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Ventil für Stoffaustausch in Kolonnen Die @r@lndung betrifft ein
Ventil für Stoffaustausch In Kolenn n, bestehend aus Ventilplatte mit abgewinselten
Führungen und Halterungen, das in der Stofftrenntechnik, vorwiegend bei, Rektifikations-
und Absorptionsprozessen zur Anwendung kommt.
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Er ist ein Ventilboden für Stoffaustauschkolonnen beia@ht, der d a
d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ist, daß der @entiltaller an seinem Umfang
unter einem spitzen Winkel sur Ventiltellerebene nach unten gerichtete Lippen aufweist,
deren Rand aus einer scharfen Kante besteht.
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Dieser Ventilboden hat den Hachteil, daß auf Grund des bestehenden
Anfangshubes bei geringer Gasbelastung die Durchregengrenze sehr hoch liegt. Desseiteren
tritt nach Erreichung des Maximalhubes ein zu großer Druckverlust ein. Dieser Druckverlust
entsteht dadurch, daß bei Maximalhub die abgeschrägten Lippen als zusätzlicher Widerstand
für den Dampf-bzw. Gasstrom wirken.
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@eiterhin ist ein Ventil mit beweglicher Ventilplatte zur Veränderung
des Gas- bzw. Dampfdurchtrittes bekannt. Die Ventilplatte diese Ventils ist zur
Ausbildung von zwei Teilströmen an ihrem Umfang in mehrere nach unten gebogene Ausschnitte
und mehrere annähernd waagerecht auslaufende Abschnitte eingeteilt.
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Neben den bereits o.a. verfahrenstechnischen Nachteilen besitzt diese
Ausführung erhebliche Mängel auf
fertigungstechnischein Gebiet.
Die Unterteilung der Peripherie der Veratilplat-te in waagerecht auslaufende Abschnitte
und in nach unten gebogene Ausschnitte läßt sich nur -mit sehr grroßen Kräften umformen,
was einen hohen Verschleiß der Werkzeuge nach sich zieht.
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Der hohe Umformaufwand ermöglicht die Bertigun-dieses Ventils nur
in drei oder mehreren Arbeitsgängen.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Ventils, das bei einfacher
Gestaltu-nt, ute hydraulische Kennwerte garantiert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch zweckentsprechende
Ausgestaltung des Ventiltellers und der Halterungen sowohl die Durchregengrenze
herabzusetzen, den Druckverlust zu verringern als auch den Arbeitsbereich zu vergrößern.
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Dies wird im wesentlichen dfldurch erreicht, daß oer Ventilteller
kegelig, ausgebildet ist und an mindestens zwei der Halterungen unterhalb der Bodenplatte
Federelemente angeordnet sind. Der Kegelöffnungswinkel liegt zweckmäßigerweise im
Bereich zwischen 1200 - 1600.
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Das Federelement kann sowohl als Blattfeder als auch als I)rahtfeder
ausgebildet sein.
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Line besondere Ausführungsform des Ventile, besonders für normale
Belastungsfälle, sieht vor, daß die Llalterungen ohne Federelemente ausgeführt sind.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In den Zeichungen: Fig. 1: eine Draufsicht auf ein Ventil, Fig.
2: den Schnitt A-A aus Fig. 1, Sig. 3: den Schnitt B-B aus Fig. 1 mit Federelementen.
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Das Ventil besteht aus einem kegeligen Ventilteller 1, der an seinem
Umfang auf der Bodenplatte 3 aufliegt.
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Der Umfang des Ventiltellers 1 ist unterbrochen durch
die
Einschnitte zur die nach unten abgewinkelten i'ührungen und Halterungen 2. Durch
diese Einschnitte am Umfang der kegeligen Fläche hat das Ventil einen gewissen Anfangshub
und ermöglicht; somit ein Austreten des Gasstromes auch bei geringen Gasbelastungen.
Weiterhin liegt bei dem erfindungsgemäßen Ventil die Durchregengrenze sehr niedrig
und kann deshalb für rennaufgaben mit großen Belastungsschwankungen eingesetzt werden.
bin Ankleben des Ventiltellers 1 am Boden vird durch die Linienberührung zwischen
Ventilteller 1 und Bodenplatte 3 verrjieden. lÇie I)ruckverluste auf dem Boden werden
dadurch in geringen Grenzen gehalten und außerdc durch gute Strömungseigenschaften
des Ventiltellers 1 günstig beeinflußt.
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Die kegelige Ausführung des Ventiltellers 1 verursacht ein einmaliges
Ablenken des von unten durch die Bodenöffnung hindurchtretenden Gasstromes, unabhängig
von dem Bereich des Auftreffens des Gasstromes auf den Ventilteller 1, um in die
Flüssigkeit einzutreten. Das hat ur Folge, daß der den Druckverlust beeinflussende
Strömungs@ iderstand geringer ist als bei bekannten Ventiltypen, deren Ventilteller
vom Eittelpunkt zur Peripherie nicht geradlinig verlaufen, Die einfache glatte Gestaltung
des Ventiltellers 1 ermöglicht eine kostengünstige Fertigung des Ventils bei gleichzeitiger
Einiialtung vorgegebener Toleranzen, ohne Verwendung zusätzlicher Werkzeuge.
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Min besonderer technisch-ökonomischer Vorteil, bezogen auf eie Herstellung
des ventils, liegt in der hohen Standzeit der Werkzeuge und der geringen Anzahl
der Arbeitsgänge begründet.
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bie teig. 3 zeigt eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ventils. An mindestens zwei der Halterungen 2 sind Federelemente 4 angeordnet, die
die verschiedenartigesten Formen haben können. In der Fig. 3 ist das Federelement
4 beispielsweise als Blattfeder
dargestellt. Die Wirkungsweise dieser
Ausführun;svariante ist folgende: Der erforderliche Anfangs hub ist ebenfalls wie
bei der Grundausführung vorhanden. Bei Belastung wird zunächst der Ventilteller
1 bis zur Berührung des Federelementes 4 an die Bodenplatte 3 angehoben. Illit steigender
Gasbelastung auf das Ventil kann die Feder soweit gespannt werden, bis die Halterungen
2 des Ventils an die Bodenplatte 3 anschlagen. Damit wird der Ventilhub vergrößert,
wodurch sich bei Verwendung dieser Konstruktion der Linsatz von bekannten Doppelhubventilen
erübrigt. Es ist also durchaus möglich, das Ventil für Trennaufgaben mit sehr großen
Belastungsschwankungen bei gleichbleibender Trennwirkung einzusetzen.
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Durch die Federelemente 4 wird der flexible Bereich wesentlich vergrößert.
Das hat bei hohen Belastun-en eine Verringerung des Druckverlustet zur Folge.
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Mit dem erfindungsgemäßen Ventil wurde ein Austauschelement Deschaffen,
das neben fertigungs technischen Vorteilen gute hydraulische Kennwerte aufweist
und in der Stofftrenntechnik für die verschiedensten Trennaufgaben einsatzfähig
ist.