DE1054418B - Haltevorrichtung fuer Verschlussdeckel von Schwimmerventilboeden in Kontaktsaeulen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für die VerS'Chluß'deckel von Schwimmerventilböden in Kontaktsäulen, die an einem auf der Bodenplatte befestigten, über die Verschlußdeckel greifenden Armkreuz besteht, das sich aus mehreren Aufstützteilen und zu diesen winklig liegenden Querarmen zusammensetzt.

Es ist ein Kolbenboden bereits bekannt, der sich durch Ventilklappen auszeichnet, die aus konkav-konvexen Verschlußteilen bestehen, welche durch Haltevorrichtungen lose in senkrechter Richtung auf der Lochung des Bodens geführt werden. Die Haltevorrichtungen bestehen aus mehreren Schenkeln, die im gleichen Abstand voneinander um die Lochungsöffnungen des Kolonnenbodens angeordnet sind, und aus einem Bügelabschnitt, der diese Schenkel miteinander verbindet, wobei der Bügelabschnitt in einer Ebene Hegt, die parallel zur normalen Strömungsrichtung der Flüssigkeit über den Boden verläuft. Hierdurch wird dem Flüssigkeitsstrom ein geringer Widerstand zuteil.

Mit der Erfindung soll nun eine Haltevorrichtung für die Verschlußdeckel von Schwimmerventilböden in Kontaktsäulen geschaffen werden, bei der alle Teile aus Blechzuischnitten leicht hergestellt werden können, bei der ferner die höchste Geschwindigkeit der den Schwimmerventilboden durchströmenden Gase nicht in lotrechter, sondern in waagerechter Richtung gerichtet ist, so daß dadurch die bei Kolonnenboden vorherrschenden Schwierigkeiten des »Ausblasens« weitgehend vermindert weiden, und die bei sehr vielen verschiedenen Betriebsverhältnissen einwandfrei arbeitet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Armkreuz ein ein Ganzes bildender, aus einem Stück bestehender Bauteil ist, der einen die Querarme verbindenden gewölbten Teil besitzt, der im wesentlichen die Umrißform eines nach unten offenen U hat, wobei die öffnung des gewölbten Teils in eine Ebene gelegt ist, die dem normalen Flüssigkeitsfluß über der Platte parallel liegt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Draufsicht der auf einem Plattenteil aufgesetzten Ventile,

Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 ein Querschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 1,

Fig. 5 eine schaubirdliche Ansicht der die Ventilscheibe zurückhaltenden Haltevorrichtung,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Blechzuschnitt, aus dem die in Fig. 5 dargestellte Haltevorrichtung hergestellt wird,

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine abgeänderte Form der Haltevorrichtung und

Haltevorrichtung für Verschlußdeckel

von Schwimmerventilböden

in Kontaktsäulen

Anmelder:

Koch Engineering Company, Inc.,
Wichita, Kan. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Mai 1955

Clifford A. Huggins und Griffin C. Thrift,

Wichita, Kan. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 7 dargestellten Ausführung.

Die in Fig. 1 dargestellte Draufsicht zeigt die Stellung zwischen einer Ventil- oder Verschlußscheibe 10 und einer darüber liegenden Haltevorrichtung 12 für die Scheibe. Als Scheibensitze für die Ventilscheiben 10 dienen die Randkanten 14 der in einem Rektifiziereinsatz 16 vorhandenen Öffnungen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Einsätze 16 nach unten weisende Lippen 18 haben, die die zur Führung des Dampfes dienenden Öffnungen begrenzen. Diese vorstellenden Lippenabschnitte 18 versteifen wesentlich den Einsatz 16 und verhüten ein Biegen und Ausbuckeln, des· Einsatzes. Die Dämpfe strömen in den gelochtem Einsätzen nach oben und heben die Ventilscheiben 10 von ihren Sitzen 14 ab, wobei die im Gegenstrom sich bewegende Kontaktflüssigkeit in der Kolonne nach unten und quer über den Einsatz 16 strömt. Vier Schenkel 20 der Haltevorrichtung 12 liegen gleitend am Umfang jeder Scheibe 10 bei deren Öffnungs^ und Schließbewegung an. Die Höhe der Scheibenbewegung wird von der lotrechten Schienkelhöhe bestimmt, die sich von der Einsatzoberfläche bis zur Verbindungsstelle der lotrechten Schenkel 20 mit den schrägliegenden Armen 22 erstreckt. Nach Aufhören des Dampfstromes werden, die Ventilscheiben auf ihre auf dem Einsatz 16 befind-

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lichen Sitzflächen 14 mittels der Schenkel 20 zurückgeführt.

Zur Herstellung eines Flüssigkeits,verschlusses und zum Verhüten eines Abwärtsströmens der auf den Oberflächen der Einsätze 16 befindlichen Flüssigkeit über die Einsatzöffnungen sind keine Dichtungen erforderlich, da selbst bei den niedrigsten Drücken der Dampf durch alle Hohlräume hindurchgeleitet wird.

Die Leichtigkeit, mit der die in Fig. 5 dargestellte Haltevorrichtung für die Ventil-Scheiben geformt wird, ist aus dem in Fig. 6 dargestellten. Blechzuschnitt zu erkennen. Der Zuschnitt der Fig. 6 kann, aus einem Blechvorrat leicht ausgestanzt und längs der gestrichelten Linien gebogen werden, um 'die in den· Fig. 1 bis 4 dargestellte Haltevorrichtung zu bilden. Nachdem der in Fig. 6 dargestellte Zuschnitt zu der in Fig. 5 schaubildlich dargestellten- Haltevorrichtung gebogen worden ist, werden die abgesetzten Endabschnitte 24 der Schenkel 20 in die Einsatzöffnungen 26 (Fig. 1) eingesetzt und mit der Unterseite des Einsatzes mittels eines einfachen Stauchvorganges, verbunden. Bei dem Stauchen wird der geradlinige Endabschnitt jedes Schenkelabschnittes 24 verformt, so daß ein V-förmiger Einschnitt im Endabschnitt entsteht, wie er in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist.

Die Haltevorrichtung 12 kann also schnell und wirtschaftlich günstig hergestellt werden, da sie aus einem einzigen Bauteil besteht, der aus Blech leicht ausgestanzt und leicht zu dem gewünschten endgültigen Halteteil geformt werden kann. Die Befestigung der Haltevorrichtung am Einsatz 16 erfolgt mittels eines einzigen Stauchvorganges, bei dem die vier abgesetzten Endabschnitte 25 der Haltevorrichtung 12 mit der Unterfläche des Einsatzes 16 fest verbunden werden.

Beim normalen Arbeitsgang einer Rektifizierkolonne, bei der die Haltevorrichtung 12 für die Rückschlagventile verwendet werden, strömen die von unten kommenden Dämpfe in die von den Lippen 18 begrenzten Öffnungen ein. Die Verschlußscheiben 10 werden von ihren Ventilsitzen 14 abgehoben, und werden in der angehobenen Stellung in der Haltevorrichtung an der Verbindungsstelle zwischen den lotrechten Schenkeln und den schrägliegenden Armen 22 der Haltevorrichtungen 12 gehalten. In dieser angehobenen Stellung treffen die von unten, zuströmenden Dämpfe gegen die Unterflächen der Scheiben 10 und werden in- waagerechter Richtung zerstreut, so daß sie die Flüssigkeit durchströmen, die sich auf der Oberfläche des- Einsatzes 16 befindet. Ein wichtiges Kennzeichen der dargestellten Haltevorrichtung ist darin, zu sehen-, daß sie das Rückschlagventil so hält, daß die höchste Dampfgeschwindigkeit nicht lotrecht, sondern waagerecht gerichtet ist. Infolge dieser waagerechten Zerstreuung oder Dispersion der aufsteigenden Dämpfe ist ein »Ausblasen« oder ein »Trockenblasen« wesentlich vermindert, d. hi. eine Schwierigkeit verringert, die beim Arbeiten mit Siebboden vorherrscht. Die hohe Geschwindigkeit in den aufsteigenden Dämpfen besteht also nur an der Eins-atzebene, an der die Dämpfe in die Flüssigkeit einströmen. Vor dem Austritt aus der auf der oberen Fläche der Decke 16 befindlichen Flüssigkeit werden die Dämpfe sehr fein dispergiert und gleichförmig verteilt, so daß eine gleichmäßige und wirksame Berührung zwischen Dampf und Flüssigkeit erfolgt.

In. Fig. 3 verbinden die Arme 22 die lotrechten Tragschenkel 20 der Haltevorrichtung 12 mit einem in·, der Mitte gelegenen rinnenförmigen oder U-förmigen Bügelabschnitt 28, der in der Darstellung einen Deckenteil hat, der die beiden gegenüberliegenden Randteile verbindet. Der U-förmige Abschnitt 30, der von dem Bügelabschnitt 28 begrenzt wird, liegt parallel zum Flüssigkeitsstrom, der über die Einsatzfläche 16 fließt. Infolgedessen ist der Widerstand gegen den Strom beträchtlich- vermindert, und die Leistung der Kolonne wird erhöht.

In der in den Fig. 7 und 8 dargestellten abgeänderten Form der Haltevorrichtung sind jeder Haltevorrichtung mehrere Ventilscheiben 10 zugeordnet,

ίο die in Ausrichtung auf der Einsatzfläche liegen. Diese Haltevorrichtung kann ebenfalls aus einem einzigen Blechzuschnitt hergestellt sein. Die in Fig. 7 und 8 dargestellte Haltevorrichtung 32 weist einen langen Bügelabschnitt 34 auf, von dem je drei Halteschenkel 36 nach unten ragen, die die Bewegung jeder Ventilscheibe 10 von ihrem Sitz führen.

Der lange Bügelabsohnitt 34 bildet ebenfalls einen langten Kanal, in welchem die Flüssigkeit bei ihrer Bewegung über die Einsatzfläche strömt, so daß dadurch der Widerstand gegen den Flüssigkeitsstrom auf einem Kleinstwert gehalten wird. Die drei Schenkel 36, die jede Ventilscheibe 10 führen, sind mit dem langen Bügelabschnitt 34 mittels schrägliegender Arme 38 verbunden. Wie aus Fig. 7 zu ersehen, werden nur drei Schenkel benötigt, um die Scheibe 10 richtig auf ihrem Ventilsitz 14 zu .halten. Die Schenkel 36 werden mit der Unterfläche des Trageinsatzes in ähnlicher Weise verriegelt, wie dies in bezug auf die Haltevorrichtung 12 beschrieben worden ist.

Wird die Haltevorrichtung 12 so ausgebildet, daß die beiden lotrechten Schenkel 20, die von dem Flüssigkeitseinlaß zum Einsatz 16 weiter entfernt stehen, höher sind als die beiden Schenkel 20, die näher zum Flüssigkeitseinlaß liegen, so nimmt die Scheibe 10 in angehobener Stellung eine schräge Lage ein, so daß eine größere Dampf menge aus demjenigen Abschnitt der Ventilöffnung- ausströmt, die zum Flüssigkeitsauslaßende des Einsatzes-16■- weist. Infolge dieses größeren Dampf auslasses an dem einen Ventilabschnitt erhält die vom Flüssigkeitseinlaß zum Flüssigkeitsauslaß über den- Einsatz 16 fließende Flüssigkeit einen zusätzlichen Stoß, so daß die Fließbewegung unterstützt und beschleunigt wird. Außerdem, können auch die Scheiben 10 in ihrem Gewicht geändert werden.

Infolgedessen wird bei geringen Arbeitsbelastungen eine gleichmäßige Verdampfverteilung über die Einsätze 16, selbst wenn sie außer der Waagerechten liegen, gesichert, da sich die Ventilscheiben 10 gleichmäßig von ihren auf der Einsatzoberfläohe befindliehen Ventilsitzen abheben, und zwar trotz des Unterschiedes im Flüssigkeitsdruck auf den verschiedenen Abschnitten des Einsatzes.

Es ist also eine neuartige Haltevorrichtung für ein Rückschlagventil zur Verwendung in einer Kontaktsäule geschaffen, die leicht hergestellt werden kann und wenig Widerstand dem über eine Einsatzfläche fließenden Fl-üssigkeitstrom bietet, so daß das Vorhandensein eines hydraulischen Druckgefälles ohne Bedeutung ist. Die Haltevorrichtung kann aus jedem Material hergestellt werden, das widerstandsfähig gegen die verwendete Flüssigkeit oder den verwendeten Dampf ist. Die Ausführung ermöglicht, daß gewünschtenfalls der strömenden Flüssigkeit ein zusätzlicher Anstoß gegeben wird. Die Haltevorrichtung macht das Rückschlagventil sehr anpaßbar und ermöglicht dem Rückschlagventil ein Arbeiten unter weit voneinander abweichenden Arbeitsverhältnissen. Bei niederen Dampfbelastungen hält die Haltevorrichtung das Rückschlagventil so, daß eine gleichförmige Verteilung der aufsteigenden Dämpfe in den Rück-

schlagventilen gesichert und ein Rücklauf der Flüssigkeit über die Einsatzöffnungen verhütet wird, da bei den niedrigsten Drücken oder Belastungen der Dampf durch jede Öffnung hindurchströmt, und zwar ohne Rücksicht auf die Überlaufeinstellung, die die Flüssigkeits'höhe auf einer Einsatzfläche regelt. Bei höheren Belastungen der Kontaktsäule, bei denen die Ventile 10 von den Sitzen angehoben werden und sich gegen die Verbindungsstelle der Arme 22 und der lotrechten Schenkel 20 der Haltevorrichtungen 12,32 legen, arbeitet der Einsatz ähnlich einer Blasenplatte, außer daß kein Widerstand gegen den Flüssigkeitsstrom besteht und die lotrechte Dampfgeschwindigkeit oberhalb der Kontaktzone verhältnismäßig niedrig ist, so daß auf diese Weise die Wirksamkeit der Kontaktberührung zwischen Gas und Flüssigkeit erhöht wird.

Claims (4)

Patentansprüche.

1. Haltevorrichtung für Verschlußdeckel von Schwimmerventilböden in Kontaktsäulen, die aus einem an der Bodenplatte befestigten, über die Verschlußdeckel greifenden Armkreuz besteht, das sich aus mehreren Aufstützteilen und zu diesen winklig liegenden Ouerarmen zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Armkreuz (12) ein ein Ganzes bildender, auis einem Stück bestehender Bauteil ist, der einen die Ouerarme (22) verbindenden gewölbten Teil (28) besitzt, der im wesentlichen die Umrißform eines nach unten offenen U hat, wobei die Öffnung (30) des gewölbten Teiles (28) in eine Ebene gelegt ist, die dem normalen Flüssigkeitsfluß über der Platte (16) parallel liegt.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (20) einen abgesetzten Endabschnitt (24) hat, der in eine Plattenöffnung (26) einsetzbar ist, wobei die Endabschnitte so lang sind, daß sie die Plattendicke übertreffen.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (12) mindestens drei Schenkel (20) aufweist.

4. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (12) vier Schenkel (20) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Chemiker-Zeitung«, Nr. 17, 1954, S. 583 und 584.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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