DE461934C - Verschluss fuer Hochdruckgefaesse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß für Hochdrtickgefäße, bei dem die Abdichtung zwischen dem Deckel und der Gefäßwandung unter der Einwirkung des Innendruckes auf einen Dichtungsring erhöht wird, der von den Verschlußteilen allseitig umschlossen ist und aus nachgiebigem Baustoff besteht.

Die bisher verwendeten Dichtungen für Hochdruckgefäße eignen sich nicht für sehr

ίο hohe Drücke, wie sie beispielsweise in dem Verfahren zur Herstellung von Ammoniak aus Stickstoff und Wasserstoff auftreten, in dem Drücke von etwa ioo Atm. erreicht werden.

Gemäß der Erfindung wird eine zweckmäßige und dauerhafte Dichtung dadurch sichergestellt, daß der Gefäßdeckel beim Schließen des Gefäßes mit Hilfe eines mit der Gefäßwandung zusammenwirkenden Ver-

ao Schlußgliedes sowie unter Vermittlung des Dichtungsringes gegen einen festen Ansatz der Gefäßwandung anpreßbar ist und daß die hierdurch sowie durch den Innendruck hervorgerufene Anpressung des Deckels gegen den Dichtungsring mittels einer in Richtung des Innendruckes wirkenden Spannvorrichtung bei Druckschwankungen aufrechterhalten bleibt.

Hierdurch wird mit einfachen Mitteln eine für hohe Drücke geeignete, während der ganzen Lebensdauer der Anlage gleichmäßig wirksame und sicher arbeitende Dichtung geschaffen, die um so zuverlässiger arbeitet, je höher der Innendruck des Gefäßes steigt, und die auch bei schwankenden Innendrücken eine gute x\bdichtung gewährleistet.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel an einer Anlage veranschaulicht, wie sie in dem de Jahn-Ammoniakverfahren Verwendung findet. Abb. ι ist ein Längsschnitt durch einen Ammoniakkonverter dieser Anlage, Abb. 2 ein ähnlicher Teilschnitt durch das eine Ende des Konverters.

Die Anlage weist einen Behälter 5 auf, der' hohen Innendrücken standhalten kann. Dieser Behälter ist an seinen beiden Enden innen mit Absätzen 6 versehen, auf deren jedem ein Deckel 7 aufsitzt. Der Deckel paßt gut in das Gehäuse S hinein und ist mit Durchlassen 8 versehen, die mit Rohren oder Leitungen in Verbindung stehen. Die Ausführungsart des Deckels richtet sich stets nach dem Verwendungszweck der Anlage; ebenso sind die Durchlässe 8 entsprechend ausgebildet.

Wie Abb. 2 zeigt, ist der Deckel außen mit einer Eindrehung 9 versehen, die zweckmäßig eine Schrägfläehe 10 hat. Ein Dichtungsring 11 aus Weichmetall, z.B. Kupfer, ist in die Eindrehung 9 eingepreßt, liegt auf deren Schrägfläche 10 auf und ist außerdem mit der benachbarten Innenfläche des Behälters 5 in Berührung. Ein Paßring 12 aus Stahl o. dgl., der den Deckel 7 umgibt, ist in den Behälter 5 eingepaßt. Dieser Ring hat einen Flansch 13, dessen Druckfläche gegen den Dichtungsring 11 anliegt, während die Seitenflächen des Ringes 12 in Flächenberührung

mit dem Behälter 5 und dem Deckel 7 stehen. Auf dem Ring 12 liegt eine Druckmutter 14 auf, die in den Behälter 5 eingeschraubt ist. Letzterer ist an seinen beiden Enden mit Gewinde 15 für die Aufnahme der Mutter 14 versehen. Die Mutter 14, die verhältnismäßig große Abmessungen hat, wird beispielsweise auf hydraulischem Wege oder auf andere Weise, auf welche die erforderliche Kraft zur Drehung der Mutter ausgeübt, werden kann, eingeschraubt und gegen den Stahlring 12 gedrückt. Dadurch wird dessen Ringflansch 13 gegen den Kupferring 11 gepreßt, den er in der Eindrehung 9 festhält. Jeder Innendruck innerhalb des Behälters 5, der gegen den Deckel 7 wirkt, hat das Bestreben, den Deckel nach außen zu drücken. Diesem Bestreben wirken der Paßring 12 und die Druckmutter 14 entgegen. Die vereinigte ao Wirkung des im Behälter 5 wirkenden Innendruckes und des durch die Mutter 14 und den Ring 12 diesem Druck entgegengesetzten Widerstandes besteht also in einem Druck auf den Kupferring 11, der, von allen Seiten eingeschlossen, in der Weise auseinanderfließt, daß er genau in die Eindrehung 9 des Deckels paßt und gegen den Behälter 5 anliegt, wodurch ein völlig gas- und flüssigkeitsdichter Abschluß erzielt wird. Dieses Ergebnis wird sogar bei Behältern von mehr als ι m Innendurchmesser und mit einer mehr als 6oprozentigen WasserstoffüUung von etwa 100 Atm. Druck und einer 400° C übersteigenden Temperatur erreicht. DerartigeDrücke haben das Bestreben, dien oberen Deckel 7 von dem Absatz 6 abzuheben und beim Nachlassen des Druckes ein Abheben des Deckels von dem .Dichtungsring zu bewirken sowie Schmutz und Fremdkörper zuzulassen, welche die Dichthaltung in Kürze beeinträchtigen. Um eine solche Wirkung zu verhindern und die richtige Lage zwischen Deckel und Dichtungsring aufrechtzuerhalten, ist eine besondere Vorrichtung mit Stangen und Federn 18 bis 26 vorgesehen, durch welche die gegenseitige Lage von Deckel 7 und Ring 11, wie sie durch ' den Innendruck hergestellt ist, auch beim Nachlassen dieses Druckes beibehalten wird. Bei der bevorzugten Ausführung ist der Deckel 7 mit Gewinde zur Aufnahme einer Staubschutzhaube 16 mit einem über das Gehäuse 5 greifenden Flansch 17 versehen. Diese Haube dient zur Verhinderung des Eintritts von Staub oder anderen Fremdkörpern in die Dichtung und hat außerdem den Zweck, zusammen mit einer Federanordnung den Dekkel 7 in dichter Berührung mit dem Ring 11 zu halten, so daß beim Auftreten des Bestrebens, die Teile der Dichtung auseinanderzudrücken, beispielsweise infolge von Druckoder Temperaturabnahme innerhalb· des Behälters 5, dieses Bestreben durch die Federanordnung ausgeglichen wird, so daß die aufeinandergedrückten Flächen in ihrer ursprünglichen Berührungslage gehalten werden und kein Schmutz o. dgl. zwischen diese Teile gelangen und sie beschädigen kann. Die Federanordnung enthält Außenrohre 18, die durch Öffnungen 19 der Haube 16 hindurchgehen und auf dem Ende des Gehäuses 5 stehen. In den Rohren 18 liegen Stangen 20, die über die Rohrenden hinausragen und Scheiben 21 tragen, gegen die Federn 22 mit ihrem einen Ende anliegen, während das andere Ende dieser Federn gegen Scheiben 23 drückt, die auf den Enden der Rohre 18 sitzen. Zur Einstellung der Spannung der Federn 22 können die Außenenden der Stangen 20 mit Gewinden versehen sein und Stellmuttern 24 tragen, die gegen die Scheiben 21 anliegen und bei ihrer Drehung diese Scheiben auf den Stangen 20 verschieben. So kann die erforderliche Zusammenpressung der Federn erzielt werden, um das Gewicht des Deckels 7 sowie der Haube 16 aufzunehmen und den Deckel beim Nachlassen des Innendruckes in _ derselben Lage zu halten, in die ihn der früher höhere Innendruck gebracht hat. An ihren unteren Enden sind die Stangen 18 mit Vorsteckern 25 versehen, die genau in Schlitze in den Stangen passen und radial durch breite Schlitze 26 in den Rohren 18 und ebenfalls breite Schlitze 27 in dem Flansch 17 der Haube 16 nach außen ragen. Hierbei üben die Federn 22 auf die Stangen 20 einen Druck aus, der durch die Vorstecker 25 auf die Haube 16 übertragen wird, die diese zur Ausübung eines entsprechenden Druckes auf den Deckel 7 veranlassen, wodurch letztere- jederzeit in dichter Berührung mit dem Ring 11 gehalten wird.

Die Dichtung bildet in erster Linie deshalb einen zeitlich unbegrenzten sicheren Abschluß, weil der Kupferring 11 an allen Seiten eingeschlossen ist und unter Druck seine Form nicht so ändern kann, daß er als Dichtungsmittel unwirksam wird oder den erforderlichen Zusammenhalt mit den anderen Dichtungselementen verhindert. Die Dichtung ist unabhängig von der axialen Lage des Gehäuses 5 wirksam. Ist die ganze Anlage waagerecht angeordnet, so wird die Stangen- und Federanordnung an jedem Behälterende angebracht und nicht nur an dessen oberem Ende, wie bei senkrechter Lage. Die Erfindung ist besonders bei Anlagen zu verwenden, in denen sehr hohe Innendrücke auftreten, beispielsweise in Ammoniakkonvertern. Die Dichtung nach der Erfindung ist leicht herausnehmbar, wenn aus irgendeinem Grunde ein Zugang in das Innere des Behälters oder an eine Stelle innerhalb der Dichtung erwünscht ist.

Claims (3)

1. Patenta nspröche:

   ι . Verschluß für Hochdruckgefäße, bei dem die Abdichtung zwischen dem Deckel und der Gefäßwandung unter der Einwirkung des Innendruckes auf einen Dichtungsring erhöht wird, der von den Verschlußteilen allseitig umschlossen ist und aus nachgiebigem Baustoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßdekkel (7) beim Schließen des Gefäßes (5) mit Hilfe eines mit der Gefäßwandung zusammenwirkenden Verschlußgliedes (14) sowie unter A'ermittlung des Dichtungsringes (11) gegen einen festen Ansatz (6; der Gefäßwandung anpreßbar ist und daß die hierdurch sowie durch den Innendruck hervorgerufene Anpressung des Deckels gegen den Dichtungsring mittels einer in Richtung des Innendruckes wirkenden Spannvorrichtung (22) bei Druckschwankungen aufrechterhalten bleibt.
2. 2. Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (22) einen Staubdeckel (16) zu heben suchen, der an dem Gefäßdeckel (y~) befestigt ist.
3. 3. Verschluß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (22) am einen Ende gegen Rohre (18), die sich mit den Stirnenden gegen das Gefäß (5) legen, am anderen Ende gegen in den Rohren liegende, am Staubdeckel (16) verankerte Stangen (20) abgestützt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen