DE1923610A1

DE1923610A1 - Ventil fuer Lochboeden von Austauschkolonnen

Info

Publication number: DE1923610A1
Application number: DE19691923610
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. M C09k Antrag
Original assignee: Societe pour lEquipement des Industries Chimiques SA
Current assignee: Societe pour lEquipement des Industries Chimiques SA
Priority date: 1968-05-09
Filing date: 1969-05-08
Publication date: 1970-09-03
Also published as: ES168696Y; US3602253A; CA929460A; GB1239494A; SU383244A3; NL161064B; FR1603103A; NL6907055A; ES168696U; NL161064C; BE732780A

Description

Ventil für Lochböden von Austauschkolonnen

Kolonnen für den Austausch zwischen in verschiedenen Phasen vorliegenden flüssigen oder gasförmigen Stoffen, beispielsweise Destillier-, Absorptions-, Wasch- oder Extraktionskolonnen können, wie bekannt, Lochböden aufweisen, deren Öffnungen durch bewegliche Abdeckteile, die auch als Ventile bezeichnet werden, abgedeckt oder freigegeben werden können. Diese Abdeckteile, die ihrerseits geschlossen oder gelocht sein können,, ruhen mit ihrem Gewicht auf einem Sitz und werden von dem nach oben gerichteten Strom des Gases, oder Dampfes oder der leichteren Flüssigkeit abgehoben, wenn der Differentialdruck eine bestimmte Größe überschreitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führung und Hubbegrenzung solcher Abdeckteile mit Mitteln zu erreichen, die nicht an den Ventilklappen und vorzugsweise aucii nicht am Lochboden befestigt sind*

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In diesem Zusammenhang sind Ventile bekannt, die durch Pratzen geführt und in ihrer Bewegung "begrenzt sind; die Pratzen sind elastisch oder lassen sich elastisch verformen, aber ihre Bauweise macht es erforderlich, eine erhebliche senkrechte Kraft auf den Lochboden, auszuüben, um sie in das zugehörige Loch des Bodens zu bringen. Damit ist die ernst zu nehmende Gefahr verbunden, daß das Ventil und der Lochboden verformt werden; außerdem ist es schwierig, ein Ventil zu entfernen, um es prüfen, reparieren oder ersetzen zu können.

Gemäß der Erfindung ist ein Ventil oder anderes bewegliches Abdeckteil für Lochböden von. Austauschkolonnen, das in seiner Bewegung gegenüber dem Lochboden durch Pratzen geführt und begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pratzeiy&bschnitte einer von der Ventilklappe getrennten und ihr gegenüber beweglichen Klammer mit über die Ventilklappe greifenden Schenkeln sind, die Klammer am Lochboden festhaltende Fortsätze aufweisen und sich durch. Aussparungen der Ventilklappe hindurcherstrecken, deren Bemessung und/oder Richtung es ermöglicht, mit einer an der Oberseite der Ventilklappe und parallel zu ihr auf die Schenkel aufgebrachten Kraft einsioder mehrere Fortsätze in seine Betriebsstellung am Lochboden zu bringen oder zu lösen.

Ein Ventil mit den Merkmalen der Erfindung hat mindestens einen der.folgenden Vorteile:

a) es läßt sich in der Fabrik oder innerhalb der Kolonne von nur einer Seite des Lochbodens lier und von einem einzigen Arbeiter einsetzen und befestigen, wobei der Arbeiter vorzugsweise auf der Oberseite des Lochbodens arbeiten kann;

b) weder das Ventil selbst noch der Lochboden müssen beim Ein- oder Ausbau des Ventils erheblichen Kräften ausgesetzt werden, so daß Verformungen vermieden werden;

c) es läßt sich mit einem nur an der Oberseite oder gegebenen

falls nur an der Unterseite des Lociibodens eingesetzten

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Werkzeug leicht entfernen; und

d) die Ventilklappe ist gegenüber ihren Führungspratzen frei beweglich und diese können selbst gegenüber dem Lochboden frei beweglich sein,so daß die Gefahr einer Verklemmung des Ventils in seiner oberen Stellung vermindert ist.

Die Erfindung läßt sich bei Ventilen beliebiger Form anwenden, beispielsweise bei runden, vieleckigen, ebenen, konkaven oder konvexen Ventilklappen mit flachem, umgebogenem, gewelltem oder gezahntem Rand.

Die Klammer kann in bezug auf die Ventilklappe und in bezug auf den Lochboden beweglich oder am Lochboden verarfert und nur in bezug auf die Ventilklappe frei bev/e glich sein. Die Klammer ist vorzugsweise V- oder Omega-fö'rmig und hat eine von Hand oder mit einem Werkzeug elastisch oder plastisch veränderbare Öffnungsweite.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläuxer" Es zeigen:
Fig. 1 eine viereckige Ventilklappe mit einer Klammer aus elastischem Draht im Schnitt längs der Linie I-I in » Fig. 2;

Fig. 2 die zugehörige Ansicht von oben; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IH_-III in Fig. 2; Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform mit einer Klammer aus einer Metallstange im Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig.'5;

Fig. 5 die zugehörige Ansicht von oben; Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 eine weitere Abwandlung mit einer Klammer aus Draht im Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 8;

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Fig. 8 die zugehörige Ansicht von oben; Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 8; Fig. 10 eine vierte Ausführungsform im senkrechten Schnitt; Fig. 11 die zugehörige Ansicht von oben; Fig. 12 und 13 die zugehörige Klammer bei der Montage; Fig. 14 eine Abwicklung der Klammer; Fig. 15 eine fünfte Ausführungsform im Schnitt längs der Linie XV-XV in. Fig. 16;

Fig. 16 eine zugehörige Ansicht von oben; Fig. 17 eine Abwicklung der zugehörigen Klammer; Fig. 18 eine sechste Ausführungsform im Schnitt längs der

Linie XVIII-XVIII in Fig. 19; Fig. 19 die zugehörige Ansicht von oben; Fig. 20 einen Schnitt längs der Linie XX-XX in Fig. 19; Fig. 21 eine siebte Ausführungsform im Schnitt längs der

Linie XXI-XXI in Fig. 22; '

Fig. 22 die zugehörige Ansicht von oben; und Fig. 23 eine Abwicklung der zugehörigen Klammer.

Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ventil umfaßt eine viereckige Ventilklappe 2, die mit einer Klammer 3 aus elastischem Metalldraht zusammenwirkt. Die Ventilklappe 2 kann an ihrem gesamten Umfang Wellungen 2a aufweisen, so daß das Fluid auch unter der auf einem Lochboden 1 aufliegenden Ventilklappe hindurch von der Unterseite des Lochbodens nach dessen· Oberseite strömen kann. Die Ventilklappe 2 weist drei Aussparungen 4, 5a und 5b auf, die sich parallel zu einer der Seitenkanten der Ventilklappe erstrecken und deren Breite etwas größer ist, als der Durchmesser des Drahts, aus dem die Klammer 3 besteht.

Die Klammer 3 umfaßt zwei divergierende Schenkel 8a und 8b, die auf der Ventilklappe 2 aufliegen und auf der einen Seite durch eine nach unten abgebogene Schleife miteinander verbunden sind; diese Schleife erstreckt sich durch die

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Aussparung 4 hindurch und soweit nach unten, wie sich das Ventil im Höchstfall öffnen soll und ist dann erneut, jedoch in Gegenrichtung umgebogen, so· daß sie einen unter den Loehboden 1 greifenden Haken 7 bildet. Auf der anderen Seite weisen die Schenkel 8a und 8b zwei aufeinanderfolgende Abwinkelungen auf und enden jeweils in einem Haken 6a, 6b oder einer einfachen Abwinkelung um 90°.

Beim Zusammenbau wird zunächst der' Haken der Klammer durch die Aussparung 4 der Ventilklappe 2 gesteckt und dann wird die Klammer geschwenkt bis die Schenkel 8a, 8b waagerecht und parallel zur Ventilklappe liegen. Die Schenkel 8a, 8b werden dann von Hand oder mit einem zangenförmigen Werkzeug einander soweit genähert, daß die Haken 6a, 6b in die Aussparungen 5a, 5b eingreifenkönnen. Ohne die Spannung der Schenkel zu lösen, führt man den Haken 7 in eine Öffnung 9 derart ein, daß er am Rand der Öffnung anliegt und dann führt man die Haken 6a, 6b ebenfalls in die Öffnung ein. Nachdem die Klammer insgesamt in der Öffnung 9 nach unten gedruckt worden ist, löst man die Spannung. Die Schenkel 8a, 8b kehren nun infolge ihrer Elastizität in die gezeichnete Stellung zurück; für die Ventilklappe ist somit eine Führung und Hubbegrenzung geschaffen.

Bei der in Fig. 4 bis 6 dargestellten Variante ist der die Klammer bildende Draht durch ein ausgeschnittenes und gebogenes Stück Blech ersetzt; dieses Blechstück umfaßt einen Streifen 10, der in der Draufsicht Omega-förmig ist und von dem sich in der Mitte und an seinen Enden Pratzen 11, 12 und 13 nach unten wegerstrecken; das untere Ende der Pratze 11 ist zu einem Haken 11a abgebogen, während die Pratzen 12 und 13 an ihren unteren Enden seitlich wegragende Abschnitte 12a, 13a aufweisen, die ebenfalls Haken bilden.

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Die' Ventilklappe 2 hat auch hier Aussparungen, die denjenigen in Fig. 1 bis 3 entsprechen; die Ventilklappe 2 deckt auch hier ein Loch 9 eines Lochbodens 1 ab.

Beide im Vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen einer Klammer eignen sich auch für Ventile, deren Klappe eine von einem Quadrat abweichende polygonale, beispielsweise dreieckige, rechteckige, fünfeckige oder sechseckige oder eine runde Form hat.

Die in Fig. 7 bis 9 dargestellte Klammer hat in der w Draufsicht eine ähnliche Form wie die Klammer gemäß Fig. 4 bis 6; sie ist jedoch wie diejenige gemäß Fig. 1 bis 3 aus Draht hergestellt, der in ähnlicher Weise gebogen ist. Die Klammer umfaßt zwei Schenkel 17a und 17b, die durch eine Schleife miteinander verbunden sind; der abgewinkelte untere Teil dieser Schleife bildet eine die Klammer auf einer großen Breite verankernde Stange 18. Die Schenkel 17a, 17b enden auf der gegenüberliegenden Seite in Haken 19a., 19b, die den Haken 6a, 6b ähnlich sind. Die Ventilklappe 20, die auch hier an ihrem Umfang gewellt sein kann, weist zwei Schlitze 21a, 21b auf, durch die sich die senkrechten Abschnitte der Schleife erstrecken, während für die Haken 19a, 19b ähnlich , wie in Fig. 1 bis 3 Ausnehmungen 22a, 22b vorgesehen sind. Die Abstände zwischen den Schlitzen 21a, 21b und den Ausnehmungen 22a, 22b sind vorzugsweise so bemessen, daß die senkrechten Abschnitte der Schleife und die in den Haken 19a, 19b endenden senkrechten Abschnitte der Klammer gleiche Abstände haben. Die in dieser Weise gestaltete Klammer ist langer und weicher und ergibt eine Führung an vier Stellen, ' die bei Ventilklappen quadratischer oder rechteckiger Form besser geeignet ist.

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Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 14 wirkt die Ventilklappe mit einer Klammer aus Blech zusammen, die vor der Montage gemäß Fig. 12 eine harfenartige Form hat. Die Klammer ist aus einem Metallstreifen 23 hergestellt, der derart ausgeschnitten ist, daß er eine mittlere Zunge 24 und Endpratzen 25, 26 von geringerer Höhe als die mittlere Zunge und mit nach außen v/egragenden Fortsätzen 25a, 26a aufweist.

Die in Fig. 12 dargestellte Krümmung der Klammer erstreckt sich zwischen den beiden Endpratzen; das Ende 24a der Zunge ist derart abgewinkelt, daß es einen Veranlcerungshaken bildet.

Um die Klammer aufzunehmen,"hat die hier mit 27 bezeichnete und als Quadrat mit Wellungen 27a an seinem Umfang dargestellte Ventilklappe diagonal angeordnete läng^liche Aussparungen 28, 29 sowie eine weitere Aussparung 30, die mit der von den beiden ersten Aussparungen am weitesten entfernten Kante der Ventilklappe parallel ist; durch diese Aussparungen erstrecken sich die Pratzen 25, 26 und die Zunge 24. Die Ventilklappe hat auch hier die Aufgabe, ein Loch 9 in einem Lochboden 1 abzudecken.

Beim Zusammenbau führt man zuerst die abgewinkelte Zunge 24 in die Aussparung 30 und dann die Pratzen 25, in die Aussparungen 28, 29 ein, durch die sie sich etwas schräg aber ohne Zwang hindurchstecken lassen. Die Klammer wird nun gemeinsam mit der Ventilklappe im Loch 9 des Lochbodens 1 verankert, wobei die Zunge 24 gemäß Fig. 12 in der Mitte einer Quadratseite angreift. Dann verwendet man ein zangenförmiges Werkzeug, dessen eine Backe 32 gemäß Fig. 13 in das Innere der Klammer eindringt und dessen andere Backe 32'U-förmig ist. Wenn man die beiden Backen einander nähert, verformt sich die Klammer und nimmt die U-Form der Zange an. Diese plastische Verformung hat den

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Zweck, die Pratzen 25, 26 vom Mittelpunkt des Ventils wegzubewegen, und zwar mindestens soweit, bis jede von ihnen etwa in einer diagonalen Ebene des Ventils liegt. Die Fortsätze 25a, 26a der Pratzen greifen somit unter den Lochboden und verriegeln das Ganze.

Die im Vorstehenden beschriebene Ausführungsform ist auch für runde oder polygonale (rechteckige, dreieckige, fünfeckige, sechseckige usw.) Ventile geeignet.

Zwei der Pratzen liegen in Strömungsebenen der aufsteigenden Phase, z.B. des Dampfes, so daß der Druckverlust vermindert wird. Die dritte Pratze stellt ein unbedeutendes Strömungshindernis dar. Dadurch ergibt sich eine gewisse Geschwindigkeitskomponente des durch das Ventil nach außen strömenden Dampfes in Richtung der beiden Schenkel der U-förmigen Klammer, also von unten nach oben in Fig. 11, wodurch die Strömung der anderen Phase über den Lochboden begünstigt wird.

Eine weitere Abwandlung ist in Fig. 15 - 17-dargestellt. Die hier mit 33 bezeichnete Klammer ist gemäß Fig. 17 derart ausgeschnitten, daß sie zwei mittlere Pratzen 34, 35 und zv/ei Endpratzen 36, 37 aufweist; die mittleren Pratzen haben voneinander wegweisende Fortsätze 3Aa, 35a und die äußeren Pratzen haben Fortsätze 36a, 37a, dieebenfalls voneinander wegweisen. Diese Fortsätze haben wie in den vorangegangenen Beispielen die Aufgabe, den Hub der Ventilklappe zu begrenzen. Die Klammer gehört hier zu einer quadratischen Ventilklappe 38 mit gewelltem Rand, die v/ieder über einem Loch 9 eines Lochbodens 1 angeordnet ist. Die Ventilklappe v/eist Schlitze 41 - 44 auf, in denen die Pratzen 34 - 37 aufgenommen sind. Die Klammer läßt sich in ähnlicher ΐ/eise anbringen, v,^rie die in Fig. 11-14 beschriebene, aber

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es ist erforderlich, zuerst die Fortsätze 34a und 35a diagonal in das Loch 9 einzusetzen. Auch in diesem Fall kann das Loch rund sein oder eine.vom Quadrat abweichende polygonale Form haben.

Bei den in Fig. 1 -17 beschriebenen Ausführungsformen ist die Klammer gemeinsam mit der Ventilklappe in bezug auf den Lochboden 1 beweglich.

Bei der in Fig. 18 - 20 dargestellten Ausführungform ist die hier mit 45 bezeichnete Klammer am Lochboden 1 befestigt, und nur die Ventilklappe 50 ist in bezug auf den Lochboden beweglich; auch in diesem Fall ist die Ventilklappe aber durch die Klammer geführt. Die aus Draht bestehende Klammer 45 endet wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig.1 3 oder 7 - 9 in Haken 46a und 46b die unter zwei einander gegenüberliegende Ränder des Lochs 9 im Lochboden 1 greifen, nachdem sie durch läng^liche Aussparungen 49a und 49b der Ventilklappe 50 hindurchgesteckt worden sind. Der Draht, aus dem die Klammer besteht, bildet anschließend auf jeder Seite eine Schleife· 51a, 51b, die um den Rand der Ventilklappe herum nach unten gebogen ist und in einen Schlitz 21a bzw.. 21b am Rand der Ventilklappe eingreift; solche Schlitze · sind auch in Fig. 8 dargestellt. Der mittlere Teil der Schleifen 51a, 51b stützt sich außerdem an der Oberseite des Lochbodens 1 ab, so daß die Klammer 45 daran gehindert ist, sich infolge ihres Eigengewichts nach unten zu bewegen. In ihrem mittleren Teil weist die Klammer 45 eine dritte Schleife 52 auf, die wie die in Fig. 8 dargestellte Schleife 18 derart umgeformt ist, daß sie eine Verankerungsstange 53 bildet, die in einer großen Breite unter den Lochboden 1 greift.

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Die in Fig. 21 - 23 dargestellte siebte AusfüJhrungsform unterscheidet sich von der in Fig. 15-17 dargestellten nur dadurch, daß die mittleren und seitlichen Pratzen 34 bis 37 jeweils zwei Fortsätze 34a, 34b bis 37a, 37b anstelle eines einzigen Fortsatzes aufweisen. Der Abstand zwischen den beiden Fortsätzen jeder Pratze entspricht der Dicke des Lochbodens 1, dessen Rand gemäß Fig. 21 zwischen die beiden Fortsätze ,jeder Pratze greift, so daß die Klammer nach dem Einbau am Lochboden befestigt ist.

Ansprüche;

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Claims

Ansprüche

h.) Ventil oder anderes bewegliches Abdeckteil für Lochboden von Austauschkolonnen, das in seiner Bewegung gegenüber dem Lochboden durch Pratzen geführt und begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Pratzen (11-13; 24-26; 34-37) Abschnitte einer von der Ventilklappe (2; 20; 27; 38; 50) getrennten und ihr gegenüber beweglichen Klammer (3) mit über die Ventilklappe greifenden Schenkeln (8a, 8b; 10; 17a, 17b; 23; 33) sind, die Klammer am Lochboden (1) festhaltende Fortsätze (6a,6b, 7; 11a, 12a,13a; 18,19a,19b; 2Aa,25a, 26a; 34a-37a; 46a,46b,53) aufweisen und sich durch Aussparungen (4,4a,5b; 21a,21b,22a,22b; 28-30; 41-44; 49a,49b) der Ventilklappe hindurcherstrecken, deren Bemessung und/oder Richtung es ermöglicht, mit einer an der Oberseite der Ventilklappe und parallel zu ihr auf die Schenkel aufgebrachten Kraft einen oder mehrere Fortsätze in seine Betriebsstellung am Locfoboden zu bringen oder zu losen.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (3) V- oder Omega-förmig ist und eine veränderbare Öffnungsveite hat.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (3) aus gebogenem Draht besteht.

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4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (3) aus einem ausgeschnittenen und gebogenen Blechstreifen besteht.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Unterseite des Lochbodens (1) festgehalkte Klammer (3) Abschnitte (34b-37b; 51a,51b) aufweist, die sich derart an der Oberseite des Lochbodens abstützen, daß die Klammer in ihrer Betriebsstellung am Lochboden befestigt ist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilklappe (2; 20; 27; 38; 50) einen örtlich oder' an seinem gesamten Umfang gev/ellten Rand' (2a; 27a) aufweist.

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