DE3136709A1 - Sitzabdichtung fuer hochtemperaturarmaturen - Google Patents

Description

Sitzabdichtung für Hochtemperaturarrnaturen

Die Erfindung betrifft eine Sitzabdichtung für Hochtemperatui— armaturen, wobei ein mit einer Dichtplatte zusammenwirkender Sitzring eine Dichtfläche bildet und diese Teile mit Kühlmedium beaufschlagt sind, insbesondere für Kugelhähne und Klappen.

Bei derartigen Armaturen, die in sehr hohen Temperaturbereichen eingesetzt werden, z.B. bei der Steuerung eines Heliumflusses mit bis zu 900 C, ist eine gleichmäßige Kühlung der Sitzpartie erforderlich. Dies ist bedingt durch die Gefahr des Verschweißens der Dichtflächen als auch durch die Gefahr einer unzulässigen Verformung derselben infolge ungleichmäßiger Temperaturverteilung und der daraus resultierenden Undichtigkeiten.

Diese Ausbildung der Sitzabaichtungen wird nach dem Stand der Technik dadurch erreicht, daß ein Kühlgas auf der Zuströmseite über einen Spalt zwischen einen beweglichen Sitzring und dein Armaturengehäuse in den Spalt zwischen dem Abschlußorgan und dem Armaturengehäuse und von dort in das abzusperrende Strömungsmedium geblasen wird. Dieses Kühlgas übt gleichzeitig eine Sperrwirkung aus und verhindert eine Erwärmung der Dichtfläche. Zudem wird bei' derartigen Armaturen die Sitzpartie vor einem Schwenken des Abschlußorganes abgehoben, um so eine Berührung zwischen dem stillstehenden und den drehenden heißen Teilen während des Verschwenkens zu vermeiden.

Da bei derartigen Armaturen die Sitzdurchmesser bis zu 1000 mm betragen, und dementsprechend große Wärmedehnungen innerhalb der Spalte auftreten, tritt während des Betriebes einer derartigen Armatur ein erheblicher Verbrauch an Kühlgas auf. 5

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kühlgasverbrauch gegen Null laufen zu lassen und gleichzeitig eine gleichmäßige Kühlung der Sitzpartie zu gewährleisten. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches. Diese Lösung ermöglicht die Verwendung einer anliegenden Dichtfläche im Bereich der kühlen Gehäuseinnenseite. Der anliegenden Dichtfläche ist eine einen Spalt bildende Dichtfläche vorgeschaltet, welche gegenüber dem heißen abzusperrenden Gas eine isolierende Wirkung ausübt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die anliegende Dichtfläche mit Sperrmedium und die einen Spalt bildende Dichtfläche mit Kühlmedium beaufschlagt ist. Somit wird in zuverlässiger Weise ein Eintritt des heißen abzusperrenden Mediums in den Bereich der Dichtpartie ausgeschlossen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der einen Spalt bildenden Dichtfläche ein oder mehrere Vorabdichtungen vorgeschaltet. Diese wirken zusätzlich abschirmend gegenüber dem abzusperrenden heißen Medium.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Druck des Sperrmediums und der Druck des Kühlmediums höher als der Druck auf der Zuströmseite. Diese die Dichtpartie schützende Maßnahme kann erhöht werden durch eine andere Ausgestaltung, nach der im Bereich der einen Spalt bildenden Dichtfläche ein

oder mehrere Kühlräume im Sitzring und/oder der Dichtplatte angeordnet sind. Somit läßt sich durch die Größe der Kühlräume eine unzulässige Verformung der Dichtpartie bzw. der Spalte zuverlässig verhindern.
■ ■■ - - . ■ .

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die Vorabdichtungen vom Kühlmedium oder in kühleren Bereichen angeordnete Federmechanismen an die Dichtflächen gepreßt werden und daß die Vorabdichtungen und die zugehörigen Dichtflächen innerhalb einer das Gehäuse auskleidenden Isolierung angeordnet sind. Mittels der Vorabdichtungen ist eine weitere Herabsetzung des Kühlgasverlustes erreichbar.

Eine erfindungsgemäße Ausführung der Siteabdichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die eigentliche Dichtfläche besteht aus dem mit dem Gehäuse der Armatur verbundenen Sitering 1 und der mit dem Abschlußorgan verbundenen beweglichen Dichtplatte 2. Sitzring 1 und Dichtplatte sind auf der Zuströmseite 10 mit einer Isolierung 3 versehen, die mit einer segmentierten metallischen Verkleidung 4 ausgestattet ist.

Die Dichtfläche 5 ist mit Sperrmedium 6 beaufschlagt, welches ein eventuelles Durchströmen des abzusperrenden Mediums verhindert. In der einen Spalt bildenden Dichtfläche 13 sind Kühlräume 9 angeordnet, welche über Kanäle 8 mit Kühlmedium 7 beaufschlagt werden. Das Kühlgas 7 zirkuliert hierbei innerhalb des Systems.

Sperrmedium 6 und Kühlmedium 7 entstammen desweiteren zwei verschiedenen Systemen.

Die Kühlräurne 9 bzw. ein Kühlraum 9 können so ausgebildet sein, daß die gesamte Heißgas-seitige Oberfläche vom Sitzring 1 und der Dichtplatte 2 gekühlt wird. Der Druck des Sperrmediums sowie des Kühlmediums 7 ist höher als der Druck des abzusperrenden Mediums auf der Zuströmseite 10.

Der zwischen den Isolierungen 3 befindliche Spalt 11 ist mit Vorabdichtungen 12 versehen, die in der Zeichnung durch den Druck des Kühlmediums 7 oder - hier nicht dargestellt - durch in kühleren Bereich angeordnete Federnnechanismen angepreßt werden. Die Vorabdichtungen 12 wirken mit Dichtringen 14 zusammen. Vor einer Schwenkbewegung des die Dichtplatte 2 tragenden Abschlußorganes entfernt sich die Dichtplatte 2 vom Sitzring 1 , und zwar mit einem Hub, der größer ist als der Hub der Vorabdichtung. Somit ist sichergestellt, daß während des Schwenkens keine Berührung zwischen den Teilen stattfinden kann. Zudem wird der Kühlgasstrom 7 während der Schwenkbewegung abgestellt, so daß eventuelle, durch besondere Umstände hervorgerufene Berührungen keinen Verschleiß verursachen können.

Während der Schwenkbewegung wirkt das Sperrmedium 6 als Kühlgas.

Im Normalbetrieb verbleibt das Kühlmedium 7 innerhalb des Raumes 9 und des Spaltes 13. Aufgrund der zwei Kühlräume erfolgt eine mehrstufige Entspannung des Kühlmediums 7, wodurch eine Verringerung der benötigten Gasmenge und eine Dämpfung der Geräusche stattfindet. Erst bei Ausfall der Vorabdichtung 12 strömt das Kühlgas aus den Räumen 9 und über die Spalte 13, 11 zu der Zu ström seite 10.

Claims (7)

1. Klein, SchanzHn & Becker Aktiengesellschaft

   Patentansprüche

   ( 1 JSitzabclichtung für Hochtemperaturarmaturen, wobei ein mit einer Dichtplatte zusammenwirkender Sitzring eine Dichtfläche bildet und diese T_eile mit Kühlmedium beaufschlagt sind, insbesondere für Kugelhähne und Klappen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (5, 13) stufenförmig ausgebildet ist, wobei die anliegende Dichtfläche (5) dem Gehäuseinnern (15) zugekehrt "ist und die einen Spalt bildende Dichtfläche (13) der Zuströmseite (10) zugekehrt ist und daß die Dichtplatte (2) beweglich angeordnet tst.
2. 2. Sitzabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anliegende Dichtfläche (5) mit Sperrmedium (6) und die einen Spalt bildende Dichtfläche (13) mit Kühlmedium (7) beaufschlagt sind.
3. 3. Sitzabdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Spalt bildenden Dichtfläche (13) ein oder mehrere Vorabdichtungen (12) vorgeschaltet sind.
4. 4. Sitzabdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Sperrmediums (6) und der Druck des Kühlmediums (7) höher als der Druck auf der Zuströmseite (10) ist.
5. 5. Sitzabdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der einen Spalt bildenden Dichtfläche (13) ein oder mehrere Kühlräume (9) im Sitzring (1) und/oder der Dichtplatte (2) angeordnet sind.
6. 6. Sitzabdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorabdichtungen (12) vom Kühlmedium (7) oder in kühleren Bereichen angeordnete Fedei— mechanismen an die Dichtflächen (14) gepreßt werden.
7. 7. Sitzabdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorabdichtungen (12) und die zugehörigen Dichtflächen (14) innerhalb einer das Gehäuse auskleidenden Isolierung (3) angeordnet sind.