ES2343207T3 - Ensambladura de valvula de compuerta. - Google Patents
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Abstract
Ensambladura de válvula de compuerta para bloquear un conducto (16) dispuesto entre un molino de carbón y un quemador de carbón pulverizado y un gas con un elevado porcentaje de carbón pulverizado, comprendiendo la ensambladura de la válvula de compuerta, una carcasa (1) insertable en la pared del conducto (16) y un capó (2) conectado lateralmente con la carcasa (1) o una estructura de acero y estando previsto un orifico de penetración para una placa de válvula en una pared (1a) de la carcasa (1) asociada al capó (2) o estructura de acero, caracterizada porque el orificio de penetración (1b) exceptuando un resquicio residual (4c) es desplazable a través de una tapa de cierre (4), porque la tapa de cierre (4) está provista de una junta circunferencial (4a) y una chapa de desgaste (4b) sobrepuesta, porque la junta circunferencial (4a) se apoya en la cara posterior de la pared (1a) y porque la chapa de desgaste (4b) sobrepuesta, cierra a ras con la cara interior de la pared (1a), conformando un pasaje liso.
Description
Ensambladura de válvula de compuerta.
El invento trata de ensambladura de válvula de
compuerta para bloquear un conducto dispuesto entre un molino de
carbón y un quemador de carbón pulverizado y conduciendo un gas con
un elevado porcentaje de carbón pulverizado con los atributos del
término genérico de la reivindicación 1.
En el conducto de evacuación que conduce desde
el molino de carbón hasta el quemador de carbón pulverizado se
transporta una mezcla de carbón pulverizado y gas con un elevado
contenido de carbón pulverizado de 1000 g/m^{3} o más. A través
de normas legales, por ejemplo, normas de prevención de accidentes
(UVV) se prevé por motivos de seguridad en los conductos de
evacuación, dos dispositivos de bloqueo sucesivos, de los cuales
uno está configurado como una válvula de compuerta.
En válvulas de compuerta de este tipo se
presentan problemas complejos. De este modo, todos los componentes
en el conducto y el mismo conducto o paredes de éste están sometidos
a una fuerte erosión debido a las partículas de carbón abrasivas.
No se puede impedir la penetración del propio carbón pulverizado al
capó de una ensambladura de válvula de compuerta a través de un
pequeño resquicio. A causa de la elevada humedad del medio de
transporte en forma de gas y diversas substancias químicas en el
carbón pulverizado, se almacenan en el capó las partículas
penetradas, aglutinándose y causando fuertes erosiones en todos los
componentes constructivos o incrementan el peligro de formación de
nidos de ascuas, pudiéndose presentar de este modo una incapacidad
total de funcionamiento.
En la práctica se han desarrollado varias
estructuras para resolver los problemas mencionados. Entre éstas se
mencionan las siguientes:
- Discos insertables que se introducen en un
resquicio entre dos bridas que se forma al retirar un compensador.
Una estructura de este tipo es funcional y económica, sin embargo de
complejo montaje y no se deja automatizar.
- Válvulas de compuerta con o sin capó existen
en diversas variaciones que permiten también un funcionamiento
automático. Sin embargo, especialmente en este grupo, se presentan
tarde o temprano los problemas mencionados al inicio.
- Otro grupo conforman las así llamadas válvulas
de compuerta de prensaestopas. En este caso se sella una placa a
través de un prensaestopas rectangular. En este caso, la placa de
válvula de compuerta desnervada debido al revestido para la presión
de explosión, debe tener una construcción extremadamente estable.
Una estructura de este tipo es aceptable para conductos pequeños,
en conductos grandes se presentan considerables problemas de
sellado debido a la expansión de la placa, causando daños en la
junta en la cara frontal de la placa, produciendo luego debido a la
sobrepresión, un elevado grado de suciedad en el área de los
molinos.
- Compuertas pivotantes que se pivotan en un
bolsillo de canal lateral han dado buen resultado en la práctica,
sin embargo presentan algunas desventajas. Por un lado, el ala
pivotante con sus juntas está sometido a un continuado desgaste
también en el bolsillo lateral y por consiguiente con frecuencia no
lo suficientemente estanco cuando tenga que ser utilizado
repentinamente. Por otro lado, una estructura de este tipo requiere
un amplio espacio para el ala pivotante. Por lo general, en la
práctica este espacio no está disponible por encima de los molinos
de carbón.
- El documento US 2004/0036053 revela una
ensambladura de válvula de compuerta y una tapa de cierre.
El invento tiene el objetivo de conformar la
ensambladura de válvula de compuerta de este género de modo que sea
estanca, robusta de poco desgaste y firme al golpe de ariete.
El objetivo en una ensambladura de válvula de
compuerta de este género según el invento se consigue de acuerdo a
los atributos característicos de la reivindicación 1. Conformaciones
favorables son objeto de las subreivindicaciones.
El pasaje liso de la carcasa sin regletas guía o
bolsillos sirve para reducir el desgaste, ya que no existen
componentes constructivos, que están expuestos al desgaste por el
gas cargado fuertemente con carbón pulverizado y que pueden
conducir a incrustaciones por turbulencias. El cierre de los
orificios de penetración a través de la tapa con junta
circunferencial, de cierre automático, autoportante y que se abre
por el lado de salida de la válvula de compuerta, impide en gran
medida una penetración de polvo y humedad en el capó o en el
entorno. La apertura de la tapa a través de la placa de válvula de
compuerta que accede a la carcasa sobre el varillaje de palanca
acodada posibilita un tipo de construcción sencilla y robusta de la
ensambladura de válvula de compuerta. Tanto el cierre compuesto por
tapa y varillaje de palanca acodada como la carcasa se pueden
dimensionarse con resistencia a la presión para 1 bar de presión de
deflagración, lo cual corresponde a 10 veces de presión de
trabajo.
En el plano está representado un ejemplo de
fabricación del invento y se explica detalladamente a continuación.
Se muestra en la:
figura 1, una ensambladura de válvula de
compuerta en posición abierta con tapa de cierre cerrada según el
invento;
figura 2, una ensambladura de válvula de
compuerta según la figura 1 al inicio del procedimiento de cierre,
estando ligeramente abierta la tapa de cierre;
figura 3, una ensambladura de válvula de
compuerta según la figura 1 durante al entrada, estando totalmente
abierta la tapa de cierre.
figura 4, una ensambladura de válvula de
compuerta según la figura 1 en posición cerrada;
figura 5, la tapa y el varillaje de palanca
acodada en el corte según la figura 1 con cotas ampliadas;
figura 6, el dispositivo de limpieza de la
ensambladura de válvula de compuerta en el corte según la figura 1
con cotas ampliadas y
figura 7, el capó de la ensambladura de válvula
de compuerta según la figura 1 en estado separado.
\vskip1.000000\baselineskip
En un conducto 16 preferentemente rectangular
que representa el conducto de evacuación entre un molino de carbón
y un quemador de carbón pulverizado está insertada una carcasa 1 en
una ensambladura de válvula de compuerta. Una pared 1a de la
carcasa 1 está fabricada de un material grueso resistente al
desgaste. (figura 5).
En la pared 1a de la carcasa 1 está previsto un
orificio de penetración 1b que se puede cerrar mediante una tapa de
cierre 4. Sobre la tapa de cierre 4 está dispuesta una chapa 4b para
llenar el orificio de penetración 1b y que está fabricada del mismo
material resistente al desgaste que la pared 1a de la carcasa 1. La
chapa 4b colocada encima cierra sobre la cara interior de la
carcasa 1 con su pared 1a. De este modo se genera un pasaje liso de
la carcasa 1. En torno a la chapa sobrepuesta, la tapa de cierre 4
está provista de una junta circunferencial 4a que rellena el
resquicio entre la tapa de cierre 4 y la pared 1a de la carcasa 1,
impidiendo una salida del polvo. Únicamente en un pequeño resquicio
residual 4c pueden almacenarse partículas de polvo.
En el lado opuesto al canal 16, la carcasa 1
está conectada a un capó 2 o a una estructura de acero para alojar
una placa de válvula de compuerta 3 y un cerrojo de la tapa de
cierre 4. En una charnela 4d dispuesta en una de las caras
posteriores de la pared 1a de la carcasa 1 dentro del capó 2 o
estructura de acero está colgada de manera oscilante la tapa de
cierre 4 encima de su centro de gravedad, cerrando de este modo la
tapa de cierre 4 bajo su propio peso el orificio de penetración 1b.
El efecto de cierre es asistido por un muelle de cierre 14 u otro
elemento de cierre, como un peso de cierre o un muelle de gas, que
actúa mediante un varillaje de palanca acodada 5d, 5e sobre la tapa
de
cierre 4.
cierre 4.
Como se muestra en la figura 5, el dispositivo
de cierre de tapa 5 se compone de un eje 5c con las palancas
exteriores 5d, palancas interiores 5e y las barras de empuje 5f
dispuesto por ambos lados en el capó 2 o estructura de acero. A
través de la palanca exterior 5d se genera un momento de cierre, que
es transferido a través de la palanca interior 5e y las barras de
empuje 5f a la tapa de cierre 4, mediante muelles montados bajo
tensión de tracción en el capó o estructura de acero. El varillaje
con palanca acodada 5d, 5e va en este caso en posición extendida y
por ende en situación autoportante, siendo de este modo presionada
firmemente la tapa de cierre 4. En esta posición del varillaje de
palanca acodada 5d, 5e se puede acoger sin problemas una presión de
deflagración que se produce en el conducto. Según el tamaño de la
ensambladura de válvula de compuerta pueden estar dispuestos por
uno o por ambos lados, los elementos de cierre como muelles, pesos o
muelles de gas.
En la posición abierta de la ensambladura de
válvula de compuerta según la figura 1 se encuentra la placa de
válvula de compuerta 3 en el capó 2 o estructura de acero. La placa
de válvula de compuerta 3 está soportada dentro del capó 2 o
estructura de acero sobre rodillos guía 13 libres de mantenimiento y
accionados por un bastón de impulsión 6. El bastón de impulsión 6
se encuentra en la parte inferior de la placa de válvula de
compuerta 3, imposibilitando de este modo al presencia de
almacenamientos que impidan el funcionamiento. En el caso de placas
de válvula de compuerta delgadas 3, el bastón de impulsión 6 es de
fabricación sencilla y se coloca en el centro, mientras que en el
caso de placas de válvula de compuerta gruesas 3, por ambos
lados.
El eje del bastón de impulsión se acciona en el
modelo estándar a través de una transmisión autoinhibidora con
rueda de maniobra. Una variante es el accionamiento a distancia
manual mediante una rueda de cadena o a través de un árbol
articulado de cardán y rueda de maniobra. Naturalmente también es
posible un funcionamiento totalmente automático con motores
eléctricos. La aplicación de motores neumáticos o hidráulicos
permite incluso una función de emergencia en el caso de falta de
energía mediante tanques de aire o almacenes de soplado.
En el modelo estándar, la placa de válvula de
compuerta 3 presenta una estanqueidad de 98-99%
equivalente a la superficie, mientras que modelos especiales con
láminas de sellado adicionales, alcanzan valores de hasta
99,95%.
Para bloquear el conducto 16 se desplaza la
placa de válvula de compuerta 3 desde la posición de reposo en la
carcasa 1 mediante el bastón de impulsión 6. Dentro de la carcasa 1
la placa de válvula de compuerta 3 es guiada mediante bulones guía
15 intercambiables de alta resistencia al desgaste. La posición de
la placa de válvula de compuerta 3 se señaliza mediante
interruptores de fin de carrera inductivos 11 que son activados
directamente por la placa de válvula de compuerta saliente.
En el plano de la placa de válvula de compuerta
3 está dispuesto un rodillo 5b en la segunda palanca 5e del
varillaje de palanca acodada 5d, 5e entre el pivote y el punto de
pivotaje en la tapa de cierre 4. En la posición abierta de la
ensambladura de válvula de compuerta estando retirada la placa de
válvula de compuerta 3 y la tapa de cierre 4 cerrada, el rodillo 5b
de la segunda palanca 5e está delante de la cara frontal de la placa
de válvula de compuerta 3 (figura 1, figura 5).
Al accionar el bastón de impulsión 6, la placa
de válvula de compuerta 3 saliente, presiona contra el rodillo 5b y
levanta el varillaje de palanca acodada 5d, 5e, pretensándose
simultáneamente los muelles de cierre 14 u otros elementos de
cierre. Con el levantamiento del varillaje de palanca acodada 5d, 5e
producido por la salida de la placa de válvula de compuerta 3 se
abre la tapa de cierre 4 primero levemente (figura 2) y luego
completamente (figura 3), liberando luego el orificio de penetración
1b. La placa de válvula de compuerta 3 es extraída hasta que ésta
cierre totalmente la carcasa 1 en el conducto 16 (figura 4).
Por encima del orificio de penetración 1b en el
área de la charnela 4d de la tapa de cierre 4 se encuentran una
serie de boquillas de aire a presión 10, cuyos rayos están dirigidos
contra la placa de válvula de compuerta 3 (figura 6). Estos rayos
soplan carbón pulverizado de retorno a la carcasa 1, el cual cae
eventualmente sobre la placa de válvula de compuerta 3 que sale o
entra. Las boquillas de aire a presión 10 se abren únicamente
durante el procedimiento de la placa de válvula de compuerta 3.
El capó 2 posee debajo del orificio de
penetración 1b, una prolongación 7 en forma de embudo, que está
cerrada por una tapa de mantenimiento y de inspección 8. La
prolongación en forma de embudo 7 posibilita por un lado, incluso
durante el funcionamiento, una inspección de la tapa de cierre 4,
del varillaje de palanca acodada 5d, 5e y del bastón de impulsión
6. Por otro lado, la ampliación en forma de embudo 7 está provista
de orificios 9 por ambos lados que posibilitan un drenaje
automático de humedad y/o la limpieza. (figura 1).
El capó 2 en el lado opuesto al varillaje de
palanca acodada 5d, 5e está provisto de una junta parcial 12 que
discurre en paralelo o en vertical respecto a la placa de válvula de
compuerta 3, conformando de este modo una parte de capó soldada y
atornillada con la carcasa 1.
En este caso existe la posibilidad de realizar
fácilmente un mantenimiento intensivo después de años, retirando
completamente la parte de capó atornillada, incluyendo placa de
válvula de compuerta 3 y bastón de impulsión 6 y efectuar una
inspección en nivel normal. Un dispositivo de bloque 5a por ambos
lados en el varillaje de palanca acodada 5d, 5e de la tapa de
cierre 4 permite tales trabajos incluso durante el funcionamiento
del molino de carbón (figura 7).
Claims (7)
1. Ensambladura de válvula de compuerta para
bloquear un conducto (16) dispuesto entre un molino de carbón y un
quemador de carbón pulverizado y un gas con un elevado porcentaje de
carbón pulverizado, comprendiendo la ensambladura de la válvula de
compuerta, una carcasa (1) insertable en la pared del conducto (16)
y un capó (2) conectado lateralmente con la carcasa (1) o una
estructura de acero y estando previsto un orifico de penetración
para una placa de válvula en una pared (1a) de la carcasa (1)
asociada al capó (2) o estructura de acero, caracterizada
porque el orificio de penetración (1b) exceptuando un resquicio
residual (4c) es desplazable a través de una tapa de cierre (4),
porque la tapa de cierre (4) está provista de una junta
circunferencial (4a) y una chapa de desgaste (4b) sobrepuesta,
porque la junta circunferencial (4a) se apoya en la cara posterior
de la pared (1a) y porque la chapa de desgaste (4b) sobrepuesta,
cierra a ras con la cara interior de la pared (1a), conformando un
pasaje liso.
2. Ensambladura de válvula de compuerta según la
reivindicación 1, caracterizada porque a la tapa de cierre
(4) se aferra un varillaje de palanca acodada autoportante (5d, 5e)
mediante elementos de cierre, como muelles (14) o pesos de cierre y
porque la tapa de cierre (4) es mantenida en posición de cierre a
través de los elementos de cierre, permaneciendo allí en cierre
automático.
3. Ensambladura de válvula de compuerta según la
reivindicación 1 y 2, caracterizada porque la placa de
válvula de compuerta (3) está dotada de un accionamiento, porque en
el varillaje de palanca acodada autoportante (5d, 5e) en el plano
de la placa de válvula de compuerta (3) están dispuestos uno o
varios rodillos (5b), porque la placa de válvula de compuerta (3)
engrana con los rodillos (5b) al entrar en la carcasa (1) y conduce
la tapa de cierre (4) a posición abierta mediante el varillaje de
palanca acodada autoportante (5d, 5e), pretensando simultáneamente
los elementos de cierre (14).
4. Ensambladura de válvula de compuerta según la
reivindicación 1 a 3, caracterizada porque el capó (2) está
provisto de una prolongación (7) en forma de embudo y porque en el
punto más profundo de la prolongación (7) están dispuestas
aberturas (9) para drenaje y/o limpieza.
5. Ensambladura de válvula de compuerta según la
reivindicación 4, caracterizada porque la prolongación (7)
en forma de embudo está provista de una tapa de mantenimiento y de
inspección (8).
6. Ensambladura de válvula de compuerta según la
reivindicación 1, caracterizada porque en el área del
orificio de penetración (1b) a una altura por encima de la placa de
válvula de compuerta (3) están previstas boquillas de limpieza (10)
y porque rayos que fluyen de las boquillas de limpieza están
dirigidos contra la placa de válvula de compuerta (3) que entra o
sale de la carcasa (1).
7. Ensambladura de válvula de compuerta según la
reivindicación 1, caracterizada porque la placa de válvula
de compuerta (3) dentro del capó (2) o estructura de acero se
soporta sobre rodillos guía (13) y fuera de la carcasa (1) sobre
bulones guía (15) intercambiables.
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