DE2364385A1

DE2364385A1 - Abblasventil

Info

Publication number: DE2364385A1
Application number: DE2364385A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Raaphorst
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Current assignee: Estel Hoogovens BV
Priority date: 1972-12-22
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1974-07-11
Also published as: NL154784B; AT333809B; JPS5418406B2; FR2211609A1; AU469629B2; BE809043A; DE2364385B2; JPS4989921A; AU6377873A; FR2211609B1; ATA1070473A; ZA739535B; GB1394350A; NL7217481A; IT1000617B; US3927859A; LU69053A1

Description

~ 20.12.1973 H 229

Hoogovens IJmuiden B.V. IJmuiden, Holland

Abblasventil

Die Erfindung betrifft ein Abblasventil mit einem Ventilsitz am Ende einer Rohrleitung und einem von dem Ventilsitz abhebbaren Ventilteller. Sie kommt vor allem in Betracht zum Absperren des Endes einer Leitung, durch die heißes, unter Druck stehendes Gas beim öffnen des Ventils abgelassen wird, und ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf Hochofen-Abblasventile anwendbar, z.B. zur Regelung des Heißwinddrucks für den Hochofen _r bzw. zum Ausgleich des Gasdruckes in dem Ofen mit dem Atmosphärendruck, wenn der Ofen außer Betrieb gesetzt ("ausgeblasen") wird. Das Ventil sitzt gewöhnlich am Kopf des Hochofens am Ende einer Leitung, die hier als Abblas-Hauptrohr bezeichnet wird, und weist einen Ventilteller und einen Ventilsitz auf. Der Teller wird durch Federn auf den Sitz gepresst, der sich am Ende des Abblas-Hauptrohres befindet, so daß dieses geschlossen wird. Ein Abheb-Organ ist vorgesehen, mit dessen Hilfe der Ventilteller gegen die Federkraft von dem Ventilsitz entfernt und das Ventil geöffnet werden kann.

Wenn der Hochofen außer Betrieb gesetzt wird, fließt das heiße Gas, das sich noch in dem Ofen befindet, durch das geöffnete Abblas-Hauptrohr ins Freie; um die Explosionsgefahr zu verringern, wird Wasserdampf in die Abblas-Hauptleitung eingeleitet. Nachteilig an der üblichen Ausführung des Abblasventils ist, daß in Öffnungsstellung des Ventils der aus

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dem Ofen austretende, stark mit Staubpartikeln z.B. von Erz und Koks beladene Gas-Dampf-Strom den Ventilteller trifft, so daß dessen Stirnfläche, die mit der Auflageseite des Ventilsitzes zusammenwirken muß, einer großen Beschädigungsgefahr ausgesetzt ist oder verschmutzt wird. Ferner hat das abgeblasene Gas meist eine hohe Temperatur, manchmal einige TOO⁰C, wodurch die M<
beeinträchtigt wird.

TOO⁰C; wodurch die Möglichkeit steigt, daß das Abblasventil

Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Abblasventil insbesondere für Hochöfen zu schaffen, dessen Ventilteller vor einer tiberbeanspruchung durch die abgeblasenen Gase geschützt ist. (Der Ausdruck "Ventilteller" ist allgemein zu verstehen und soll auch Ventilkegel oder anders geformte Verschlußorgane umfassen.}

Das Abblasventil nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller an einer U-förmigen Gabel befestigt ist, welche schwenkbar an der Rohrleitung angebracht ist.

Dadurch ist es möglich, die empfindlichen Teile des Ventils, insbesondere den Ventilteller sowie die Abhebeorgane aus dem Strom der entweichenden Gase zu entfernen.

Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den ünteransprüchen.

So wird zum Abheben des Ventiltellers von dem Ventilsitz vorzugsweise ein hydraulischer Zylinder mit Kolben und Kolbenstange benutzt, wobei die Kolbenstange den Ventil-* teller trägt und der Zylinder an der Gabel befestigt ist.

Wenn zum Andrücken des Ventiltellers gegen den Ventilsitz Federn, insbesondere eine Mehrzahl von Tellerfedern verwendet werden, die in einer an der Gabel befestigten Buchse angeordnet sind und zwischen der Buchse und einem Anschlag an

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einer über den Zylinder hinausreichenden Verlängerung der Kolbenstange wirken, wird ein gute und gleichmäßige Kräfteverteilung erreicht. Der Ventilteller ist vorzugsweise über ein Universalgelenk (Kugelscharnier) oder eine Tellerfeder mit der Kolbenstange verbunden.

Damit die Dichtungsflächen des Ventiltellers und des Ventilsitzes so wenig wie möglich mit dem Gasstrom in Kontakt kommen, ist der Ventilsitz am Ende der. Leitung vorzugsweise an dessen Außenrand angeordnet, und der Ventilteller greift in Schließstellung des Ventils wenigstens teilweise über den Ventilsitz. Damit geringe Veränderungen der relativen Lage von Ventilteller und Ventilsitz statthaft sind, wird der Ventilsitz zweckmäßigerweise kegelstumpfförmig und der damit in Eingriff kommende Teil des Ventiltellers sphärisch ausgebildet.

Zum Schwenken der Gabel kann beispielsweise ein hydraulischer Zylinder vorgesehen werden, dessen Kolben auf einen an der Gabel angeformten oder befestigten Arm wirkt.

Vorzugsweise sind in dem hydraulischen System für die Betätigung des Ventils Blockierungen vorgesehen, die sicherstellen, daß die Gabel zum Entfernen des Ventiltellers und seiner Andruckbzw. Abheborgane nur dann geschwenkt werden kann, wenn der Ventilteller sich außer Eingriff mit dem Ventilsitz befindet.

Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Leitung mit einem Ventil gemäß der Erfindung, insbesondere einem Hochofen-Abblasventil.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II von Fig. 1.

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Fig. 3 ist ein Längsschnitt in der gleichen Ebene wie Fig, 1, d.h. nach Linie III-III von Fig. 4, und zeigt das Ventil in öffhungsstellung.

Fig. 4 ist ein Querschnitt in der gleichen Ebene wie Fig_e 2, d.h. nach Linie IV-IV von Fig. 3, und zeigt in strichpunktierten Linien einige Teile in der Anordnung von Fig. 3 sowie in ausgezogenen Linien das Ventil mit seitlich abgeschwenkter U-förmiger Gabel.

Die Rohrleitung, hier das Abblas-Hauptrohr Ί, ist über einen Flansch 2 auf dem Kopf eines Hochofens (nicht dargestellt) montiert. Das Hauptrohr 1 ist zylindrisch. An seinem Ende ist ein Ventilsitz 3 vorgesehen, der mit einem beweglichen Verschlußorgan in Form eines Ventiltellers 4 zusammenwirkt. Der Ventilsitz 3 liegt außen auf der Stirn des. Hauptrohres 1. In Schließstellung des Ventils greift der Ventilteller 4 über den Ventilsitz 3 (Fig. 1 und 2).

Der Ventilsitz 3 hat die Form eines Kegelstumpfes, der sich zum Verschlußorgan hin verjüngt, während die Anlegefläche des Ventiltellers 4 konkav, vorzugsweise sphärisch ausgebildet ist, so daß in Schließstellung des Ventils bei jeder relativen Lage von Ventilteller und Ventilsitz eine Randabdichtung zu erzielen ist» Auch die Herstellung wird vereinfacht. Der Ventilteller 4 ist über ein Universalgelenk 5 mit der Kolbenstange 6 eines Kolbens verbunden, welcher in einem Zylinder bewegbar ist. Statt eines üniversalgelenkes kann auch eine in ähnlicher Weise wirkende Tellerfeder benutzt werden, die den zusätzlichen Vorteil der Stoßdämpfung beim Schließen des Ventils hat. Eine Verlängerung 8 an der Kolbenstange 6 trägt einen Anschlag in Form einer Ringscheibe 9. Ein Satz Federn 11 befindet sich in einer Buchse 10 zwischen derem Deckel 13 und der Ringscheibe 9. " ■

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Die Federn 11 in'der Buchse 10, die wie nachstehend beschrieben auf dem Hauptrohr t befestigt ist, drücken den Ventilteller 4 elastisch gegen den Ventilsitz 3 und halten so den Verschluß des Ventils gegen den im Hauptrohr 1 herrschenden Druck aufrecht, Auch der Zylinder 7 ist, wie noch erläutert wird, auf dem Hauptrohr 1 angebracht und kann derart betätigt werden, daß er den Ventilteller 4 gegen die Wirkung der Federn 11 von dem Ventilsitz 3 abhebt.

Der Zylinder 7 und die Buchse 10 sind an einer U-förmigen Gabel 15 befestigt, welche durch zwei parallele Schenkel gebildet wird, die über dem Ende des Hauptrohres 1 starr miteinander verbunden sind und an ihren freien Enden über Zapfen 16, 17 in Lagern 18, 19 auf einer gemeinsamen Drehachse schwenkbar an dem Hauptrohr 1 befestigt sind. Dabei liegen die Zapfen 16, 17 einander diametral gegenüber, so daß die U-förmige Gabel 15, die aus den besagten Schenkeln und dem Verbindungsjoch gebildet wird, das das Hauptrohr 1 umschließt und um eine Achse schwenkbar ist, die relativ zu dem Hauptrohr 1 festliegt. Das Verbindungsjoch der ü-förmigen Gabel liegt vom Ende des Hauptrohres 1 in dessen Längsrichtung nach außen ein Stück entfernt, während die Schenkel der U-förmigen Gabel 15 an dem Hauptrohr 1 entlang verlaufen und - bezogen auf eine diametrale Symmetrieebene des Hauptrohres, nämlich die Ebene der Fig. 1 und 3 - zueinander symmetrisch sind. Die Schwenkachse der Gabel 15 schneidet diese Ebene und die Längsachse des Hauptrohres 1 unter rechtem Winkel.

An den freien Enden der Schenkel der Gabel 15 sind Arme 20 angeformt bzw. befestigt, die mit der.Kolbenstange 21 eines Zylinders 22 verbunden sind, welcher seinerseits bei 23 am Ende des Hauptrohres 1 angelenkt ist.. Die Betätigung des Zylinders 22 bewirkt durch die Verschiebung seines Kolbens eine Drehung der Gabel 15 um die Zapfen 16, 17.

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Wenn der Hochofen zeitweilig abgeschaltet wird, muß sein Innendruck auf atmosphärischen Druck gebracht werden, und zu diesem Zweck wird das Äbblasventil wie folgt geöffnet: Der hydraulische Zylinder 7, der'sich anfänglich in der.in Fig. 1 gezeigten Lage befindet, wird durch Einpumpen von öl unter den Kolben betätigt, so daß sich der Kolben gegen den Druck der Feder 11 aufwärts bewegt. Dadurch wird die in Fig. 3 gezeigte Lage erreicht, so daß das heiße, gespannte Gas nun ausströmen kann.

Anschließend wird der hydraulische Zylinder 22 betätigt, in dem der Kolben von oben mit öl beaufschlagt wird. Durch die Hebelwirkung wird die Gabel 15 aus der in Fig. 4 strichpunktiert dargestellten Position zur Seite geschwenkt, so daß der aus dem Hochofen austretende Gasstrom nicht auf den Ventilteller 4 oder die anderen von der Gabel 15 gehaltenen Teile auftreffen kann. Das Abschwenken der Gabel 15 sollte so schnell wie möglich vorgenommen werden, damit die Ventilteile nur möglichst kurz dem abgeblasenen.Gas ausgesetzt werden. Das Schließen des Ventils erfolgt durch umkehrung der beschriebenen Vorgänge.

In dem hydraulischen Steuerungssystem für die Zylinder 7 und 22 sind Blockierungen vorgesehen, die sicherstellen, daß der Zylinder 22 nicht betätigt und die Gabel 15 geschwenkt werden kann, bevor durch Betätigung des Zylinders 7 der Ventilteller 4 von dem Ventilsitz 3 abgehoben worden ist. Das Steuerungssystem und diese Blockierungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt, jedoch ist es für den Fachmann nicht schwierig, sie in geeigneter Weise vorzusehen.

Die Erfindung ist nicht auf Abblasventile von Hochöfen beschränkt, sondern lässt sich auch auf andere Anlagen anwenden, bei denen heiße, unter Druck stehende Gase abzublasen sind.

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Claims

Ansprüche *"

1. Abblasventil mit einem Ventilsitz am Ende einer Rohrleitung und einem von dem Ventilsitz abhebbaren Ventilteller, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (4) an einer U-förmigen Gabel (15) befestigt ist, welche schwenkbar an der Rohrleitung (1) angebracht ist.

2. Abblasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abheben des Ventiltellers (4) von dem Ventilsitz (3)' an der Gabel (15) ein hydraulischer Zylinder (?) befestigt ist, dessen Kolbenstange den Ventilteller (4) trägt.

3. Abblasventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (4) mittels Federn (11) gegen den Ventilsitz (3) drückbar ist, welche in einer an der Gabel (15) befestigten Buchse (10) zwischen derem Deckel (13) und einer Ringscheibe (9) eingespannt sind, die auf einer"Verlängerung

(8) der Kolbenstange (6) befestigt ist.

4. Abblasventil nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (4) über ein Universalgelenk (5) mit der Kolbenstange (6) verbunden ist»

5. Abblasventil nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (4) über eine Tellerfeder mit der Kolbenstange (6) verbunden ist.

6. Abblasventil nach" einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ventilsitz (3) am Ende der Rohrleitung (1) auf deren Außenrand befindet und der Ventilteller (4) in Schließstellung des Ventils den Ventilsitz (3) wenigstens teilweise überdeckt.

7. Abblasventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (3) kegelstumpfförmig und der Ventilteller (4) auf der mit dem Ventilsitz (3) zusammenwirkenden Fläche sphärisch ausgebildet ist.

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8. Abblasventil, nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch ei'nen hydraulischen Zylinder (22) , mit dem die Gabel (15) seitlich abschwenkbar ist.

9. Abblasventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (21) an wenigstens einem Arm (20) angelenkt ist, der am Schenkel der Gabel (15) angeformt oder befestigt ist.

10. Abblasventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Blockierungen vorgesehen sind, durch deren Aktion die Gabel (15) mit-dem Ventilteller (4) nur dann abschwenkbar ist, wenn der Ventilteller (.4) von dem Ventilsitz (3) abgehoben ist.

11. Abblasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (1) wenigstens an ihrem Ende zylindrisch ist, die Gabel (15) ein Paar Schenkel aufweist, die sich von diesem Ende aus längs der Rohrleitung (1) erstrecken und bezogen auf eine diametral durch die Leitung (1) führende Ebene symmetrisch angeordnet sind und die Schenkel an ihrem einen Ende durch ein starres Joch U-förmig verbunden sind, während, ihre freien Enden jeweils drehbar an der Rohrleitung (1) an Stellen befestigt sind, die auf einer gemeinsamen Achse ein Stück von dem Ende der Rohrleitung (1) entfernt angeordnet sind, wobei diese Achse senkrecht zu besagter Ebene steht und Hie Leitung diametral durchsetzt sowie die Schwenkachse der Gabel (15) bildet.

12. Abblasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (1) am Kopf eines Hochofens angeordnet ist.

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