DD256905A1

DD256905A1 - HIGH PRESSURE SEALING ARRANGEMENT

Info

Publication number: DD256905A1
Application number: DD29893886A
Authority: DD
Inventors: Max Metschke; Joachim Kuehnrich
Original assignee: Karl Marx Stadt Tech Hochschul
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1986-12-31
Publication date: 1988-05-25

Abstract

Die Hochdruckdichtungsanordnung wird zum Abdichten von Apparaten, Behaeltern und Rohrleitungen in der Hoch- und Hoechstdrucktechnik verwendet. Sie besteht aus zwei voneinander unabhaengig wirkenden Hochdruckdichtungen. Das Verspannen des Hochdruckdichtungssystems erfolgt im allgemeinen durch Schrauben, wobei zuerst die elastische Dichtung verspannt wird. Weiter eingeleitete Schraubenkraefte dienen der Verspannung der quasi starren bzw. plastischen Dichtverbindung. Ziel der Erfindung ist die Sicherheit zu garantieren und die Moeglichkeit der technisch perfekten Ueberwachung zu schaffen. Dies wird dadurch geloest, dass auf der Druckseite eine elastische Dichtung angeordnet ist, die bei Vorhandensein des Innendruckes die Dichtkraefte durch den Selbstdichtungseffekt erhoeht. Durch Kombination dieser elastischen Dichtung mit einer quasi starren bzw. plastischen Hochdruckdichtung entsteht eine zwischen den Dichtungen liegende Druckkammer, die in Verbindung mit einer Entlueftungs-, Mess- und Pruefdruckleitung, die an entsprechende Mess- und Steuergeraete gekoppelt ist, die Sicherheit des Systems garantiert. Fig. 1The high pressure seal assembly is used to seal apparatus, vessels and pipelines in high and high pressure printing. It consists of two independent high-pressure seals. The clamping of the high-pressure sealing system is generally carried out by screws, wherein first the elastic seal is clamped. Next introduced Schraubenkraefte serve to tighten the quasi-rigid or plastic sealing compound. The aim of the invention is to guarantee safety and to create the possibility of technically perfect monitoring. This is achieved by arranging an elastic seal on the pressure side which, in the presence of the internal pressure, increases the sealing forces due to the self-sealing effect. By combining this elastic seal with a quasi-rigid or plastic high-pressure seal creates a pressure chamber located between the seals, which guarantees the safety of the system in conjunction with a Entlueftungs-, measuring and Pruefdruckleitung, which is coupled to appropriate measuring and control devices. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

field of use

Abdichten von Apparaten, Behältern und Rohrleitungen in der Hoch- und Höchstdrucktechnik (Chemische Industrie, Kerntechnik, Raumfahrt, Nautik)Sealing of apparatuses, vessels and pipelines in high pressure and high pressure technology (chemical industry, nuclear technology, aerospace, nautical)

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß elastische Hochdruckdichtungen so konstruiert wurden, daß das wirkende Druckgefälle die Flächenpressung auf den Dichtflächen erhöht.It is known that elastic high-pressure seals were designed so that the acting pressure gradient increases the surface pressure on the sealing surfaces.

Dieser Mechanismus wird als Selbstdichtungseffekt bezeichnet. Es sind z. B. folgende einfach wirkende Hochdruckdichtungen bekannt:This mechanism is called self-sealing effect. There are z. B. the following single-acting high pressure seals known:

— Schnabeldichtung in Dissertationsschrift „Experimentelle und theoretische Untersuchungen metallischer Dichtungen quasistarrer und elastischer Profilgeometrie für die Hochdrucktechnik". J. Kühnrich 1977 TH Karl-Marx-Stadt- Schnabeldichtung in Dissertationsschrift "Experimental and theoretical investigations of metallic seals of quasi-rigid and elastic profile geometry for high-pressure technology." J. Kühnrich 1977 TH Karl-Marx-Stadt

— US-PS 4.361335U.S. Patent 4,336,135

— US-PS 4.421 325 U.S. Patent 4,421,325

— US-PS 4.477085- US-PS 4,470,085

— US-PS 4.477091- US-PS 4,470,091

— US-PS 4.477092- US-PS 4,470,092

— US-PS 4.477093- US-PS 4,470,093

Nachteile der einfach wirkenden Hochdruckdichtungen sind:Disadvantages of the single-acting high-pressure seals are:

— relativ geringe Sicherheit, insbesondere bei hochexplosiven und giftigen Medien- Relatively low safety, especially for highly explosive and toxic media

— hoher überwachungstechnischer Aufwand- High monitoring effort

— es sind definierte Schraubenkräfte erforderlich, z. B. bei der Doppelkegeldichtung- Defined screw forces are required, eg. B. in the Doppelkeegtichtung

— unkontrollierter Austritt von Medien kann Umweltschäden verursachen.- Uncontrolled discharge of media can cause environmental damage.

Ziel der Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung zu entwickeln, die den sicherheitstechnischen Anforderungen entspricht und bei der sich für die Überwachung und Kontrolle einfache und technisch perfekte Überwachungssysteme anbringen lassen. Mit geringem Aufwand sollen Havarien bzw. der Austritt geringer Leckagemengen erkennbar sein.The aim of the invention is to develop a seal assembly that meets the safety requirements and in which can install simple and technically perfect monitoring systems for monitoring and control. With little effort, accidents or the leakage of small leakage quantities should be recognizable.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Ausnutzung desSelbsdichtungseffektesden Reaktions-bzw. Druckraum sicher abzudichtenThe object of the invention is, by utilizing the self-sealing effect, the reaction resp. Secure pressure chamber safely

— bei geringem überwachungstechnischen Aufwand. Erfindungsgemäß wird das dadurch gelöst, daß zwei voneinander unabhängige Hochdruckdichtungen so angeordnetsind, daß eine elastische Hochdruckdichtung den Überdruck unter Ausnutzung des Selbstdichtungseffektes aufnimmt und eine zweite quasi starre bzw. plastische Hochdruckdichtung auf der dem Druck abgewandten Seite sich befindet. Zwischen beiden Hochdruckdichtungen existiert mindestens eine Kammer, die eine Entlüftungs-, Meß- und Prüfdruckleitung aufweist.- At low monitoring effort. According to the invention this is achieved in that two independent high-pressure seals are arranged so that a high-pressure elastic seal receives the overpressure by utilizing the self-sealing effect and a second quasi-rigid or plastic high-pressure seal on the side facing away from the pressure. Between both high-pressure seals, there is at least one chamber which has a venting, measuring and test pressure line.

Die elastische Hochdruckdichtung wird beim Anziehen der Schrauben so verformnt, daß sie sich im drucklosen Zustand an die Behälterwand oder den Flansch und den Deckel so anlegt, daß die erforderlichen Mmdestdichtpressungen erreicht werden. Bei Vorhandensein des Innendruckes erhöht sich durch den Selbstdichtungseffekt die Dichtpressung so, daß auch der Im Betriebsoder Prüfdruckzustand wirkende Inne/idruck sicher abgedichtet wird. Durch die Kombination dieser elastischen Hochdruckdichtung mit einer quasi starren bzw. plastischen Hochdruckdichtung entsteht mindestens eine Druckkammer, über die die Sicherheit mittels einer Entlüftungs-, Meß- und Prüfdruckleitung des Dichtungssystems kontrolliert wird. Ein wesentlicher Vorteil dieser doppelt wirkenden Dichtung ist dadurch gegeben, daß Leckagemengen über eine Entlüftungs-, Meß- bzw. Prüfdruckleitung laufend abgeführt und gemessen werden können. Die Funktionstüchtigkeit der äußeren Hochdruckdichtung kann über eine separate Druckeingabe in die zwischen den Hochdruckdichtungen liegende Druckkammer auch im Betriebszustand überprüft werden. Für den Havariefall der inneren elastischen Hochdruckdichtung, der über das vorhandene Überwachungssystem sofort festgestellt wird, ist die äußere geprüfte starre bzw. plastische Hochdruckdichtung vorhanden, die bei Bedarf den Druckraum sicher abdichtetThe elastic high-pressure seal is so deformed when tightening the screws that it applies in the pressureless state to the container wall or the flange and the lid so that the required Mmdestdichtpressungen be achieved. In the presence of the internal pressure, the self-sealing effect increases the sealing pressure so that the internal pressure acting in the operating or test pressure state is also reliably sealed. The combination of this elastic high-pressure seal with a quasi-rigid or plastic high-pressure seal creates at least one pressure chamber over which the safety is controlled by means of a venting, measuring and Prüfdruckleitung the sealing system. A significant advantage of this double-acting seal is given by the fact that leakage quantities can be continuously dissipated and measured via a venting, measuring or test pressure line. The functionality of the outer high pressure seal can be checked by a separate pressure input in the pressure chamber located between the high pressure seals also in the operating state. For the accident of the internal high-pressure elastic seal, which is detected immediately on the existing monitoring system, the outer tested rigid or plastic high-pressure seal is present, which seals the pressure chamber safely if necessary

Vorteile der doppelt wirkenden Hochdruckdichtungsanordnung: Advantages of the double-acting high pressure seal arrangement:

— Erhöhte Sicherheit durch das Vorhandensein von zwei unabhängig wirkenden Dichtungen;- Increased safety due to the presence of two independently acting seals;

— Laufende Kontrollmöglichkeiten der inneren und äußeren Dichtung;- Continuous control of the inner and outer seal;

— Die innere elastische selbstdichtende Hochdruckdichtung erzeugt bei Innendruck steigende Flächenpressung auf den Kontaktflächen;- The inner elastic self-sealing high-pressure seal generated at internal pressure increasing surface pressure on the contact surfaces;

— Beim Anziehen der Schrauben wird die elastische Hochdruckdichtung definiert vorgespannt;- When tightening the screws, the elastic high-pressure seal is defined biased;

— Austretende Medien, die durch Undichtheiten der elastischen Dichtung bedingt sind, werden durch die Entlüftungs-, Meß- und Prüfdruckleitung abgeführt und bewirken somit keine Umweltbelastungen.- Leaking media, which are caused by leaks in the elastic seal are discharged through the venting, measuring and test pressure line and thus cause no environmental impact.

embodiment

Die Erfindung soll an einem Beispiel näher erläutert werden. Dabei zeigtThe invention will be explained in more detail by way of example. It shows

Fig. 1: eine einteilig ausgeführte Hochdruckdichtungsanordnung Fig.2: eine zweiteilig ausgeführte Hochdruckdichtungsanordnung1: a one-piece high-pressure seal arrangement FIG. 2: a two-part high pressure seal arrangement

Bei der einteilig ausgeführten Hochdruckdichtungsanordnung werden durch das Anziehen der Schrauben der Behälter 3 und der Deckel 4 quasi unverformt aufeinander zu bewegt. Dabei wird zuerst die auf der Seite des Druckraumes 7 liegende elastische Hochdruckdichtung 1 vorgespannt. Der Spalt zwischen der quasi starren bzw. plastischen Hochdruckdichtung 2, dem Behälter3 und Deckel 4 schließt sich, die zweite Hochdruckdichtung 2 wird ebenfalls verspannt.In the one-piece high-pressure seal arrangement, the containers 3 and the cover 4 are moved toward one another virtually without forming due to the tightening of the screws. In this case, the elastic high-pressure seal 1 lying on the side of the pressure chamber 7 is first pretensioned. The gap between the quasi-rigid or plastic high-pressure seal 2, the Behälter3 and cover 4 closes, the second high-pressure seal 2 is also braced.

Die zwischen den Hochdruckdichtungen 1 und 2 entstehenden Kammern 5 sind durch Entlüftungs-, Meß- und Prüfdruckleitungen 6 mit dem drucklosen Raum 8 verbunden.The resulting between the high-pressure seals 1 and 2 chambers 5 are connected by venting, measuring and Prüfdruckleitungen 6 with the unpressurized space 8.

Diezweiteilig ausgeführte Hochdruckdichtungsanordnung wirkt analog der in Fig. 1 beschriebenen Dichtung. Vorteilhaft ist, daß die Dichtkräfte der elastischen Hochdruckdichtung 1 sich selbsttätig zwischen Behälter 3 und Deckel 4 einstellen und auf beiden Seiten die gleiche Größe besitzen.Diezweiteilig executed high pressure seal arrangement acts analogous to the seal described in Fig. 1. It is advantageous that the sealing forces of the elastic high-pressure seal 1 automatically adjust between container 3 and cover 4 and have the same size on both sides.

Claims

-1 patent claim:

1. High pressure seal arrangement characterized in that two independently acting high pressure seals (1; 2) are provided, wherein an elastic seal (1) on the pressure side (7) is arranged and a second quasi-rigid or plastic high-pressure seal (2) on the Pressure side facing away (8) is arranged so that between the high-pressure seals (1, 2) at least one chamber (5) is formed, which has at least one venting, measuring and Prüfdruckleitung (6).

2. High pressure seal arrangement according to item !, characterized by the fact that the high pressure seals (1; 2) are made in one or two parts.