DE7109054U - Liquid-cooled gate valve device - Google Patents

Description

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Zimmermann & Jansen GmbH 2 a AUG. WfOZimmermann & Jansen GmbH 2 a AUG. WfO

^lussipkeitsgekühlte Absperrschiebevorrichtung^ Liquid-cooled gate valve device

Die Erfindung betrifft eine flUssigkeitsgekühlte Absperrschiebevorrichtung zum Absperren eines Gasstroms in einer durchgehenden Leitung, insbesondere einen Heißwindabsperrschieber für Hochofenbetriebe, wobei der Schieber eine hauptsächlich ringförmige, von Planschen quer zur Leitungsachse begrenzte Kammer umfasst, in welcher ein Schieber durch einen Schlitz in dem Mantel der Kammer in radialer Richtung beweglich ist.The invention relates to a liquid-cooled gate valve device for shutting off a gas flow in a continuous line, in particular a hot blast gate valve for blast furnace operations, wherein the slide comprises a mainly ring-shaped chamber delimited by splashes transversely to the line axis, in which a slide is movable in the radial direction through a slot in the shell of the chamber.

3ei Hochofenbetrieben werden Heißwindabsperrschieber üblicherweise im Übergangsstück zwischen der HeiJBwindaustrittsöffnung von Winderhitzern und der Sammelleitung zum Transport des Heißwindes zum Hochofen verwendet. In modernen Anlagen werden solche Schiebevorrichtungen verwendet, um Durchgangsöffnungen mit einem Durchmesser von 200 bis 250 cm gegen einen überdruck von mehreren Atmosphären abzusperren. Die Konstruktion hat dabei eine Temperatur, welche bis auf 1400 C hochgehen kann und dabei periodisch noch um mehrere hundert Grad Celsius wechseln kann. Sowohl in kaltem als in warmem Zustand der Vorrichtung soll der Schieber um eine Weglänge, die ungefähr seinem eigenen Durchmesser entspricht, durch den engen Schlitz beweglich sein. Außerdem soll der Schieber unter allen Umständen genügend absperrdicht sein.Hot blast gate valves are usually used in blast furnace operations in the transition piece between the hot wind outlet opening used by hot air heaters and the manifold to transport the hot blast to the blast furnace. In modern Systems such sliding devices are used to make through openings with a diameter of 200 to 250 cm to be blocked against an overpressure of several atmospheres. The construction has a temperature which can go up to 1400 C and can periodically change by several hundred degrees Celsius. As well in When the device is cold than when it is warm, the slide should travel a distance which is approximately its own diameter corresponds to be movable through the narrow slot. In addition, the slide should be sufficient under all circumstances be shut off.

Wenn sowohl die Kammer als auch der Schieber besonders starken thermischen Belastungen unterliegen, können diese Elemente nicht nur beschädigt, sondern auch derart verformt werden, daß der Schieber nicht gut durch die Kammer bewegt werden kann. Es ist deshalb von größter Wichtig-If both the chamber and the slide are subject to particularly high thermal loads, they can Elements are not only damaged but also deformed in such a way that the slide does not pass through the chamber well can be moved. It is therefore of the utmost importance-

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kelt, daß die Flüssigkeitskühlung der Kammer sowie die· jenige des Schiebers mit größter Sorgfalt verwirklicht wird.kelt that the liquid cooling of the chamber as well as the that of the slide is implemented with the greatest care.

Dabei wurde immer BOBeeervvvi άί% rürfiäuIt always became BOBeeervvvi άί% rüriäu

metrisch wie möglich zu gestalten· la der damit auch die Gleichmäßigkeit der KUhlunf w\ gesichert sein würde. Dies hat au einer For» der mit zueinander parallelen Planeohen geffltort. as metric as possible , which would also ensure the uniformity of the cooling w \ . This has geffltort au For a "parallel with each other Planeohen.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß dl· Heißwindschieber In einer Hochofenanlage Elemente bilden, welohe vergleich* mäßig aft montiert und demontiert wn müssen. Uta die Demontage zu ermöglichen, werden diese Schieber dabei en ein Rohrwellenstück engesanloseen· Durch TJinsjwwiiιilyfluksilli dieses Ronrwellenstücka mit Hilfe von Zugstaflem 1st es danrx möglich, genügend Saum su bekcssca, us die Schiebe= vorrichtung in Querrächtung zu entfernen.It has been shown, however, that the hot blast gate valves in a blast furnace system form elements which have to be assembled and disassembled in a comparative manner. Uta allow the dismantling, these sliders are doing s a pipe shaft piece engesanloseen · By TJinsj wwii ιilyfluksilli this Ronrwellenstücka using Zugstaflem 1st danrx it possible to sufficiently su bekcssca hem us the push = device in Querrächtung to remove.

Da die Rohrwellenstücke auch mit feuerfesten Werkstoff verkleidet sein sollen, ist es aus konstruktiven QrUndcm nicht erwünscht, daß die Rohrwellenstüoke über einen großen Abstand zusammengedrückt werden müssen. Trotadem hat es sich gezeigt, daß ein erheblicher Saun zwischen der Schiebevorrichtung und den Rohrwellenstüek unumgänglich ist, um die Schiebervorrichtung entfernen und anordnen zu können.Because the tubular shaft pieces are also made with refractory material should be clad, it is made of structural cross-section not desired that the Rohrwellenstüoke over a need to be squeezed together a large distance. Trotadem it has been shown that a considerable sauna between the sliding device and the Rohrwellenstüek is unavoidable is to remove and arrange the slider device.

Mit der Erfindung wird es nunmehr möglich, mit einer nur sehr erheblich geringeren Zusammendrückung des Rohrwellenstücks die Schiebervorrichtung gut und leicht entfernen zu können. Dabei hat es sich überraschenderweise auch gezeigt, daß die Gleichmäßigkeit der Kühlung der Kammer dank der neuen Konstruktion nicht geringer wird, sondern sogar noch verbessert wird.With the invention it is now possible with only a very considerably lower compression of the tubular shaft section to be able to remove the slide device well and easily. Surprisingly, it also turned out that that the evenness of the cooling of the chamber is not reduced thanks to the new construction, but actually is still being improved.

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Erfindung besteht daher darin, daß die Flansche der ringförmigen Kammer relativ zueinander unter einem WinkelThe invention therefore consists in that the flanges of the annular chamber are at an angle relative to one another

Dank dieser gans geringen keilförmigen Gestaltung der !■■■er hat es eiih eis möglich gezeigt, mit einer sehr viii geringeren ZusameendrUckungemögllohkeit eines Rohrwellenettfoks die Sehlebervorrichtung trotzdem schnell und elnfaoh au lesen und au demontieren* Die Konstruktion des HohrvrelLenetUoke mit der feuerfesten Auskleidung wird dadurch erheblioh erleiohtert.Thanks to this goose low wedge-shaped design of the ! ■■■ he has shown it to be possible, with a very viii less collapse possibility of a Rohrwellenettfoks the Sehlebervorrichtung quickly and read elnfaoh au and dismantle au * The construction of the HohrvrelLenetUoke with the refractory lining will thereby greatly benefited.

VIe schon bemerkt, ist es bei einer Sehiebervorrichtvjig dieser Art besonders wichtig, daß die Kühlung der Kammer und des Sohiebers sehr gleiohroäßig ist. Deshalb hat man für die KÄHsser ss&on ang·strebt, den Querschnitt des durchströmten Raumes soweit wie möglich fiberall gleich grofi zu halten. Bine Schwierigkeit bildet in dieser Hinsicht die Anwesenheit des Schlitzes in der Kammer, durch welchen der Schieber wegbewegt werden soll. Zum Schlitz hin ist der von Flüssigkeit durchströmte Querschnitt der Kajmer geringer als an der entgegengesetzten Seite der Kammer, so ααβ die flUssigkeitsgekühlte Oberfläche kleiner ist, wobei aber die Geschwindigkeit der Kühlflüssigkeit in dieser Zone größer ist. Eine Ungleichmäßigkeit der Kühlung wird weiter dadurch verursacht, daß die Kühlflüssigkeit während der Zirkulation durch die Kammer allmählich erwärmt wird.As already noted, it is particularly important in a sight valve device of this type that the cooling of the chamber and the sight valve be very uniform. That is why the KÄHsser ss & on strives to keep the cross-section of the flowed-through space as large as possible everywhere. A difficulty in this regard is the presence of the slot in the chamber through which the slide is to be moved away. Towards the slot, the cross section of the chamber through which the liquid flows is smaller than on the opposite side of the chamber, so the liquid-cooled surface is smaller, but the speed of the cooling liquid in this zone is greater. Cooling unevenness is also caused by the fact that the cooling liquid is gradually heated as it circulates through the chamber.

Es hat sich nun gezeigt, daß durch die etwas keilförmige Gestaltung der Kammer ein zusätzlicher Freiheitsgrad bei der Behervschung der Temperaturverteilung Über die Kammer der Schiebevorrichtung erreicht wird. Gute Eföfolge wurden dabei durch Anordnung der Flanschen unter einem Winkel von i° bis 2°30* zueinander erreicht. Vorzugsweise wirdIt has now been shown that the somewhat wedge-shaped Design of the chamber an additional degree of freedom in controlling the temperature distribution across the chamber the pusher is achieved. Good results have been by arranging the flanges at an angle of i ° to 2 ° 30 * to each other. Preferably will

dieser Winkel sogar auf einen Wert von I⁰^o* bis 1°45^I eingestellt. this angle even * is set to a value of I ⁰ ^ o to 1 ° 45 ^I.

Für die gute Lösbarkeit der Schiebervorrichtung ist es an sich nicht sehr wesentlich, ob die Kammer zur Seite nur eines der Flansche geneigt gebildet ist oder mit beiden Flanschen zur Mittelfläche geneigt ausgebildet ist. Die einfachste Konstruktion wird dadurch erreicht, daß nur einer der Flansche unter einem abweichenden Winkel an die Kammer befestigt wird. Im Lichte einer gleichmäßigen Kühlung der Vorrichtung wird aber eine Ausbildung bevorzugt, bei der die Plansche relativ zur HauptflHche des Schiebers symmetrisch geneigt angeordnet sind. For the good releasability of the slide device, it is not very important in and of itself whether the chamber is formed inclined to the side of only one of the flanges or is formed with both flanges inclined to the central surface. The simplest construction is achieved in that only one of the flanges is attached to the chamber at a different angle. In the light of uniform cooling of the device, however, a design is preferred in which the planes are arranged symmetrically inclined relative to the main surface of the slide.

BsIs &sssntieren der Schienervorriohtung ist es möglich, diese zuerst, unter Einfluß ihres eigenen Gewichtes, mit RUekeioht auf die anschließenden Leitungsstücke ein kurzes StUck absinken zu lassen. In diesem Fall würde es zu bevorzugen sein, die Kammer keilförmig geneigt mit der kleinsten Abmessung an oberen Rand zu bilden. Es ist auch möglich, daß beim Demontieren der Schieber-vorrichtung diese zuerst in eine Hebevorrichtung oder einen Kran gehängt wird und danach In seitlicher Richtung herausgeschoben wird. Xn diesem Fall wäre es zu bevorzugen, die Flansche in seitlicher Richtung keilförmig zueinander anzordnen. POr die Erfindung bevorzugt soll Ίΐβ Vorrichtung derart gestaltet sein, daß die Kammer zur Seite des Schlitzes hin die größte axiale Abmessung (in Richtung der Leitung gesehen) besitzt, in anderen Worten daß sie in Richtung von diesem Schlitz weg keilförmig enger wird. In order to protect the rail device, it is possible to first let it sink a short distance, under the influence of its own weight, with a backward movement on the connecting pieces of pipe. In this case it would be preferable to make the chamber sloping in a wedge shape with the smallest dimension at the top. It is also possible that, when dismantling the slide device, it is first hung in a lifting device or a crane and then pushed out in a lateral direction. Xn this case, it would be preferable n, the flanges in the lateral direction anzordnen wedge-shaped to each other. According to the invention, the device should preferably be designed in such a way that the chamber has the largest axial dimension towards the side of the slot (viewed in the direction of the line), in other words that it becomes narrower in a wedge-shaped manner in the direction away from this slot.

Für die Gleichmäßigkeit der Kühlung gibt diese Konstruktion, wie es sich gezeigt hat, auch die größten Vorteile. Bei der Demontage kann dann die Schiebervorrichtung inAs has been shown, this design also offers the greatest advantages for the uniformity of the cooling. During dismantling, the slide device can then be turned into

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senkrechter Richtung aus dem Raum zwischen den anschließenden Leitungsteilen empor gehoben werden.perpendicular direction from the space between the adjoining Line parts are lifted up.

Falls bei der Konstruktion einer Schiebervorrichtung die Kammer in axialer Richtung schon lediglich nur Mindestabmessungen hat welche nur gerade genügen, um eine ausreichende Kühlung zu ermöglichen und die Kammer genügend formfest konstruieren zu können, kann eine Änderung in eine enger zulaufende Kammer den Nachteil haben, daß die geringste axiale Abmessung dieser Kammer zu gering wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß gute Erfolge dann noch erreicht werden, wenn die geringste axiale Abmessung der Kammer wenigstens zweiundeinhalb mal so groß ist wie die Stärke bzw. die Dickenabmessung des, Schiebers.If, in the construction of a slide device, the chamber only has minimal dimensions in the axial direction which is only just enough to allow sufficient cooling and the chamber is sufficient To be able to construct dimensionally stable, a change in a narrower chamber can have the disadvantage that the smallest axial dimension of this chamber is too small. It has been shown, however, that good results can still be achieved can be achieved when the smallest axial dimension of the chamber is at least two and a half times as large as that Strength or the thickness dimension of the slide.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen in einem AusfUhrungsbeispiel im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is explained in detail below with reference to drawings in an exemplary embodiment. Show it:

Pig. 1 etwas schematisch eine Schiebevorrichtung nach der Erfindung, in Richtung der Leitungsachse gesehen, u.Pig. 1 somewhat schematically a sliding device according to the invention, seen in the direction of the line axis, u.

Fig. 2 einen Querschnitt nach II-II, zum Teil Ansicht, in Fig. 1.Fig. 2 is a cross section according to II-II, partial view, in Fig. 1.

In den Figuren ist eine ringförmige Kammer 1 dargestellt, welche von Flanschen 2 und > begrenzt wird. Der davon gebildete ringförmige Kanal ist mit feuerfestem Werkstoff 4 ausgekleidet. Durch Zuführleitungen 5 und 6 kann der Kammer 1 Kühlflüssigkeit zugeführt werden. Eine zylindrische Zwischenwand 7 führt die Kühlflüssigkeit zuerst an der radial innen liegenden Innenwand der Kammer entlang zur gegenüberliegenden Seite, wonach diese Kühlflüssigkeit durch Öffnungen 8 in der Zwischenwand zur äußerenIn the figures, an annular chamber 1 is shown, which is limited by flanges 2 and>. The annular channel formed by it is made of refractory material 4 lined. By supply lines 5 and 6 can Chamber 1 cooling liquid are supplied. A cylindrical partition 7 guides the cooling liquid first along the radially inner inner wall of the chamber to the opposite side, after which this cooling liquid through openings 8 in the partition to the outer

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Wand der Kammer 1 geführt wird. Von dort ab strömt die Flüssigkeit an der äußeren Wand der Kammer 1 entlang nach oben zurück. Die Innenwand der Kammer 1 ist mit einer Ausnehmung 9 versehen, welche an der oberen Seite in einen Schlitz 10 übergeht. Dieser Schlitz ist selber mit einem Mantel versehen, durch welchen die durch die Kammer strömende Flüssigkeit nach oben weiterströmt. Über Umlaufleitungen 11 und 12 (Fig. 1) wird diese Flüssigkeit weitergeführt zu einer mit einem Mantel versehenen Führungshaube 13, wonach die Flüssigkeit durch öffnungen 14 und 15 in dieser Haube abgeführt werden kann. Die Führungshaube 13 schließt mit Flanschen 16 und 17 an den Schlitz 10 an. Innerhalb des Schlitzes und der Führungshaube 13 kann ein Schieber 18 mit Hilfe einer Stange 19 auf und ab bewegt werden. In geschlossener Stellung der Vorrichtung passt der Schieber 18 in die Ausnehmung 9, und in der geöffneten Stellung der Sehiebervorrichtung liegt der Schieber 1§ ganz innerhalb des Schlitzes 10 und der Haube 13, Schieber 18 wird auch mit Flüssigkeit gekühlt, wobei Flüssigkeit durch Leitungen 20 zu- und abgeführt wird und innerhalb des Schiebers über dessen ganze Oberfläche umläuft. Die Leitungen 20 zu beiden Seiten der Stange 19 können zusammen mit dieser Stange mittels eines Joches 21 auf und ab bewegt werden.Wall of the chamber 1 is performed. From there it flows Liquid back up along the outer wall of the chamber 1. The inner wall of the chamber 1 is with a Recess 9 is provided, which merges into a slot 10 on the upper side. This slot is with itself provided a jacket through which the liquid flowing through the chamber continues to flow upwards. Via by-pass lines 11 and 12 (Fig. 1) this liquid is passed on to a guide hood provided with a jacket 13, after which the liquid can be discharged through openings 14 and 15 in this hood. The guide hood 13 closes with flanges 16 and 17 on the slot 10 at. Inside the slot and the guide hood 13 a slide 18 can be moved up and down with the aid of a rod 19. In the closed position of the device the slide 18 fits into the recess 9, and in the open position of the slide valve device lies the Slide 1§ entirely within the slot 10 and the hood 13, slide 18 is also cooled with liquid, whereby Liquid is supplied and discharged through lines 20 and circulates within the slide over its entire surface. The lines 20 on both sides of the rod 19 can be connected to this rod by means of a yoke 21 be moved up and down.

An der Haube 13 aind zwei Ohren 22 und 23 befestigt. welche Drehpunkte 24 und 25 tragen. An den äufleren Enden des Joches 21 sind Drehpunkte 26 und 27 angeordnet. Zwischen den Drehpunkten 24 bis 27 sind zwei Prtsszylindersysterne 28, 29, 30 und 31 gelenkig aufgehängt. Damit ist es möglich, die Stange 19 und den Schieber 18 über das Joch 21 auf und ab zu bewegen, wodurch die Schiebervorrichtung innerhalb weniger Minuten aus ihrer geöffnetenTwo ears 22 and 23 are attached to the hood 13. which pivot points 24 and 25 carry. At the outer ends of the yoke 21 pivot points 26 and 27 are arranged. Two press cylinder systems 28, 29, 30 and 31 are hinged between the pivot points 24 to 27 . It is thus possible to move the rod 19 and the slide 18 up and down via the yoke 21, whereby the slide device is out of its open position within a few minutes

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Stellung in ihre geschlossene Stellung und umgekehrt
bewegt werden kann.Position in their closed position and vice versa
can be moved.

An den axialen Enden der Kammer 1 sind die Plansche 2 und 3 unter einem geringen nach oben divergierenden Winkel
befestigt. Dadurch kann während der Demontage die
Schiebervorrichtung einfach nach oben aus dem Leitungssystem heraus gezogen werden. Ein im Leitungssystem aufgenommenes wellenförmiges Rohrstück braucht dazu nur über einen sehr geringen Abstand zusammengerückt zu werden.At the axial ends of the chamber 1, the planches 2 and 3 are at a slight upwardly diverging angle
attached. This allows the
The slide device can simply be pulled up and out of the pipe system. A wave-shaped pipe section received in the line system only needs to be moved together over a very small distance.

Bei einer Ausbildungsform der Vorrichtung betrug der
Querschnitt der Durchgangsöffnung durch die Kammer 200 cm während die Flansche 2 und 3 einen Durchmesser von 330 cm hatten. Die axiale Länge der Kammer 1 zwischen den Flanschen 2 und 3 änderte sich dabei vom oberen Ende der
Flansche bis zu ihrem unteren Ende zwischen 80 und 72 cm.In one embodiment of the device, the
Cross-section of the passage opening through the chamber 200 cm while the flanges 2 and 3 had a diameter of 330 cm. The axial length of the chamber 1 between the flanges 2 and 3 changed from the upper end of the
Flanges to their lower end between 80 and 72 cm.

Claims (7)

ansprücheExpectations 1. Absperrvorrichtung, insbesondere für Heißgase, bzw. Heißwindschieber mit großem Durchmesser, mit einer in einem Schlitz des Gehäuses einer Schieberkammer geführten Schieberzunge sowie mit jeweils einem Anschlußflansch an den beiden axialen Enden des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflansche (2, 3) relativ zueinander in einen Winkel von einem bis zu wenigen Grad angeordnet sind. 1. Shut-off device, in particular for hot gases or hot blast gate valves with a large diameter, with a slide tongue guided in a slot in the housing of a slide valve chamber and each with a connecting flange at the two axial ends of the housing, characterized in that the connecting flanges (2, 3) are arranged at an angle of one to a few degrees relative to one another. 2. Absperrvorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußflansche (2 , 3) relativ zueinander in einen Winkel.von 1° bis 2⁰JO¹ Grad angeordnet sind.2. Shut-off device naoh claim 1, characterized in that the connecting flanges (2, 3) are arranged relative to each other in an Winkel.von 1 ° to 2 ⁰ JO ¹ degree. 3. Absperrvorrichtung naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Anschlußflansche (2, 3) relativ zueinander in einen Winkel von l°30^f bis l°45^f Grad angeordnet sind.3. Shut-off device naoh claim 2, characterized in that the connecting flanges (2, 3) are arranged relative to one another at an angle of l ° 30 ^f to l ° 45 ^f degrees. 4» Absperrvorrichtung naoh eine» der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ebenen der Jewell» endeeitigen Außenflächen der Anschlußflansche (2, » synwetrleoh tu derjenigen Ebene liege», in der die Schieberaohae angeordnet let und die senkrecht auf der Längsachse der Absperrvorrichtung steht.4 »shut-off device naoh one» of the preceding claims, characterized in that the two levels of the Jewell » end-side outer surfaces of the connecting flanges (2, » synwetrleoh tu lie in that plane in which the slide aohae are arranged and the one perpendicular to the longitudinal axis the shut-off device is standing. 5, Absperrvorrichtung naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh etkennseiolniet, daß die kürzeste axiale Abmessung swlsohen den Aulenfllohwi der beiden Anaohlußflansohe wenigstens 2 1/2 Md so groß ist wie die Dicke des Sohleber··5, shut-off device according to one of the preceding claims, because the shortest axial dimension is at least 2 1/2 Md as large as the thickness of the sole surface. 6. Absperrsehiebervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebergehäuse (10) in bekannter Weise flüssigkeitsgekühlt ist sowia eine bis an die Schieberzunge durchgehende feuerfeste Auskleidung aufweist, und daß die gekühlte Schieberkammer (1) im Bereich des Schlitzes (10b) ihre größte axiale Abmessung aufweist·6. Gate valve device according to one of the preceding Claims, characterized in that the slide valve housing (10) is liquid-cooled in a known manner, as well has a refractory lining extending to the slide tongue, and that the cooled slide chamber (1) has its largest axial dimension in the area of the slot (10b) 7. Absperrschiebervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeitsquerechnitt im Bereich neben dem Schlitz (lOß größer, oder gleich groBJLst als auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Schiebers.7. Gate valve device according to claim 6, characterized in that the cooling liquid cross-section in the area next to the slot (10 is greater than or equal to that on the diametrically opposite side of the valve.