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Ventil mit beweglicher Ventilplatte
Die Erfindung betrifft ein Ventil mit beweglicher Ventilplatte zum Verändern des Gas- bzw.
Dampfdurchtrittes für Ventilböden, insbesondere von Stoffaustauschkolonnen, wobei das aufströmende
Gas in Teilströme gespalten wird.
Es sind Ventile bekannt, die eine flache bewegliche Ventilplatte besitzen, die an ihrem Umfang nach unten gerichtete Lippen aufweist. Der Rand der Lippen besteht aus einer scharfen Kante. Am
Umfang der Ventilplatte sind mehrere Vorsprünge ausgestanzt, die nach unten gebogen sind und als
Anschlag dienen, damit die Platte in der Schliessstellung einen Strömungsdurchgang für den durch die Öffnung aufsteigenden Dampf freilässt. An der Ventilplatte sind Führungsstege befestigt, die durch die Bodenöffnung ragen. Die unteren Enden der Haltestege sind zur Hubbegrenzung des Ventils nach unten abgebogen.
Diese Ventile haben den Nachteil, dass durch sie ein relativ grosser Druckverlust eintritt und ein relativ geringer Stoffaustauschwirkungsgrad erzielt wird. Ausserdem liegt die Grenze für das Durchregnen von Flüssigkeit bei geringen Dampfbelastungen relativ hoch.
Es wurde bereits vorgeschlagen, den Rand der Ventilplattezweischichtig auszubilden, wobei zwischen beiden Schichten ein Spalt vorhanden ist. Zu dessen Bildung läuft die obere Schicht der Ventilplatte annähernd waagrecht aus. Die untere Schicht ist nach unten abgebogen und besitzt auf den Umfang verteilte, von der Peripherie in Richtung zum Mittelpunkt verlaufende Ausschnitte.
Der Nachteil dieser Ventile besteht darin, dass ihre Herstellung auf Grund der zweischichtigen Ausbildung des Ventilplattenrandes aufwendig ist.
Ferner ist ein Ventil bekannt, dessen Ventilplattenrand gewellt ist. Die niedergedrückten Teile der Wellung liegen auf dem Rand der Öffnungen im Ventilboden auf, wobei zwischen dem Ventilplattenrand und dem Ventilboden Durchlässe zum Aufsteigen des Gases oder Dampfes vorhanden sind.
Durch die gewellte Ausbildung des Ventilplattenrandes liegt dieser punktförmig auf dem Ventilboden auf und die flüssige Phase regnet schon bei kleinen Gasbelastungen, bei denen der Rand des Ventiltellers noch auf dem Kolonnenboden aufliegt, durch. Dadurch wird die Trennwirkung herabgesetzt und der Arbeitsbereich des Ventils eingeschränkt.
Der Zweck der Erfindung ist, ein Ventil mit beweglicher Ventilplatte zu schaffen, bei dem ein Durchregnen der Flüssigkeit bei geringer Gasbelastung wesentlich verringert und ein Haften des Ventilplattenrandes am Ventilboden vermieden wird. Das erfindungsgemässe Ventil soll sich durch eine einfache konstruktive Gestaltung auszeichnen und einen guten Wirkungsgrad erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil mit beweglicher Ventilplatte zu entwickeln, bei dem die Ventilplatte derartig gestaltet ist, dass der auftreffende Dampfstrom in zwei unter verschiedenen Winkeln austretende Teilströme zerlegt und eine strömungsgünstige Führung des Dampfes erreicht wird.
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Weiterhin hat das Ventil die Aufgabe, bei gleichbleibendem Wirkungsgrad die Grenze des Durchregnens der Flüssigkeit bei geringen Dampfbelastungen weit herabzusetzen und dadurch den Belastungsbereich der Stoffaustauschkolonne zu vergrössern.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe an einem Ventil mit beweglicher Ventilplatte zur Veränderung des Gas-bzw. Dampfdurchtrittes für die Anordnung in Ventilböden, insbesondere für Stoffaustauschkolonnen, dadurch gelöst, dass die Ventilplatte zur Ausbildung von zwei Teilströmen und zur Herabsetzung der Durchgangsgrenze an ihrem Umfang mehrfach eingeschnitten ist und ein Teil der so gebildeten Abschnitte derart nach unten abgebogen ist, dass die abgebogenen Abschnitte mit waagrecht auslaufenden Abschnitten abwechseln.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass der Abstand vom Mittelpunkt der Ventilplatte bis zur Aussenkante der annähernd waagrecht auslaufenden Abschnitte gleich gross oder kleiner ist als der Abstand vom Mittelpunkt der Ventilplatte bis zur Aussenkante der nach unten gebogenen Ausschnitte.
Bei vollständigem Aufsitzen des Ventiles auf der Bodenplatte wird diese von den nach unten gebogenen Ausschnitten berührt, so dass nur unter den annähernd waagrecht auslaufenden Abschnitten Durchtrittsöffnungen verbleiben, wodurch eine Herabsetzung der Durchregengrenze erreicht und damit der Belastungsbereich der Stoffaustauschkolonne vergrössert wird.
Bei einer Weiterentwicklung des Ventils ist die Ventilplatte in der Mitte nach unten gewölbt.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf das Ventil, Fig. 2 ein Ventil im Schnitt nach A-A der Fig. 1.
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-2--,weist an der Peripherie mehrere nach unten gebogene Ausschnitte--3--auf, während die übrigen Abschnitte --5-- der Ventilplatte --1-- annähernd waagrecht auslaufen. Durch die unterschiedliche Gestaltung des Ventilplattenrandes wird der nach oben steigende Dampfstrom in zwei Teilströme gespalten. Infolge der nach unten gebogenen Ausschnitte-3-verläuft ein Teil des Dampfstromes nach seinem Aufprall an die Ventilplatte --1-- zurück zur Bodenplatte --4-- und erhält dabei einen nach aussen gerichteten Verlauf.
Der andere Teil des Hauptstromes erhält durch die annähernd waagrecht auslaufenden Abschnitte --5-- der Ventilplatte --1-- eine horizontale Richtung und strömt von der Aussenkante der Ventilplatte-l-unmittelbar senkrecht nach oben.
Auf Grund der unterschiedlichen Ablenkung der beiden Teilströme ist auch deren Wurfweite verschieden, so dass ein grösserer Bereich der um das Ventil herum befindlichen Flüssigkeit vom Dampf durchströmt wird. Dadurch wird die Austauschfläche zwischen Flüssigkeit und Dampf vergrössert, was eine Erhöhung des Wirkungsgrades zur Folge hat.
Die Ventilplatte--l--kann in einer weiteren Ausführung in der Mitte nach unten gewölbt sein. Dadurch wird der aufsteigende Gas-oder Dampfstrom besser zum Aussenrand der Ventilplatte - l-gelenkt.
PATENTANSPRÜCHE-
1. Ventil mit beweglicher Ventilplatte zum Verändern des Gas-bzw. Dampfdurchtrittes für Ventilböden, insbesondere von Stoffaustauschkolonnen, wobei das aufströmende Gas in Teilströme
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mehrfach eingeschnitten ist und ein Teil der so gebildeten Abschnitte derart nach unten abgebogen ist, dass die abgebogenen Abschnitte (3) mit waagrecht auslaufenden Abschnitten (5) abwechseln.
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