DE1185584B - Ventilboden mit variablem Gasdurchtrittsquerschnitt fuer Stoffaustauschkolonnen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: ß Ol d

Deutsche Kl.: 12 a-5

Nummer: _. 1185 584

Aktenzeichen: S 76134IV c/12 a

Anmeldetag: 28. September 1961

Auslegetag: 21. Januar 1965

Die Erfindung betrifft einen Ventilboden mit variablem Gasdurchtrittsquerschnitt für Stoffaustauschkolonnen, wobei jeder Ventilkörper ein Führungsorgan besitzt, das aus durch den betreffenden Gasdurchlaß nach unten hindurchragenden, längs des Ventilkörperrandes verteilten Elementen besteht, deren Enden jeweils mit einem Anschlag versehen sind, welcher beim Heben des Ventilkörpers zur Anlage an der Unterseite des Bodens kommt.

Ventilböden dieser Bauart sind bereits bekannt. Bei ihnen sind die Elemente, welche zusammen das Führungsorgan für einen Ventilkörper bilden, entweder mit dem Ventilkörper verschweißte Metallstreifen oder sie sind unmittelbar an den Ventilkörper angeformte Teile, die dadurch erhalten werden, daß man die Ventilkörper zusammen mit den Elementen aus einer Platte ausstanzt, und dann die Elemente nach unten umbiegt. Die Elemente können aus dem innersten Teil des Ventilkörpers ausgestanzt sein, so daß der Ventilkörper eine Öffnung aufweist. Jedoch gibt es auch Konstruktionen, bei denen sich die Elemente vor dem Herunterbiegen an der Außenseite des Ventilkörpers befinden, so daß der Ventilkörper keine Öffnung besitzt.

Im letzteren Fall benötigt man für die Herstellung eine ziemlich große Materialmenge, was unwirtschaftlich ist. Stanzt man die Elemente aus dem Ventilkörper heraus, so spart man zwar Material ein, muß aber eine zusätzliche Deckplatte vorsehen, wenn der Ventilkörper vollständig geschlossen sein soll. Gewöhnlich ist es jedoch erwünscht, den Ventilkörper mit Öffnungen zu versehen, so daß in dem Ventilboden stets Durchlaßöffnungen mit einer bestimmten Mindestgröße vorhanden sind. Die Herstellung einer Öffnung durch Ausstanzen der Führungsorgane aus dem Ventilkörper ist jedoch nicht immer zweckmäßig, da die Größe der so gebildeten Öffnung jeweils durch die Abmessungen und die Anzahl der Führungsorgane begrenzt ist. Außerdem kann man wegen der kleinen Abmessungen des Ventilkörpers die Länge der Führungsorgane nicht beliebig wählen. Diese Schwierigkeiten fallen zwar fort, wenn man mit dem Ventilkörper verschweißte Elemente verwendet, doch benötigt man zum Anschweißen der Führungsorgane an den Ventilkörper einen zusätzlichen Arbeitsgang.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventilboden zu schaffen, der gegenüber den bekannten eine Reihe von Vorteilen bietet.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die die Führungsorgane der Ventilkörper bildenden Elemente aus flexiblem Material in Form eines Drahtes Ventilboden mit variablem
Gasdurchtrittsquerschnitt für
Stoffaustauschkolonnen

Anmelder:

Shell

Internationale Research Maatschappij N. V.,

Den Haag

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Willem Cornelin van't Sant, Den Haag

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 30. September 1960 (256 429)

bestehen und auf dem Ventilkörper festgeklemmt sind.

Dieser Ventilboden ist erheblich billiger als einer der bis jetzt bekannten. Es ergeben sich bei der Herstellung der Ventilkörper keine zusätzlichen Verluste an Blech. Auch braucht man ihn nicht wegzuwerfen, wenn eines oder mehrere der Führungsorgane beschädigt sind, da sich diese anders als bei den bekannten Ventilkörpern in einfacher Weise auswechseln lassen. Ferner kann der eigentliche Ventilkörper je nach Bedarf entweder vollständig unversehrt ausgeführt oder mit einer oder mehreren Öffnungen versehen werden, wobei man völlige Freiheit bei der Wahl von Form und Größe der Öffnungen hat. Schließlich sind keine zeitraubenden Arbeiten, z. B. Schweißarbeiten, erforderlich, um die Elemente an dem Ventilkörper zn befestigen.

Im übrigen ist es möglich, den Ventilkörper in den Ventilboden ausschließlich von der Oberseite her einzubauen; es braucht also keine weitere Arbeitskraft an der Unterseite des Ventilbodens verfügbar zu sein, um den Ventilkörper zu befestigen, wozu bemerkt sei, daß es bei den bis jetzt gebräuchlichen Ventilkörpern erforderlich ist, nach ihrem Einbau mindestens einige der flexiblen Führungsorgane ge-

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radezubiegen. Der erfindungsgemäße Ventilkörper federt dagegen in dem betreffenden Gasdurchlaß des Ventilbodens in seine Betriebsstellung, da die Elemente flexibel sind.

Die Elemente können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in Aussparungen des Ventilkörpers angeordnet sein, und es kann sich dabei jedes Element teilweise an der Oberseite des Ventilkörpers befinden und sich durch zwei Aussparungen zur Unterseite des Ventilkörpers erstrecken, wobei mindestens ein Ende nahe dem äußeren Rand des Ventilkörpers nach unten ragt, um den Ventilkörper zu führen, und wobei der unterste Endabschnitt auf sich selbst nach außen zurückgebogen ist, um als Anschlag wirken zu können.

Die Aussparungen sind vorzugsweise durch Einschnitte am Rand des Ventilkörpers oder in dessen Nähe gebildet, wobei das Material des Ventilkörpers an den Einschnitten nach unten umgebogen ist. Es bildet dort Fortsätze oder Lippen, mittels derer sich der Ventilkörper in seiner tiefsten Stellung an der Oberseite des Ventilbodens abstützen kann.

Infolge dieser Fortsätze kann der Ventilkörper in seiner tiefsten Stellung nur in Punktberührung mit dem Ventilboden kommen, so daß die Gefahr eines Festhaftens des Ventilkörpers am Ventilboden vermieden ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch bei der tiefsten Stellung des Ventilkörpers stets eine freie Öffnung von einer bestimmten Mindestgröße verbleibt. Auf diese Weise ergibt sich für den Ventilboden ein fester Mindestwert für den freien Durchtrittsquerschnitt. Dies bietet den Vorteil, daß sich bei geringen Dampfdurchsatzwerten eine höhere Leistung des Ventilbodens erzielen läßt, als wenn die Ventilkörper die Gasdurchlässe des Ventilbodens vollständig verschließen können. Es ist jetzt nicht mehr notwendig, zusätzliche Öffnungen in den Ventilkörpern vorzusehen, bzw. es genügen sehr kleine Öffnungen, um eine günstige Verteilung des Gasstroms zu gewährleisten. Ferner können sich die Ventilkörper beim Ansteigen des Durchsatzes leichter heben, da stets eine gewisse Mindestöffnung vorhanden ist.

In der Mitte des Ventilkörpers kann eine Öffnung zum Festlegen derjenigen Enden der Elemente vorgesehen sein, welche keine als Führungsorgane wirkenden Verlängerungen tragen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 und 2 zeigen im Grundriß bzw. im Querschnitt einen Ventilkörper bei einem Ventilboden nach der Erfindung;

F i g. 3 und 4 zeigen im Grundriß bzw. im Querschnitt eine andere Ausbildungsform eines Ventilkörpers;

Fig. 5 bis 8 zeigen im Grundriß weitere Ausbildungsformen von Ventilkörpern.

In F i g. 1 erkennt man einen Ventilkörper 1, dessen äußerer Rand 2 nach unten abgewinkelt ist. Gemäß Fig. 1 und 2 werden die Führungsorgane durch zwei Stahlfedern 3 und 3' von gleicher Form gebildet. Diese Federn sind so auf dem Ventilkörper 1 festgeklemmt, daß sie sich zu beiden Seiten des Ventilkörpers nach unten erstrecken, wobei die Feder 3 zwei Führungsorgane 4 und 4' bildet, während die Feder 3' ein Führungsorgan 4" und ein weiteres vor der Zeichenebene von Fig. 2 liegendes Führungsorgan bildet. Die Enden der nach unten ragenden Führungsorgane sind auf der Außenseite auf sich selbst zurückgebogen, so daß sie Anschläge 5, 5/ 5" und 5'" bilden, die zur Anlage an der Unterseite des Ventilbodens 8 kommen, wenn der Ventilkörper vollständig gehoben wird. Der Rand des Ventilkörpers besitzt vier Aussparungen 6. Jede Feder 3 und 3' erstreckt sich durch zwei einander gegenüberliegende Aussparungen zur Unterseite des

ίο Ventilkörpers und ist mit dem Ventilkörper verspannt. Die Aussparungen werden durch Einschnitte im Rand des Ventilkörpers 1 gebildet. An jedem Einschnitt ist das Material des Ventilkörpers nach unten umgebogen, so daß Fortsätze 7 vorhanden sind, mittels deren sich der Ventilkörper in seiner tiefsten Stellung an der Oberseite des Ventilbodens abstützt.

Der Ventilkörper läßt sich auf einfache Weise in den Gasdurchlaß 9 des Ventilbodens einbauen. Der

so vollständige Ventilkörper wird einfach von der Oberseite des Ventilbodens her in den betreffenden Durchlaß 9 gedrückt. Hierbei werden die Führungsorgane 4 und die Anschläge 5 nach innen gedrückt, so daß sie nach Passieren des Durchlasses wieder nach außen zu federn, wobei sie ihre ursprüngliche Stellung oder im wesentlichen ihre ursprüngliche Stellung einnehmen.

Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausbildungsform besitzt der Ventilkörper eine zentrale öffnung

10. Die drei Federn 11, 1Γ und 11" tragen jeweils nur an einem Ende eine Verlängerung, die ein Führungsorgan 12 mit einem Anschlag 13 bildet. Aus Gründen der Einfachheit ist in F i g. 4 nur eine der drei Federn 11 dargestellt. Das andere Ende jeder Feder ist bei 14 nach innen umgebogen und ragt durch die zentrale Öffnung 10 hindurch. Diese Ausbildungsform bietet den Vorteil, daß man die Zahl der Federn variieren kann. Im vorliegenden Falle umfaßt der Ventilkörper drei Federn.

Bei der Ausbildungsform nach Fig. 5 sind vier gleichartige Federn 15,15', 15" und 15'" vorgesehen, die jeweils an einem Ende eine Verlängerung tragen, welche ein Führungsorgan und einen Anschlag bildet. In diesem Falle haben die Aussparungen 16 eine quadratische oder rechteckige Form, so daß man in jeder Ecke jeder Aussparung eine Feder festklemmen kann.

Bei der Ausbildungsform nach Fig. 6 sind drei Federn 17, 17' und 17" vorgesehen, die jeweils nur an einem Ende eine Verlängerung tragen, die ein Führungsorgan bildet. Die Federn sind auf den Seiten eines Dreiecks angeordnet, so daß sie sich ebenso wie in F i g. 5 an der Oberseite des Ventilkörpers nicht überkreuzen.

Bei der in F i g. 7 gezeigten Ausbildungsform, bei welcher der Ventilkörper die gleiche Form besitzt wie in Fig. 5, sind zwei Federn 18 und 18' vorgesehen, die an beiden Enden Fortsätze tragen, welche entsprechend der Anordnung nach Fig. 2 als Führungsorgane wirken.

Bei der Ausbildungsform nach F i g. 8 genügt die Verwendung einer einzigen Feder 19, die natürlich an beiden Enden als Führungsorgane wirkende Verlängerungen aufweist. Bei dieser Ausbildungsform ist der Ventilkörper auf beiden Seiten längs der Linien 20 etwa in einem Abstand von 90° von den Aussparungen für die Feder 19 nach unten umgebogen, so daß zwei zusätzliche, den Ventilkörper abstüt-

zende Fortsätze vorhanden sind, um ein Kippen zu verhindern.

Ein Vorteil der beschriebenen Ausführungsbeispiele besteht darin, daß bei jedem Ausführungsbeispiel mit mehreren Federn jeweils Federn von gleieher Konstruktion verwendet werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man die Ventilkörper auch bei Ventilböden mit Ventilglocken verwenden kann, z. B. dann, wenn eine Ventilglocke beschädigt ist und nicht mehr arbeitet. Man kann eine solche Glocke erforderlichenfalls zeitweilig durch einen der gezeigten Ventilkörper ersetzen, den man auf einfache Weise oberhalb der Glocke in den Gasdurchlaß des Ventilbodens einbauen kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ventilboden mit variablem Gasdurchtrittsquerschnitt für Stoffaustauschkolonnen, wobei jeder Ventilkörper ein Führungsorgan besitzt, das aus durch den betreffenden Gasdurchlaß nach ao unten hindurchragenden, längs des Ventilkörperrandes verteilten Elementen besteht, deren Enden jeweils mit einem Anschlag versehen sind, welcher beim Heben des Ventilkörpers zur Anlage an der Unterseite des Bodens kommt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (3, 4, 5) aus flexiblem Material in Form eines Drahtes bestehen und auf dem Ventilkörper (1) festgeklemmt sind.

2. Ventilboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Elemente (3, 4, 5) in Aussparungen (6) des Ventilkörpers (1) angeordnet sind, daß sich jedes Element teilweise längs der Oberseite des Ventilkörpers erstreckt und durch zwei Aussparungen hindurch zur Unterseite des Ventilkörpers verläuft, wobei sich mindestens ein Ende nahe dem Rand (2) des Ventilkörpers (1) nach unten erstreckt, und wobei der untere Endabschnitt (5) des nach unten ragenden Endes (4) nach außen auf sich selbst zurückgebogen ist.

3. Ventilboden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (6) durch Einschnitte am Rand (2) des Ventilkörpers (1) oder in dessen Nähe gebildet sind, wobei das Material des Ventilkörpers an den Einschnitten nach unten umgebogen ist (Fortsätze 7).

4. Ventilboden nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (1) in der Mitte mit einer Öffnung (10) zum Befestigen derjenigen Enden (14) der Elemente (11, 12, 13, 14) versehen ist, welche keine zum Führen des Ventilkörpers dienenden Verlängerungen (12, 13) tragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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