsitze für Leitrohrschieber sind aus dem Stand der Technik bekannt. Als Beispiel sei hier die Patentschrift EP 0 932 780 B1 genannt. Der hier offenbarte Leitrohrschieber ist ein Einplatten-Rohrschieber, der eine Absperrplatte aufweist, die zwischen einer Offen- und einer Schließstellung im Gehäuse des Leitrohrschiebers verschiebbar ist. Dieser Leitrohrschieber findet in chemischen, insbesondere petrochemischen Anlagen Verwendung und dient beispielsweise zum Verschließen einer Verkokungstrommel. Dabei wird in einer Schließstellung des Leitrohrschiebers ein am Umfang der Absperrplatte anliegender Dichtring durch Federelemente vorgespannt und an die Absperrplatte angepresst, um den Leitrohrschieber abzudichten.
Diese Konstruktion hat mehrere Nachteile. Einerseits besteht die so gebildete Dichtung aus mehreren Bauteilen, was den Ein- und Ausbau entsprechend erschwert. Des Weiteren verschleißen die Dichtflächen des Dichtrings beim Verschieben der Absperrplatte leicht, da sie durch die Federelemente an die Absperrplatte angepresst sind und Abrieb ausgesetzt sind. Auch die Federelemente selbst verschleißen und können zum Ausfall der Dichtfunktion führen. Insbesondere von Bedeutung sind hier auch Undichtigkeiten gegenüber beim Verkokungsprozess entstehenden Gasen, die ins Innere des Leitrohrschiebergehäuses eintreten können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Dichtung für einen Leitrohrschieber zu schaffen, die sich durch eine hohe Dichtigkeit auszeichnet und eine geringe Verschleißanfälligkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch einen Dreifachdichtsitz gemäß Anspruch 1, sowie einen Leitrohrschieber gemäß Anspruch 7 und ein Verfahren zum Abdichten einer Absperrplatte eines Leitrohrschiebers gemäß Anspruch 9 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch einen Dreifachdichtsitz für einen Leitrohrschieber mit mindestens einer Absperrplatte, die verschiebbar zwischen einer Offen- und Schließstellung bezüglich eines Leitrohres ist, wobei der Dreifachdichtsitz eine im Wesentlichen ringförmige Dichtfläche ausbildet, wobei die ringförmige Dichtfläche eine radial innenliegende Dicht- und Schabkante aufweist, die mit der Absperrplatte im Betrieb kontaktierbar ist, sowie eine radial weiter außenliegende erste Umfangsnut, die mit einem ersten Gaskanal verbunden und mit einem Dichtgasdruck beaufschlagbar ist, sowie eine radial weiter außen liegende zweite Umfangsnut, die mit einem zweiten Gaskanal verbunden und mit einem Dichtgasdruck beaufschlagbar ist.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung ist dabei, dass der erfindungsgemäße Dichtsitz eine dreifach-Dichtwirkung aufweist. Die Dicht- und Schabkante kontaktiert mit der Absperrplatte und dichtet gegen Feststoffe ab. Durch die Verwendung zweier umlaufender, mit Dichtgas beaufschlagter Nuten werden zwei Dichtgasbarrieren erzeugt, die das Innere des Leitrohrschiebers wirkungsvoll gegen Prozessgase aus einer zu verschließenden Anlage geschützt wird. Die Nuten unterteilen die ringförmige Dichtfläche dabei in mindestens zwei konzentrische Dichtflächen, die zur Abdichtung der Bereiche zwischen den Nuten beitragen. Mit der so konzipierten Dreifachdichtung ist es weiterhin nicht notwendig, den Dreifachdichtsitz gegen die Absperrplatte zu pressen. Somit entfällt die Notwendigkeit, im Dichtsitz Federelemente vorzusehen, die den Dichtsitz an die Absperrplatte pressen. Dies senkt den konstruktiven Aufwand und die damit verbundenen Kosten und erleichtert den Ein- und Ausbau.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Gaskanal und der zweite Gaskanal jeweils mit einer Dichtgasquelle verbunden, wobei für den ersten Gaskanal und für den zweiten Gaskanal unterschiedliche Dichtgasquellen vorgesehen sind. Dies ermöglicht die Beaufschlagung der zwei Umfangsnuten mit verschiedenen Dichtgasen und ermöglicht auf einfache Weise eine genaue Regulierung des jeweiligen Dichtgasdrucks in den Umfangsnuten.
Alternativ ist es möglich, dass der erste Gaskanal und der zweite Gaskanal mit einer gemeinsamen Dichtgasquelle verbunden sind. Dies reduziert die Kosten und den Installationsaufwand der Dichtgasquelle.
Vorzugsweise ist der radiale Abstand zwischen der Dicht- und Schabkante und der ersten Umfangsnut gleich dem radialen Abstand zwischen erster Umfangsnut und zweiter Umfangsnut. Dies gewährleistet ausreichend dimensionierte Dichtflächen zwischen der Dicht- und Schabkante und den Umfangsnuten zur Erhöhung der Dichtigkeit.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Umfangsnut ein Nutprofil auf, das sich in einer Nuttiefe und/oder Nutbreite vom Nutprofil der zweiten Umfangsnut unterscheidet. So lässt sich das mit Dichtgas zu beaufschlagende Volumen je nach Bedarf einstellen.
Alternativ weist die erste Umfangsnut ein Nutprofil auf, das mit dem Nutprofil der zweiten Umfangsnut identisch ist. Dies erleichtert die Herstellung des Dreifachdichtsitzes und senkt somit die Herstellungskosten.
Im Rahmen der Erfindung wird ferner ein Leitrohrschieber für chemische und petrochemische Anlagen angegeben, der einen Dreifachdichtsitz aufweist. Der Leitrohrschieber ist dabei als Einplattenschieber mit einer einzigen Schieberplatte ausgebildet, die im Betrieb an den Dreifachdichtsitz anpressbar ist. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Dreifachdichtsitzes wird die Dichtigkeit des Einplattenschiebers verbessert. Außerdem wird der Wechsel des Dichtsitzes aufgrund der simplen Bauweise vereinfacht und die Gefahr von durch Verschleiß auftretenden Undichtigkeiten gesenkt.
Alternativ ist ein Leitrohrschieber für chemische und petrochemische Anlagen im Rahmen der Erfindung als Doppelplattenschieber mit zwei parallelen Schieberplatten ausgebildet ist, wobei im Betrieb eine Schieberplatte an einen zugehörigen Dreifachdichtsitz anpressbar ist.
Bei Doppelplattenschiebern werden die Absperrplatten in Schließstellung häufig durch einen Keilmechanismus auseinander getrieben und an ihre jeweiligen Dichtsitze gepresst. Insofern ist bereits ein Mechanismus zum Anpressen der Absperrplatte an den Dichtsitz vorhanden, womit der erfindungsgemäße Dreifachdichtsitz zur Verwendung in einem Doppelplattenschieber ideal geeignet ist.
Schließlich wird im Rahmen der Erfindung ein Verfahren zum Abdichten einer Absperrplatte eines Leitrohrschiebers unter Verwendung mindestens eines Dreifachdichtsitzes angegeben das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Anpressen einer Absperrplatte an den zugehörigen Dreifachdichtsitz zur Abdichtung mit der Dicht- und Schabkante;
– Beaufschlagen der Umfangsnuten des Dreifachdichtsitzes mit Dichtgasdruck.

Das erfindungsgemäße Abdichtungsverfahren birgt mehrere Vorteile. Der Druck zum Abdichten wird nur von der Absperrplattenseite her aufgebracht. Der Verschleiß des Dreifachdichtsitzes kann damit in zweifacher Weise verringert werden. Einerseits entfallen die üblicherweise zum Anpressen an die Absperrplatte benötigten Federelemente im Dreifachdichtsitz als verschleißanfällige Bauteile. Andererseits löst sich die Dichtfläche des unbeweglich im Leitrohrschieber eingebauten Dreifachdichtsitzes von der Absperrplatte, wenn der Anpressdruck gelöst wird, um die Absperrplatte in die Schließstellung zu verfahren. Somit wird ein übermäßiger Verschleiß der Bauteile vermieden, der entsteht, wenn die Absperrplatte bewegt wird, während der Dichtsitz angepresst wird.
Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der einzigen Figur näher erläutert wird.
In der einzigen Figur ist ein Schnitt eines Dreifachdichtsitzes 10 nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Dreifachdichtsitz 10 ist im Wesentlichen ringförmig und weist (in 1 unten) eine Dichtfläche 11 auf, an die im Betrieb eine Absperrplatte (nicht gezeigt) angepresst wird. Am radial innenliegenden Ende der Dichtfläche 11 weist der Dreifachdichtsitz 10 eine Dicht- und Schabkante 12 mit einem kleinen Radius auf, die Verunreinigungen von der Absperrplatte abschabt, wenn diese zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegt wird, und die bei Anpressen der Absperrplatte mit dieser kontaktiert und eine Dichtung bildet.
Radial weiter außen weist der Dreifachdichtsitz 10 eine erste Umfangsnut 13a auf, die konzentrisch mit dem Umfang der Dreifachdichtung 10 ist und sich um den gesamten Dreifachdichtsitz 10 erstreckt. Die Umfangsnut 13a ist mit einem ersten Gaskanal 14a verbunden, der eine Verbindung zur radialen Außenfläche des Dreifachdichtsitzes 10 schafft.
Radial weiter außen weist der Dreifachdichtsitz 10 schließlich eine zweite Umfangsnut 13b auf, die wie die erste Umfangsnut 13a konzentrisch mit dem Umfang der Dreifachdichtung 10 ist und sich um den gesamten Dreifachdichtsitz 10 erstreckt. Sie ist mit einem zweiten Gaskanal 14b verbunden, der ebenso wie der erste Gaskanal 14a eine Verbindung zur radialen Außenfläche des Dreifachdichtsitzes 10 schafft.
Durch die Umfangsnuten 13a, 13b wird die Dichtfläche 11 in konzentrisch angeordnete Dichtflächen unterteilt. Wie in der Figur gezeigt, unterteilt die erste Umfangsnut 13a die Dichtfläche 11 in zwei mit dem Umfang der Dreifachdichtung 10 konzentrische Dichtflächen 11, die sich radial zum einen von der Dicht- und Schabkante 12 zur ersten Umfangsnut 13a, zum anderen von der ersten Umfangsnut 13a zur zweiten Umfangsnut 13b erstrecken. Radial außerhalb der zweiten Umfangsnut 13b erstreckt sich konzentrisch eine weitere Dichtfläche 11 bis zum Umfang der Dreifachdichtung 10. So wird durch Anpressen der Absperrplatte an den Dreifachdichtsitz 10 auch eine Abdichtung in den Bereichen zwischen der Dicht- und Schabkante 12 und den Umfangsnuten 13a, 13b mittels Kontaktierung der Dichtflächen 11 mit der Absperrplatte erreicht.
Im eingebauten Zustand sind am Leitrohrschieber entsprechend positionierte Gasanschlüsse (nicht gezeigt) vorgesehen, die mit den Gaskanälen 14a, 14b verbunden werden, um die Umfangsnuten 13a, 13b mit einem Dichtgasdruck beaufschlagen zu können. Da die Umfangsnuten 13a, 13b über separate Gaskanäle 14a, 14b verfügen, können sie mit unterschiedlichen Drücken und/oder Dichtgasen beaufschlagt werden oder an eine gemeinsame Dichtgasquelle angeschlossen werden.
Der radialen Abstände zwischen Dicht- und Schabkante 12 und erster Umfangsnut 13a, sowie erster Umfangsnut 13a und zweiter Umfangsnut 13b unterliegen keiner besonderen Beschränkung. In 1 ist der Abstand zwischen Dicht- und Schabkante 12 und erster Umfangsnut 13a etwas größer als der zwischen erster Umfangsnut 13a und zweiter Umfangsnut 13b.
Der in 1 gezeigte Dreifachdichtsitz 10 kann gleichermaßen für die Abdichtung einer Absperrplatte in einem Einfachplattenschieber und einem Doppelplattenschieber verwendet werden. Dazu wird die Absperrplatte an die Dichtfläche 11 angepresst, wodurch die Dicht- und Schabkante 12 eine erste Dichtung mit der Absperrplatte bildet.
Bezugszeichenliste

10: Dreifachdichtsitz
11: Dichtfläche
12: Dicht- und Schabkante
13a: erste Umfangsnut
13b: zweite Umfangsnut
14a: erster Gaskanal
14b: zweiter Gaskanal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0932780 B1 [0002]

Claims

Dreifachdichtsitz (10) für einen Leitrohrschieber mit mindestens einer Absperrplatte, die verschiebbar zwischen einer Offen- und Schließstellung bezüglich eines Leitrohres ist, wobei der Dreifachdichtsitz (10) eine im Wesentlichen ringförmige Dichtfläche (11) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichtfläche (11) eine radial innenliegende Dicht- und Schabkante (12) aufweist, die mit der Absperrplatte im Betrieb kontaktierbar ist, sowie eine radial weiter außenliegende erste Umfangsnut (13a), die mit einem ersten Gaskanal (14a) verbunden und mit einem Dichtgasdruck beaufschlagbar ist, sowie eine radial weiter außen liegende zweite Umfangsnut (13b), die mit einem zweiten Gaskanal (14b) verbunden und mit einem Dichtgasdruck beaufschlagbar ist.
Dreifachdichtsitz (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gaskanal (14a) und der zweite Gaskanal (14b) jeweils mit einer Dichtgasquelle verbunden ist, wobei für den ersten Gaskanal (14a) und für den zweiten Gaskanal (14b) unterschiedliche Dichtgasquellen vorgesehen sind.
Dreifachdichtsitz (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gaskanal (14a) und der zweite Gaskanal (14b) mit einer gemeinsamen Dichtgasquelle verbunden sind.
Dreifachdichtsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand zwischen der Dicht- und Schabkante (12) und der ersten Umfangsnut (13a) gleich dem radialen Abstand zwischen erster Umfangsnut (13a) und zweiter Umfangsnut (13b) ist.
Dreifachdichtsitz (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umfangsnut (13a) ein Nutprofil aufweist, das sich in einer Nuttiefe und/oder Nutbreite vom Nutprofil der zweiten Umfangsnut (13b) unterscheidet.
Dreifachdichtsitz (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umfangsnut (13a) ein Nutprofil aufweist, das mit dem Nutprofil der zweiten Umfangsnut (13b) identisch ist.
Leitrohrschieber für chemische und petrochemische Anlagen, aufweisend einen Dreifachdichtsitz (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitrohrschieber als Einplattenschieber mit einer einzigen Absperrplatte ausgebildet ist, die im Betrieb an den Dreifachdichtsitz (10) anpressbar ist.
Leitrohrschieber für chemische und petrochemische Anlagen, aufweisend mindestens einen Dreifachdichtsitz (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitrohrschieber als Doppelplattenschieber mit zwei parallelen Absperrplatten ausgebildet ist, wobei im Betrieb eine Absperrplatte an einen zugehörigen Dreifachdichtsitz (10) anpressbar ist.
Verfahren zum Abdichten einer Absperrplatte eines Leitrohrschiebers, insbesondere eines Leitrohrschiebers nach einem der Ansprüche 7 oder 8, unter Verwendung mindestens eines Dreifachdichtsitzes (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die folgenden Schritte: – Anpressen einer Absperrplatte an den zugehörigen Dreifachdichtsitz (10) zur Abdichtung mit der Dicht- und Schabkante (12); – Beaufschlagen der Umfangsnuten (13a, 13b) des Dreifachdichtsitzes (10) mit Dichtgasdruck.