DE661599C

DE661599C - Verfahren und Vorrichtung zum Austragen von Reaktionsgemischen aus unter Druck stehenden Reaktionssystemen

Info

Publication number: DE661599C
Application number: DEU11361D
Authority: DE
Original assignee: Uhde GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1931-07-12
Filing date: 1931-07-12
Publication date: 1938-06-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Austragen von Reaktionsgemischen aus unter Druck stehenden Reaktionssystemen Bei den meisten Verfahren und Vorrichtungen zur Ausschleusung von erodierend wirklenden festen und gegebenenfalls flüssigen Reaktilonsgemischlen, die gasförmige Stoffe mitenthalten, aus einem H, ochdrucksystgem in ein Niederdrucksystem werden mechanische Expan sionsvorrichtungen benutzt, welche gleichzeitig als Kraftmaschinen angewandt werden können. Diese Vorrichtungen müssen notwendigerweise sehr stark konstruiert sein, um die vorhandenen hoben Drucke auszuhalten, und les-ist unvermeidlich, daß schädliche Räume sich bilden, welche nicht von den beweglichen Teilen (Kolben, Rotonen, Ventilen) der Vorrichtungen ausgefüllt sind. Obwohl durch diese bekannte Arbeitsweise und diese Vorrichtungen der sog. Kavitationseffekt (Erosion) an den Auslaßöffnungen oder Ventilen der Expausionsvorrichtungen zum großen Teil vermindert wird, wird ier nicht vollkommen vermieden. Es ist an sich schon hekannt, ein z. B. aus Kohle, öl und Katalysator bestehendes Reaktionsgut aus einem Hochdrucksystem in den Zylinderraum einer Arbeitsmaschinle zu entspannen, aus dem dann das entspannte Material mit Hilfe des Plungers durch lein geöffnetes Auslaßventil teilweise ausgestoßen wird, nachdem in der Expansionsstufe der Druck im Zylinder der Maschine den Druck des Außenraumes erreicht hat. Mit Hilfe dieser bekannten Arbeitsweise läßt sich aber auch die Erosionswirkung keineswegs gänzlich verhindern oder auch nur auf lein unwesentliches und in der Praxis annehmebares Ausmaß beschränken. Denn nach dem bekannten Vorschlag wird das Auslaßventil der Arbleitsmaschine erst geschlossen, wenn der Kolben am Ende seines Hubes angelangt ist, slo daß in dem freien Raum des Zylinders kein höherer Druck herrscht. Infolge dessen strömt das Reaktionsgut beim Öffnen des Einlaßventils aus dem Hochdrucksystem mit erheblicher Geschwindigkeit in den freien Raum des Zylinders, so daß die Abschlußorgane zunächst einer erheblichen Korrosionswirkung ausgesetzt sind.
Erfindungsgemäß werden die Nachteile der bekannten Arbleitsweise dadurch vermieden, daß die schädlichen Räumle, bevor sie in Verbindung mit dem Hochdrucksystem gebracht werden, einem Druck ausgesetzt werden, der dem Druck in dem Hochdrucksystem gleich oder nahezu gleich ist, und zwar dadurch, daß lein Teil des im Zylinder der Entspan.-nungsmaschine lentspa. nnten Materials nicht ausgestoßen, sondern nach Schließen des Auslaßventils auf den Druck des Reaktionssystems loder einem von diesem nur wenig abweichenden Druck komprimiert wird.
Gegeben'enfalls kann in den n Zylinderraum der Arbeitsmaschine zwecks Erzeugung des gewünschten Druckes lein Hilfsstoff zusätzlich eingeführt werden. Selbstverständlich ist die Verwendung eines Hilfsstoffes nur dann notwendig, wenn das zu rekomprimlerende Rest volumen solche Mengen Gas enthält, daß ein dem Druck des Hochdruckra'umes gleicher oder nahezu gleicher Druck zu Ende des Kompressionshubes ohne Verwendung des Hilfsstoffes nicht erreicht werden kann.
Mit Hilfe der Arbeitsweise der Erfindunglassen sich Stoffgemische der verschiedensten Art aus Druckräumen austragen, ohne daß in den Absperrorganen unzulässig hohe, zerstörend wirkende Geschwindigkeiten auftreten.
Z. B. wird ähnlich der Arbeitsweise eines Dampfmaschinenzylinders eine bestimmte Menge Material aus dem Reaktionssystem durch das zwangsläufig offen gehaltene Einlaßventil einer Arbeitsmaschine in den Plungerraum der Arbeitsmaschine eingeleitet (Fig. I). Nach dem Schließen des EinlaS-ventils wird das Material bis auf den Druck des Außenraumes expandiert (Fig. 2), worauf das Auslaßventil geöffner wird. Der rückkehrende Plunger (Fig. 3) schiebt jedoch nur einen Teil des entspannten Materials hieraus, während der Rest im Zylinder bleibt und nach dem Schließen des Auslaßventils komprimiert wird (Fig. 4), bis im Plungerraum der Maschine der Druck des Reaktionsraumes erreicht ist. Alle schädlichen Räume sind nunmehr mit Restmaterial ausgefüllt, weiches unter dem Druck des Reaktion raumes steht, so daß beim Öffnen des Einlaßventils keine zerstörend wirkenden Geschwindigkeiten auftreten können, sondern in der Eintrittsperiode die Geschwindigkeit im Ventilsitz lediglich von der Plungergeschwindigkeit bestimmt wird. Das Einlaßventil und das Auslaßventil kann man auch so anordnen, daß die Ventliteller oder kugeln nicht starr mit den zugehörigen Steuerstößeln verbunden, sondern so geartet sind, daß das Einlaßventil sich selbsttätig öffnet, sobald der Druck im Plungerraum bei der Kompression des Restmaterials (Fig. 4) den Druck im Reaktionsraum überschreitet und das Auslaßventil sich selbsttätig öffnet, sobald im Plungerraum ein Unterdruck gegenüber dem Außenraum auftritt (Fig. 2). Die gesteuerten Ventilstößel müssen dann den Ventilen nacheilen und halten das Einlaßventil während des Ausschubes zwangsläufig hoffen. Man wird der jeweiligen Beschaffenheit des Reaktionsgutes naturgemäß bei dieser Anordnung Rechnung tragen und sowohl den Hub als auch die Öffnungs- bzw.
Schließzeiten der beiden Ventile oder eines der beiden einstellbar anordnen.
Das Wesen der voliegenden Erfindung wird auch dann erfüllt, wenn die Entspannung im Plungerraum oder die Kompression des Restmaterials nur so weit ausgeführt wird, daß bei den dann auftretenden Geschwindigkeiten keine zerstörenden Wirkungen an den Ventilsitzen mehr auftreten. Bis zu welchem Grad ein Druckausgleich anzustreben ist, wird naturgemäß entscheidend beeinflußt von der Art des auszutragenden Materials und von der Widerstandsfähigkeit des Ventilmaterials.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : I. Verfahren zum Austragen von Reaktionsgemischen, die neben gasförmigen Bestandteilen lerodierend wirkende feste und gegebenenfalls flüssige Stoffe enthalten, aus unter Druck stehenden Reaktionssystemen durch Entspannung in dem Zylinderraum einer Arbeitsmaschine, aus dem das entspannte Material mit Hilfe des Plungers durch lein geöffnetes Auslaßventil ausgestoßen wird, nachdem in der Expansionsstufe der Druck im Zylinder der Maschine den Druck des Außenraumes nahezu, erreicht, erreicht oder unterschritten bat, und bei dem jeweils nur ein Teil des entspannten Materials mit Hilfe des Plungers ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest nach Schließen des Ausiaßventils auf den Druck des Reaktionssystems oder einen von diesem nur wenig abweichenden Druck komprimiert wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil der Arbeitsmaschine derart ausgebildet ist, daß les sich selbsttätig öffnet, sobald der Druck im Zylinderraum durch Romprimierung des Restteil, es des auszutragenden Gutes den Druck im Reaktionssystem überschreitet und dann während der Füllung des zu entspannenden Materials in den Zylinder zwangsläufig offen bleibt.