DE1080369B

DE1080369B - Gate valve for steam and liquids with movable shut-off plates

Info

Publication number: DE1080369B
Application number: DES28149A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Haenisch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1952-04-17
Filing date: 1952-04-17
Publication date: 1960-04-21

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Absperrschieber für Dampf und Flüssigkeiten mit an der Spindel befindlichem Plattenhalter für zwei durch eine Membran mit ihm beweglich und gegenüber dem Gehäuse druckdicht verbundene Absperrplatten, bei 5 dem eine Entlastungseinrichtung zum leichten Öffnen des Schiebers angeordnet ist und in der Schließstellung die jeweils dem Zufluß zugewandte Platte durch das Zuflußmedium an ihren Gehäusesitz gepreßt wird. ίοThe invention relates to a gate valve for steam and liquids with at the Spindle located plate holder for two movable by a membrane with him and opposite the Housing pressure-tight connected shut-off plates with a relief device for easy opening of the slide is arranged and in the closed position the plate facing the inflow is pressed against its housing seat by the inflow medium. ίο

Bei einem bekannten Absperrschieber vorgenannter Art wird das Zuflußmedium auf die Rückseite der Absperrplatte durch Kanäle, die das Schiebergehäuse, das Schiebergehäuseoberteil und die Schieberspindel oder den Dichtsitz, die Platte und den Plattenhalter durchlaufen und in den zwischen Platte und Plattenhalter befindlichen Innenraum des Schiebers münden, geführt. Hierdurch herrscht auf beiden Seiten der Platte der gleiche Druck, und sie ist damit von einseitiger Belastung befreit. Da die Rückseite der Platte eine größere beaufschlagbare Fläche hat als die angeströmte Vorderseite, wirkt auf der Rückseite ein höherer absoluter Druck und preßt die Platte auf ihren Sitz. Die öffnung des Schiebers mit im geschlossenen Zustand unter beiderseitigem Druck stehender Platte erfolgt durch Anheben der Ventilspindel und des Schiebers mit der Platte, wobei an deren unterem Ende ein Spalt freigegeben wird, wodurch ein Druckausgleich zwischen dem Zu- und Abflußraum und durch Verbindung des in der Spindel oder in der Platte befindlichen Kanals mit. dem Gehäuseinneren oder der Außenluft die Entlastung der Platte herbeigeführt wird.In a known gate valve of the aforementioned type, the inflow medium is on the back of the Shut-off plate through channels that connect the valve body, the valve body upper part and the valve stem or pass through the sealing seat, the plate and the plate holder and in between the plate and the plate holder open inside the slide, guided. As a result, the Plate the same pressure, and it is thus relieved of one-sided stress. Since the back of the The plate has a larger exposed surface than the front face, acts on the back higher absolute pressure and presses the plate onto its seat. The opening of the slide is closed The plate is under pressure from both sides by lifting the valve spindle and the slide with the plate, a gap being released at the lower end thereof, whereby a pressure equalization between the inflow and outflow space and by connecting the in the spindle or channel located in the plate. the inside of the housing or the outside air the plate is brought about.

Bei dem ersten Anheben des Schiebers liegen die Dichtflächen der Platten jedoch noch unter dem vollen Anpreßdruck, so daß ein Verschleiß ihrer Dichtungsflächen und derjenigen des Gehäuses nicht zu vermeiden ist. Es ist auch bekannt, den Raum zwischen der Platte und dem Plattenhalter vor Bewegungsbeginn zu entlasten. Hierfür ist in dem Zuführungs- kanal ein zusätzliches Absperrventil- vorgesehen, durch das "bei entsprechender Stellung der vorgenannte Raum mit der Atmosphäre verbunden ist, so daß sich die Platte unter dem dann überwiegenden Zuflußdruck vom Gehäusesitz" abheben kann. Jedoch ist durch die Länge der dort in den Raum hinter der Platte führenden Kanäle deren Herstellung fertigungstechnisch sehr ungünstig. Außerdem wird ein Teil des Arbeitsmittels bei der Druckentlastung der Rückseite der Platte durch eine öffnung nach außen abgeführt, wodurch ein Verlust an Arbeitsmittel entsteht. Durch die erforderlichen Kanäle wird auch die Ausführung des Schiebergehäuses, des Schiebers und der Spindel sehr kompliziert und daher in der Herstellung kost-Absperrschieber
für Dampf und Flüssigkeiten
mit beweglich angeordnetenWhen the slide is lifted for the first time, the sealing surfaces of the plates are still under full contact pressure, so that wear on their sealing surfaces and that of the housing cannot be avoided. It is also known to relieve the space between the plate and the plate holder before starting movement. For this purpose, an additional shut-off valve is provided in the supply channel, through which "in the appropriate position the aforementioned space is connected to the atmosphere so that the plate can lift off the housing seat under the then predominant inflow pressure". However, due to the length of the ducts leading there into the space behind the plate, their production is very unfavorable from a manufacturing point of view. In addition, when the pressure is released on the rear side of the plate, part of the working medium is discharged to the outside through an opening, which results in a loss of working medium. The necessary channels also make the design of the valve body, the valve and the spindle very complicated and therefore cost-effective gate valves to be manufactured
for steam and liquids
with movably arranged

AbsperrplattenShut-off plates

Anmelder:Applicant:

Siemens-SctiuckertwerkeSiemens Sctiuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Ludwig Haenisch, Erlangen,
ist als Erfinder genannt wordenLudwig Haenisch, Erlangen,
has been named as the inventor

spielig. Ferner ist bei diesem Absperrschieber eine zweifache Abdichtung des Raumes hinter der Platte erforderlich, da die Platte mit dem Plattenhalter über eine Membran verbunden ist.playful. Furthermore, with this gate valve there is a double seal of the space behind the plate required because the plate is connected to the plate holder via a membrane.

Bei einem dem vorgenannten ähnlichen Absperrschieber sind statt einer Absperrplatte deren zwei vorhanden, wobei jede Platte jedoch gleichfalls über je eine Membran mit dem Plattenhalter verbunden ist. Das Zuflußmedium kann dort durch eine öffnung in der Platte hinter diese treten. Jedoch muß auch dort der Schieber erst unter dem vollen Anpreßdruck angehoben werden, ehe durch eine besondere öffnung der Druckausgleich zwischen dem Abström- und Gehäuseinnenraum erfolgen kann, so daß sich die Dichtflächen bei längerem Gebrauch infolge des Verschleißes abnutzen.In the case of a gate valve similar to the one mentioned above, there are two instead of one gate valve present, but each plate is also connected to the plate holder via a membrane is. The inflow medium can there through an opening step behind them in the plate. However, there too, the slide must first be under the full contact pressure are raised before the pressure equalization between the outflow and housing interior through a special opening can be done so that the sealing surfaces with prolonged use as a result of wear wear.

Es ist weiter eine Druckausgleichseinrichtung an Absperrschiebern mit mechanisch bewegbaren Platten bekannt, bei denen als Verbindung zwischen Platte und Plattenhalter ein Wellrohr mit einem Ende an den Plattenträger und mit dem anderen Ende an die Platte durch Schweißen dicht angeschlossen ist. Diese Anlage gibt aber keinen Hinweis auf die Art des Zusammenwirkens von Entlastungs- und Öffnungsbewegung im Sinne der vorliegenden Erfindung. It is also a pressure equalization device on gate valves with mechanically movable plates known, in which a corrugated tube with one end as the connection between the plate and plate holder the plate carrier and the other end is tightly connected to the plate by welding. These However, the system does not give any indication of the type of interaction between the relief and opening movement within the meaning of the present invention.

Schließlich hat man bereits bei gewöhnlichen Keilschiebern eine Entlastung mit Hilfe eines durch die Spindel betätigten Verschlußstückes für Entlastungskanäle vorgesehen, wobei die Entlastung vor der Öffnungsbewegung des Schiebers vorgenommen wird. Diese Absperrschieber werden aber in geschlossenemAfter all, you already have with ordinary wedge valves Relief is provided with the aid of a closure piece actuated by the spindle for relief channels, the relief before the opening movement of the slide is made. However, these gate valves are closed

909 787/217909 787/217

Zustand einseitig belastet, und die Abdichtung erfolgt nicht durch den Arbeitsdruck, sondern durch die Verstellbewegung der Spindel. Die Entlastungsvorrichtung hat hier die Aufgabe, die einseitig angeströmte Gesamtplattenfläche zu entlasten, nicht aber eine Druckdifferenz auszugleichen, die sich aus der beaufschlagbaren Plattenfläche der Vorder- und Rückseite der Platte ergibt. Da bei dem bekannten Schieber der Druck zwischen dem Zuströmraum und einem Abströmraum eines Leitungsnetzes großer Kapazität auszugleichen ist, kann eine wirksame Entlastung der rückwärtigen Schieberseite entweder gar nicht oder in nur unvollkommenem Maße eintreten.Condition loaded on one side, and the seal is not made by the working pressure, but by the adjustment movement the spindle. The relief device has the task here of the one-sided flow To relieve the entire plate surface, but not to compensate for a pressure difference resulting from the loadable Plate surface of the front and back of the plate results. Since the known slide of the Pressure between the inflow space and an outflow space of a large-capacity pipeline network is to be compensated, an effective relief of the rear slide side either not at all or at all occur only imperfectly.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die obengenannten Nachteile dadurch, daß als elastische Verbindung zwischen jeder Platte und dem Plattenhalter ein balgartiges Membransystem vorgesehen ist und zur Entlastung der Raum zwischen den Platten über im Plattenhalter angeordnete Kanäle mit der Zu- und Abflußseite verbunden werden kann, wobei ein am Spindelende befindliches Verschlußstück die Kanäle in der Schließstellung des Schiebers abschließt.The present invention avoids the above-mentioned disadvantages in that as an elastic connection a bellows-like membrane system is provided between each plate and the plate holder and to relieve the space between the plates via channels arranged in the plate holder with the inlet and Drain side can be connected, with a closure piece located at the end of the spindle, the channels completes in the closed position of the slide.

Eine solche Verbindung zwischen Platten und Plattenhalter einerseits mit einer Entlastungseinrichtung andererseits ermöglicht eine wirksamere Entlastung als die bei bekannten Absperrschiebern vorhandenen auch bereits vor Beginn der Öffnungsbewegung ohne jede Reibung an den Dichtungsflächen und ohne Betätigung eines zusätzlich bedienenden Absperrventils. Die Entlastungskanäle können fertigungstechnisch einfach hergestellt werden, und die Platten können sich durch Wärmedehnungen hervorgerufene Verziehungen der Gehäusedichtsitze gut anpassen. Damit werden eine gute Abdichtung und einfache Herstellung des Absperrschiebers erzielt.Such a connection between the plates and the plate holder on the one hand with a relief device on the other hand, it enables a more effective relief than that available with known gate valves even before the opening movement begins, without any friction on the sealing surfaces and without actuating an additional shut-off valve. The relief channels can be manufacturing technology can be easily manufactured, and the panels can expand due to thermal expansion Adjust the distortion of the housing sealing seats well. This will make a good seal and simple manufacture of the gate valve achieved.

An Hand der Fig. 1 bis 3 sollen Aufbau und Wirkungsweise des Absperrschiebers erläutert werden.The structure and mode of operation of the gate valve are to be explained with reference to FIGS. 1 to 3.

Der gesamte Schieberkeil besteht aus einem Plattenträger 1, zwei Membransystemen 3 und zwei Absperrplatten 2. Die Membransysteme 3 sind an einer Stelle mit dem Plattenträger 1 und auf der anderen Seite mit den Platten 2 fest verschweißt, so daß alle Teile zusammen eine geschlossene Einheit bilden. Durch die besondere Ausbildung der Membran 3 (s. Fig. 3) kann der in der Rohrleitung herrschende Dampfdruck im Schließzustand des Schiebers in die innerhalb der Membran 3 liegenden Räume eindringen und auf eine Differenzfläche 20 wirken, deren äußerer Durchmesser größer ist als derjenige der beaufschlagten und gegen die Gehäusedichtsitze anliegenden Flache der Platte 2.The entire valve wedge consists of a plate carrier 1, two membrane systems 3 and two shut-off plates 2. The membrane systems 3 are in one place with the plate carrier 1 and on the other side firmly welded to the plates 2 so that all parts together form a closed unit. Through the special design of the membrane 3 (see Fig. 3) can be the prevailing vapor pressure in the pipeline penetrate in the closed state of the slide in the spaces within the membrane 3 and on a Difference area 20 act, the outer diameter of which is greater than that of the acted upon and against the housing sealing seats adjacent surface of the plate 2.

Bei geschlossenem Schieber ist der innerhalb der Gehäusedichtsitzfläche liegende Teil der Platte 2 völlig druckentlastet, so daß die Stärke der Platten 2 deshalb sehr klein gehalten werden kann.When the slide is closed, the part of the plate 2 that lies within the housing sealing surface is completely relieved of pressure, so that the thickness of the plates 2 can therefore be kept very small.

Die Betätigung des Schiebers erfolgt sehr viel einfächer und leichter als bei den bisher bekannten Schieberkonstruktionen. Die am Handrad aufzubringenden Betätigungskräfte haben beim Öffnen und Schließen lediglich das Gewicht der bewegten Schieberteile zu überwinden, während das Anpressen und Lösen der Platten von dem Druck des Arbeitsmittels selbst übernommen wird.The operation of the slide is much easier and lighter than with the previously known slide designs. The ones to be applied to the handwheel When opening and closing, actuating forces only have the weight of the moving ones Overcome slide parts while pressing and releasing the plates from the pressure of the working medium itself is taken over.

Ein im oberen Teil des Plattenträgers untergebrachtes Verschlußstück 8 eines Hilfsventil wird durch die Spindel 7 betätigt und öffnet bzw. schließt zwei Kanäle 9. Durch Öffnen dieses Hilfsventil werden einerseits Zu- und Abströmraum miteinander verbunden, andererseits die Druckentlastung innerhalb des Membransystems bewirkt. Die Verbindungskanäle 9 des Hilfsventil 8 haben nur geringen Durchmesser und sind deshalb mit geringsten Spindelkräften abzuschließen. Das öffnen selbst erfolgt durch den von unten über den Kanal 9 auf das Verschlußstück 8 wirkenden Dampfdruck.A closure piece 8 of an auxiliary valve housed in the upper part of the plate carrier is actuated by the spindle 7 and opens or closes two channels 9. By opening this auxiliary valve on the one hand inflow and outflow space connected to one another, on the other hand the pressure relief within of the membrane system causes. The connecting channels 9 of the auxiliary valve 8 have only small Diameter and must therefore be closed with the least amount of spindle force. The opening itself takes place by the steam pressure acting on the closure piece 8 from below via the channel 9.

Durch Betätigung eines Handrades wird der Schieber in die Öffnungs- bzw. Schließstellung gefahren. Wie die Fig. 2 zeigt, wird der Plattenträger 1 an den Seiten in Führungsleisten 4 der Gehäusewände geführt. Die Endstellung des Schiebers ist erreicht, wenn die Platten 2 an den Gehäusedichtsitzen 5 aufsitzen. In dieser Stellung wird, da das Verschlußstück 8 des Hilfsventils beim Schließen des Schiebers die Kanäle 9 abschließt, der Druckausgleich zwischen dem Zuström- und Abströmraum unterbrochen, so daß sich zu beiden Seiten der angeströmten Platte ein Druck ausbilden kann und dadurch diese Platte fest auf den Gehäusedichtsitz 5 gepreßt wird.The slide is moved to the open or closed position by actuating a handwheel. As shown in Fig. 2, the plate carrier 1 is on the sides in guide strips 4 of the housing walls guided. The end position of the slide is reached when the plates 2 are seated on the housing sealing seats 5. In this position, there is the closure piece 8 of the auxiliary valve when closing the slide the channels 9 closes, the pressure equalization between the inflow and outflow is interrupted, so that A pressure can develop on both sides of the plate against which the flow is flowing, and this makes this plate solid is pressed onto the housing seal seat 5.

Vor Öffnen des Schiebers wird die Spindel 7 angehoben und das Verschlußstück 8 des Hilfsventils durch den über die Kanäle 9 und 12 wirkenden Dampfdruck hochgedrückt. Der Dampf kann nun durch die Kanäle 12 und 9 in den Abströmraum eindringen, wobei gleichzeitig der auf die Rückseite der angeströmten Platte wirkende Druck vermindert wird. Damit läßt auch die einseitige Druckwirkung auf die Differenzringfläche 20 nach, und das auseinandergespreizte Membransystem geht in seine ursprüngliche Lage zurück, wobei sich die Platten von den Dichtsitzen 5 lösen. Der Schieber kann nun in die Öffnungsstellung gefahren werden, wobei lediglich das Gewicht des Schiebers zu überwinden ist.Before opening the slide, the spindle 7 is raised and the closure piece 8 of the auxiliary valve pushed up by the steam pressure acting through channels 9 and 12. The steam can now penetrate through the channels 12 and 9 into the outflow space, at the same time the on the back of the pressure acting against the plate is reduced. This also leaves the one-sided pressure on the Differential ring surface 20 after, and the spread membrane system goes into its original Position back, with the plates detaching from the sealing seats 5. The slider can now go into the Open position are driven, with only the weight of the slide has to be overcome.

In geöffnetem Zustand ist dann das Leitrohr 13 in die Schieberdurchgangsstellung eingefahren. Dieses Leitrohr kann entweder mit dem Plattenlager aus einem Stück bestehen oder gesondert durch eine schwalbenschwanzförmige Nut am Plattenträger 1 befestigt sein.In the open state, the guide tube 13 is then retracted into the slide passage position. This Guide tube can either be made in one piece with the plate bearing or separately by a Dovetail groove be attached to the plate carrier 1.

Besondere Bedeutung hat das in Fig. 3 dargestellte Membransystem 3, das aus drei einzelnen Membranringen 15, 16 und 17 besteht, die entweder miteinander verschweißt oder im Spezialverfahren aus einem Stück hergestellt sein können. Der Ring 15 ist an seinem Außenrand mit dem rückwärtigen Außenrand der Platte 2, der Ring 17 an seinem Innenrand mit dem Plattenkörper 1 zusammengeschweißt. Die der Plattenrückseite zugekehrte Ringseite ist mit einer Ausdrehung 24 versehen, die durch einige schmale Kanäle 19 mit dem Innendruckraum des Schiebers Verbindung haben. Dadurch kann der Rohrleitungsdruck auf die Differenz ringfläche 20 einwirken. Der Membranring 16 hat eine gleiche Ausdrehung 21 mit Verbindungskanälen 22, die mit dem Gehäuseraum 6 in Verbindung stehen und durch die beim Öffnen des Schiebers der Druckausgleich innerhalb des Membransystems hergestellt wird. Ist der Druckausgleich eingetreten, geht das auseinandergespreizte Membransystem in seine ursprüngliche Lage zurück.The membrane system 3 shown in FIG. 3 , which consists of three individual membrane rings 15, 16 and 17, which can either be welded to one another or manufactured from one piece using a special process, is of particular importance. The outer edge of the ring 15 is welded to the rear outer edge of the plate 2, and the inner edge of the ring 17 is welded to the plate body 1. The ring side facing the back of the plate is provided with a recess 24 which is connected to the internal pressure chamber of the slide through a few narrow channels 19. As a result, the pipeline pressure can act on the differential ring surface 20. The membrane ring 16 has an identical recess 21 with connecting channels 22 which are in communication with the housing space 6 and through which the pressure equalization within the membrane system is established when the slide is opened. Once the pressure has been equalized, the spread membrane system returns to its original position.

Claims

Claims;

1. Gate valve for steam or liquids with plate holder on the spindle for two movable by a membrane with it and pressure-tight with respect to the housing connected shut-off plates, in which a relief device for easy opening of the Slide is arranged and in the closed position the plate facing the inflow in each case by the inflow medium to their housing seat

is pressed, characterized in that as elastic A bellows-like membrane system is provided between each plate and the plate holder is and to relieve the space between the plates via arranged in the plate holder Channels can be connected to the inflow and outflow side, with one located at the end of the spindle Closure piece closes the channels in the closed position of the slide.

2. Gate valve according to claim 1, characterized in that the membrane system consists of ■ consists of one or more resilient rings

and on the outer edge of one end ring with the slide plate, on the inner edge of the other end ring is connected to the plate holder in particular by welding.

Considered publications: German Patent Specifications No. 833 283, 720 '599, 510, 593 945, 583 084, 553 249, 395 935, 379 636, 141 649 x 52 747;

British Patent No. 517,619; U.S. Patent Nos. 2,582,877, 2,571,826, 703

1 sheet of drawings