DE2138220A1

DE2138220A1 - Ventilboden fuer kolonnenapparate

Info

Publication number: DE2138220A1
Application number: DE2138220A
Authority: DE
Inventors: Alexandr Wasiljewitsch Akatow; Lew Samuilowitsch Axelrod; Ruslan Jakowlewitsc Baraschkow; Wiktor Wiktorowitsch Fjodorow; Boleslaw Iosifowi Garbusowskij; Walerij Michajlowitsch Rudenko
Original assignee: VNI I PI NEFTEPERERABATYWAJUSC
Current assignee: VNI I PI NEFTEPERERABATYWAJUSC
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1971-07-30
Publication date: 1973-02-08
Also published as: GB1319906A; FR2151461A5; DE2138220B2; DE2138220C3; US3759494A

Description

DA-7656

Beschreibung

zu der
Patentanmeldung

des
Wsesojusnyj nautschno-issledowatelskij i projektnyj institut neftepererabatywajuschtchej i neftechimitscheskoj.promyschlennosti, UdSSR, Moskau, uliza F. Engelsa, 32

betreffend

VENTILBODEN FÜR KOLONNENAPPARATE

Die Erfindung betrifft Ausrüstungen zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen zwischen Gas und Flüssigkeit, insbesondere Ventilböden für Kolonnenapparate» Die Erfindung kann in der erdölverarbeitenden und petrochemischen Industrie sowie in der Industrie der chemischen Holzverarbeitung und in anderen Industriezweigen Anwendung finden.

Es sind für Kolonnenapparate Ventilböden bekannt (siehe USA-Patent Nr. 2 772 080), die ein Tuch mit Tellerventilen enthalten. Im Betrieb fliesst die auf das Bodentuch ge-

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langte Flüssigkeit auseinander und umringt dabei die in den Sitzen angeordneten Ventile. Der Dampf (oder das Gas), welcher durch den Apparat läuft, hebt die Ventile aus den Sitzen hoch, strömt in den Spalt zwischen Ventil und Sitz auf das Bodentuch durch und bewirkt die Barbotage der Flüssigkeit.

Die bekannten Ventilböden weisen aber Nachteile auf, die darin bestehen, dass die Ventile in Bezug auf eine nicht horizontale Lage des Bodens und in Bezug auf eine Abweichung· seines Tuches aus der Ebene infolge Bodendurchbiegung empfindlich sind, und dass eine rückläufige Durchmischung auftritt, die durch den pulsierenden Ventilbetrieb und durch die über das Bodentuch vorspringenden Teile der Ventilbaugruppen verursacht wird.

Ausserdem unterliegen Ventile dieser Böden leicht einem Verkeilen und einer undichten Anordnung imv.Sitz beim Apparatebetrieb mit verschmutzten Medien sowie auch infolge Korrosion der Ventile bei der Trennung von aggressiven Medien. . Der Einsatz der bekannten Böden ist auch durch ihre komplizierte Montage im Apparat erschwert.

Es· sind für Kolonnenapparate auch Ventilböden mit Kugelventilen bekannt (siehe UdSSR-Urheberschein Nr. 181 O4O). Im Vergleich'zu den Böden mit Tellerventilen sind bei diesen

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Böden mit Kugelventilen die Empfindlichkeit der letzteren in Bezug auf die horizontale Lage und Ebenheit des Bodentuches beseitigt, auch die rückläufige Durchmischung, das Verkeilen und undichte Anliegen der Ventile im Betrieb mit verunreinigten Medien sind beseitigt. Jedoch sind die Kugelventile die- , ser Böden ebenfalls einer Korrosion und einem Verschleiss unterworfen, wodurch sie die regelmässige Form verlieren, was seinerseits ein undichtes Anliegen des Ventiles im Sitz und ein Verkeilen der letzteren verursacht. Ausserdem verursacht das Vorhandensein eines Flüssigkeitsgradienten, d.h. eines Flüssigkeitsgefälles in Bezug auf die Tellerlänge, eine ungleichmässige Barbotage des Gases durch die Flüssigkeit, wodurch die Sauberkeit der Medientrennung in den Stoffaustauschapparaten mit den oben beschriebenen Böden vermindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilboden für Kolonnenapparate zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen zwischen Gas und Flüssigkeit zu entwickeln, bei dem das Verkeilen und Ankleben.der Ventile beseitigt sind und im Vergleich zu den bekannten Böden die Empfindlichkeit der Ventile in Bezug auf eine nicht horizontale Stellung'und Unebenheit des Bodens- vermindert ist, bei denen ferner die Korrosion der Ventile verringert ist sowie der Flüssigkeitsgradient und das rückläufige Durchmischen auf dem Boden beseitigt sind. Dadurch wird es möglich, den Stoff austausch im

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Apparat zu intensivieren, die Reinheit der Gemischtrennung zu erhöhen und die Lebensdauer der Ventile zu verlängern.

Diese Aufgabe wird dadurch -gelöst, dass bei einem Ventilboden für Kolonnenapparate zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen zwischen Gas und Flüssigkeit,'der ein Tuch • mit Ventilen enthält, erfindungsgemäss die Bodenventile in Gestalt von Kegeln, deren Spitze abwärts gerichtet ist, ausgeführt und mit Begrenzern für die Ventilhubhöhe versehen sind,' wobei an den Ventilseitenflächen Rillen vorgesehen sind, durch' die die Ventile mittels der durch die Ventile strömenden Gase in eine Drehbewegung versetzt werden.

Der Begrenzer der Ventilhubhöhe ist vorzugsweise als eine über dem Ventil angeordnete umgedrehte Büchse auszuführen, die am Bodentuch anliegt, hydraulisch umströmte Wände aufweist und mit zum gerichteten Gasdurchlauf bestimmten Schlitzen versehen ist, deren Grosse und Anzahl so gewählt werden, dass ein Durchgang der Flüssigkeit unter dem Begrenzer der Ventilhubhöhe unmöglich ist.

Ein solcher Ventilboden ist durch seine Wirksamkeit und Zuverlässigkeit gekennzeichnet, da seine Ventile der nicht horizontalen Stellung und Unebenheit des Bodens gegenüber unempfindlich sind, nicht verkeilen, beim Betrieb mit verschmutz-

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ten Medien ein dichtes Anliegen der Ventile in den Sitzen gewährleisten und keiner Korrosion bei der Trennung von aggressiven Medien unterworfen sind.

An den erfindungsgemäss ausgeführten Böden tritt keine rückläufige Durchmischung auf, die Montage der Böden im Apparat ist einfach und leicht.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung von·Ausführungsbeispielen und der beigelegten Zeichnungen näher erläutert; Es zeigen:

•Fig.1 eine schematische Darstellung des. Längsschnittes des Kolonnenapparates mit dem erfindungsgemässen Ventilboden;

Fig. 2 einen in vergrössertem Maßstab dargestellten Längsschnitt des Ventils des erfindungsgemässen Ventilbodens;

Fig. 3 eine Ausführungsabwandlung des erfindungsgemässen i Ventils; "

Fig. 4 eine Draufsicht des in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemässen Ventils;

Fig. 5 eine Ausführungsabwandlung des erfindungsgemässen Ventilbegrenzers des Ventilbodens (Draufsicht); und

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig«, 4.

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Der Ventilboden für Kolonnenapparate zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen zwischen Gas und Flüssigkeit enthält ein Tuch 1 (Fig. 1) mit Öffnungen, deren Ränder als Sitze der Ventile 2 dienen. Die Ventile S sind als Kegel, deren Spitzen abwärts gerichtet sind, gestaltet. Auf der Seitenfläche des Ventils 2 sind Rillen 3 (Fig. 2) vorgesehen, durch die mittels des durch das Ventil 2 strömenden Gases dem Ventil 2' eine Drehbewegung um seine eigene Achse verliehen wird. Dadurch .kann die Lage des Ventils' 2 über dem Sitz während des Gasdurchlaufes durch den Apparat stabilisiert werden. Die Rillen 3 können sowohl nur an dem über das Bodentuch 1 vorspringenden Oberteil 4 der Seitenfläche des Ventils 2 als auch auf der ganzen Seitenfläche wie die

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Rillen 3 des Ventils 2 in Fig. 3 ausgeführt werden. Der Oberteil 4 (Fig. 2) kann eine zylindrische Form zur Verbesserung der Stellungsstabilisierung des Ventils 2 aufweisen. Durch die kegelförmige Gestalt des Ventils 2 wird sein Anliegen am Sitz verbessert und die Gefahr einer Verkeilung im Falle einer nicht horizontalen Lage oder einer Unebenheit des Tuches 1 des Ventilbodens beseitigt.-

Das Ventil 2 ist mit einem Hubbegrenzer 5 ausgestattet. Der Begrenzer 5 ist als eine über dem Ventil 2 angeordnete umgedrehte Büchse ausgeführt, die am Tuch 1 des Ventilbodens anliegt. Die Wände des Begrenzers 5 können verschieden gestaltet werden, z.B. wie die Wände des Begrenzers 5 (Fig. 4)

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und die Wände des Begrenzers 5 (Fig. 5); sie müssen aber hydraulisch 'umströmt sein.

Die Höhe der Begrenzer wird so gewählt, dass die maximale Hubhöhe des Ventils 2 seine eigene Höhe nicht übertrifft.

Die Wände des Begrenzers 5 sind mit Schlitzen 6 (Fig; 4, 6) zum gerichteten Durchlauf der Gase, versehen. Die Kanten 7 (Fig. 4) der Schlitze. 6 werden an die Seite abgebogen, welche die Strömungsrichtung des aus dem Begrenzer laufenden Gases gewährleistet, die mit der Bewegungsrichtung der Flüssigkeit auf dem Ventilboden des Kolonnenapparates übereinstimmt. Dadurch wird die hydrodynamische Art der Flüssigkeitsbewegung auf dem Ventilbodentuch zum Abfluss begünstigt.

Die Grosse und Anzahl der Schlitze 6 wird so angenommen, dass die Flüssigkeit bei ihrem Lauf auf dem Ventilboden nicht unter den Begrenzer 5 gelangt. Dadurch werden die Ventile 2 gegen Korrosion geschützt und ihre Lebensdauer, insbesondere im Betrieb mit aggressiven Flüssigkeiten verlängert.

Der Betrieb des Ventilbodens im Kolonnenapparat zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen zwischen Gas und Flüssigkeit verläuft in folgender Weise.

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Die Flüssigkeit bewegt sich, indem sie auf das Tuch 1 (Fig. 1) des Ventilbodens gelangt, zur Abflussvorrichtung und umströmt dabei die Begrenzer 5 (die Bewegungsrichtung der Flüssigkeit auf dem Ventilboden ist in der Zeichnung durch die Pfeile "a" angegeben).

Das Gas (oder der Dampf) steigt im Kolonnenapparat hoch (die GasStromrichtung ist durch die Pfeile "b" angegeben), übt einen·Druck auf die Ventile 2 aus» hebt diese über den Sitz und strömt durch die gebildete Spalte zwischen Sitz und Ventil 2 unter die Begrenzer 5, wobei das Gas die Ventile infolge des Vorhandenseins von Rillen 3 (Fig. 2) auf den Ventilseitenflächen in Drehung versetzt, was die Stellung der Ventile 2 über den Sitzen stabilisiert und damit ein zentriertes Aufsetzen der Ventile beim Senken der letzteren nach unten infolge Gasstromschwankungen gewährleistet. Aus den Begrenzern 5 strömt das Gas durch die Schlitze 6 und tritt in Wechselwirkung mit der Flüssigkeit, die auf dem Ventilboden läuft. In der Praxis ist ein rückläufiges Durchmischen der Flüssigkeit infolge des Vorhandenseins der Begrenzer 5 nicht zu bemerken.

Die Grosse und die Anzahl der Schlitze 6 verhindern den Durchlauf der Flüssigkeit unter die Begrenzer 5.

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Die erfindungsgemässen Ventilböden erhöhen durch die oben beschriebenen Eigenarten ihrer Konstruktion die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit des Betriebes des Kolonnenapparates, in den sie eingebaut sind.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1, Ventilboden für Kolonnenapparate zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen zwischen Gas und Flüssigkeit, der ein Tuch mit Ventilen enthält, dadurch gekennzeich net, dass die Ventile (2) des Bodens in Gestalt von Kegeln, deren Spitze abwärts gerichtet ist, ausgeführt und mit Hubbegrenzern' (5) versehen sind, wobei an den Seitenflächen der Ventile-(2) "Rillen.(3) vorgesehen sind, durch die die Ventile infolge der durch sie strömenden Gase in eine Drehbewegung versetzt werden.
2. Ventilboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Hubbegrenzer (5) des Ventils (2) als eine über dem Ventil (2) angeordnete umgedrehte Büchse ausgeführt ist, die am Bodentuch (1) anliegt, hydraulisch umströmte Wände aufweist und mit zum gerichteten Gasdurchlauf bestimmten Schlitzen (6) versehen ist, deren Grosse und Anzahl so gewählt sind, dass ein Durchgang der Flüssigkeit unter dem Begrenzer (5) unmöglich ist.

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