DE923365C - Gas- und Fluessigkeits-Kontaktapparat - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. FEBRUAR 1955

N 6831 IVbJ 12 g

Die Erfindung betrifft einen aus einem Plattenturm bestehenden Gas- und Flüssigkeits-Kontaktapparat.

Der Plattenturm wird bei der Fraktionierung, Absorption, Destillation und bei anderen Verfahren verwendet, bei denen Gase oder Dämpfe und Flüssigkeiten getrennt, gewonnen, raffiniert oder gereinigt werden, indem eine fortdauernde vielfache Destillation der flüssigen oder gasförmigen Stoffe in einander entgegengerichteter Strömung angewendet wird. Plattentürme werden auch bei Extraktionsprozessen zum Auslaugen von Unreinigke.iten aus den verschiedenen Stoffen benutzt.

Wichtig ist es, einfach wirkende Mittel zu haben, welche die selbsttätige Regelung der Durchflußöffnungen in den Plattentellern, des Turmes in Abhängigkeit von dem im Turm vorhandenen Druckunterschied übernehmen. Es ist vorteilhafter, zur Erzielung einer gleichmäßigen Gas- oder Dampfverteilung an Stelle der üblichen, auf einen engen Bereich beschränkten, fest eingestellten Öffnungen und der Sprudelhauben mit ihren dazugehörigen Abzügen Regelteile zu verwenden, welche die öffnungen innerhalb eines größeren Bereiches selbsttätig verstellen. Sobald ein bestimmter Tiefstwert des Druckunterschiedes im Plattenturm vorhanden ist, wird ungefähr die Hälfte des möglichen

Öffnungsbereiches wirksam. Wenn nun der Druckunterschied leicht darüber hinaus ansteigt, dann tritt entsprechend den Strömungsanforderungen selbsttätig ein Verstellen der Durchlaß öffnungen ein, bis mit weiterer Steigerung des Druckunterschiedes die Verschlüsse die öffnungen über den halben Öffnungsbereich hinaus öffnen. Jetzt beginnt das Öffnen der zweiten Hälfte der öffnungen, so daß ohne merkbares Ansteigen der Druckdifferenz ίο zusätzliche Mengen einströmen. Dies, hält so· lange an, bis die Druckunterschiedszunahme groß genug ist, um die völlige Freigabe der öffnungen zu bewirken. Bis zum völligen Öffnen beider Seiten eines jeden Ver Schluß teiles strömen mit steigender Druckdifferenz zusätzliche Mengen ein. Der Flüssigkeitsspiegel über den Sprudelhauben eines Plattentellers verändert sich, da der Flüssigkeitsspiegel an der Eintrittsseite des Tellers höher liegt als an der Auslaufseite, wodurch das Fließen über so den Teller bewirkt wird. Wenn der Plattenteller nicht eben ist, wird sich eine ungleichmäßige Strömung der Flüssigkeit über den Teller ergeben, was von der ungleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung am Zulaufwehr oder von dem Zusammenkommen verschiedener Ursachen herrührt. In Betrieb werden bei den üblichen Plattentürmen mit ihren dazugehörigen Abzügen diejenigen Sprudelhauben, welche mit der niedrigeren Flüssigkeitssäule belastet sind, im wesentlichen die gesamte Gas- oder Dampfmenge einlassen, wodurch die übrigen Sprudelhauben unwirksam bleiben. Dies trifft für die üblichen Plattentürme zu. Wenn hierbei, wie allgemein zur Bewirkung des Abfließens der Flüssigkeit üblich, der Flüssigkeitsspiegel an der Eintrittsseite höher liegt als an der Austrittsseite, beginnen sich die der Ablaufseite am nächsten gelegenen Sprudelhauben zu öffnen, so daß hier die gesamte Dampf- bzw. Gasmenge einströmt, wodurch das Abfließen der Flüssigkeit über den Teller verhindert wird, so daß der Flüssigkeitsspiegel hierdurch im restlichen Teil des Plattentellers höher steigt als vor dem Einströmen der Gase oder Dämpfe. Mit weiterem Steigen des Gas- oder Dampfstroms kommen zusätzliche Sprudelhauben zur Wirkung, und zwar von der Flüssigkeitsablaufnach der Flüssigkeitseinlaufseite des Tellers zu, bis schließlich bei einem bestimmten Fassungsvermögen alle Sprudelhauben wirksam sind. Die Flüssigkeitsschicht bietet daher dem Gas- oder Dampfstrom in den Plattentellern mit üblichen Sprudelhauben den größten Widerstand. Der Gasoder Dampfstrom sucht so lange den Weg des geringsten Widerstandes, bis der Strömungs.anteil, der durch die Gas- oder Dampfkanäle hindurchströmt, groß genug bzw. größer ist als der Druckdifferenz des Flüssigkeitsspiegels über dem gesamten Plattenteller entspricht.

Erfindungsgemäß wird nun über mindestens einer Öffnung oder auch über einer Anzahl von öffnungen, welche vorzugsweise reihenweise im Plattenteller vorgesehen sind, ein Strömungsregelteil angeordnet. Dieses ist als Schwebeventil ausgebildet, welches normalerweise die Durchlaßöffnungen im Plattenteller verschließt. Es sind ferner auf dem Plattenteller Halteteile angebracht, welche die Lage der Ventile sichern und zugleich ihr Abheben von den öffnungen entsprechend der Änderung des Flüssigkeitsdruckunterschiedes ermöglichen.

Jedes Ventil ist so eingebaut, daß es anfänglich um eine Kante geschwenkt werden kann, derart, daß die andere Kante des Ventils von der Durchlaßöffnung zunächst abgehoben wird, um bei weiterer Zunahme des Druckes der aufwärts gerichteten Strömung völlig von der öffnung abgehoben zu werden.

Vorteilhafterweise ist eine Seite der Ventile leichter als die andere und derart über den öffnungen angeordnet, daß Änderungen im Druckunterschied des Gases unterhalb und oberhalb des Tellers bewirken, daß zunächst die leichte Seite des Ventils von der Öffnung abgehoben wird, während weiteres Steigen des Druckunterschiedes des aufwärts strömenden Gases das völlige Entfernen des Ventils von der Öffnung bewirkt. Die Ventile werden selbsttätig gegen die Richtung der Schwerkraft bewegt, um so die Durchlaßöffnungen bei einem bestimmten Tiefstwert der Druckdifferenz ungefähr zur Hälfte freizugeben. Der übrige Teil der Öffnungen wird beim leichten Ansteigen der Druckdifferenz" mit der Gas- oder Dampfmenge, welche mit der Öffnungsweite und dem Druckunterschied über den Tellern zunimmt, weiter freigegeben. Durch selbsttätig angepaßte Regelung der Gasmenge, welche die Durchlaßöffnungen durchströmt, und durch zusätzliche Strömungssteuerteile der beschriebenen Art wird ein gleichmäßiges Strömen der Dämpfe oder Gase durch die Vielzahl der Öffnungen in jedem Plattenteller erreicht. Sämtliche Durchlaß öffnungen, welche unter den Schwebeventilen liegen, sind im wesentlichen in halb geöffneter Lage, bis der Druckunterschied genügend groß ist, um das weitere Öffnen des verbliebenen Durchlaßanteiles zu veranlassen. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die Dichte der die Durchlaßöffnungen begrenzenden Flüssigkeit infolge der Sprudelwirkung so gleichmäßig geworden, daß jedes zusätzliche Öffnen drosselartig gleichmäßig mit allen übrigen Öffnungen des Tellers und den entsprechenden Strömungssteuerventilen erfolgt. no

Der dem Dampf oder Gas entgegenstehende Widerstand wird dadurch überwunden, bevor irgendeine Stelle des Tellers von Dampf oder Gas durchströmt wird. Demnach wirken die erfindungsgemäßen Plattenteller derart, daß fast alle Flüssigkeitsspiegelunterschiede bei den verschiedenen Durchlaßöffnungen im Teller ausgeschaltet sind, bevor der Gas- oder Dampfstrom bei irgendeinem praktischen Kleinstwert einsetzt. Deswegen ist keine wahrnehmbare Ungleichmäßigkeit in der Gas- oder Dampfverteilung vorhanden, wenn der gewünschte Dampf- oder Gasstrom einsetzt. Hierdurch wird bei steigendem Gas- oder Dampfanteil und abnehmender Dichte der die Durchlaß öffnungen umgebenden Flüssigkeit der Unterschied im Flüssigkeitsspiegel der einzelnen Durchlaßöffnun-

gen weiter vermindert bis zu dem Punkt, wo der Flüssigkeitsspiegel an verschiedenen Durchlaßöffnungen im gesamten Turm für alle praktischen Fälle gleich groß ist.

Bei den bisher bekannten Sprudelhauben und Abzügen besteht ein schlechter Kontakt zwischen Gas oder Dampf und der die Sprudelhauben umgebenden Flüssigkeit, so daß nur verhältnismäßig große Gas- oder Dampfblasen die Flüssigkeit

ίο durchsetzen, die nur verhältnismäßig kleine Oberflächen zur Berührung des Dampfes oder Gases mit der Flüssigkeit aufweisen.

Erfindungsgemäß sind ferner Einrichtungen vorgesehen, welche die Gase oder Dämpfe in die Flüssigkeit mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit einblasen. Dies bewirkt, daß der Gas- oder Dampfstrom bei Eintritt in die Flüssigkeit in sehr kleine Blasen aufgeteilt wird, was deutlich an der großen Menge Schaum oberhalb des Plattentellers erkennbar ist. Vergleichsweise wird unter gleichen Bedingungen über einem Plattenteller, der mit Sprudelhauben und Abzügen ausgerüstet ist, praktisch überhaupt kein Schaum erzeugt. Statt dessen wird eine heftige Bewegung von Flüssigkeitstropfen erreicht, welche über dem Plattenteller infolge des Platzens der großen, von den Sprudelhauben ausgehenden Blasen entstehen.

Schließlich kann jedes Schwebeventil winkelförmigen Querschnitt haben, um so -die vorerwähnte leichte und schwere Seite zu bilden, wodurch das anfängliche Schwenken um die Eckkante ermöglicht wird, wobei das leichte Ende des Ventils von der Durchflußöffnung abgehoben wird und bei weiterem Steigen des aufwärts gerichteten Gas- oder Dampfdruckes an der Unterseite des Tellers völlig von der Öffnung entfernt wird, um endlich um die Kante der leichten Seite versdhwenkt zu werden, so daß die schwere Seite ebenfalls von der Öffnung abgehoben wird, wodurch die gesamte Gas- oder Dampfmenge durchströmen kann.

Die Zeichnungen stellen mehrere Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. ι einen Querschnitt eines Plattenturmes mit einem Gas- und Flüssigkeits-Kontaktapparat,

Fig. 2 einen Ausschnitt nach 2-2 der Fig. 1, der den Teller nach Fig. 1 und den darunterliegenden wiedergibt,

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt nach 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht der Fig. 3 mit einigen geschnittenen Teilen,

Fig. 5 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt nach 5-5 der Fig. 1,

Fig. 6 einen Längsschnitt, aus dem Einzelheiten des Winkelschwebeventils, welches an der einen Seite angehoben ist, ersichtlich sind,

Fig. 7 einen Längsschnitt, aus welchem das Winkelschwebeventil in seiner Öffnungsstellung ersichtlich ist,

Fig. 8 schaubildlich das Winkelschwebeventil und das zugehörige Halteblech,

Fig. 9 einen Längsschnitt eines Plattenturmes mit einer weiteren Ausbildung eines Gas- und Flüssigkeits-Kontaktapparates,

Fig. 10 einen Längsschnitt nach 10-10 von Fig. 9, aus welchem der in Fig. 9 gezeigte und ein weiterer Teller ersichtlich sind,

Fig. 11 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt nach Fig. 9 mit teilweise entfernten Einzelteilen,

Fig. 12 einen Längsschnitt nach 12-12 der Fig. 11, aus welchem das Regelelement bzw. Ventil in seiner normalen Verschlußstellung ersichtlich ist,

Fig. 13 eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung, welche das mit einem Ende angehobene Ventil wiedergibt,

Fig. 14 eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung, aus der das Schwebeventil in seiner völlig geöffneten Lage ersichtlich ist,

Fig. 15 einen Schnitt des Profils des. Schwebeventils und punktiert die mögliche Verlängerung des senkrechten Schenkels, wodurch die Durchflußcharakteristik des Apparates verändert werden kann,

Fig. 16 eine der Fig. 15 entsprechende Darstellung, in welcher mit gestrichelten Linien angedeutet ist, wie der senkrechte Schenkel hinsichtlich des längeren horizontalen Schenkels mehr oder weniger geneigt sein kann,

Fig. 17 einen schaubildlichen Teilschnitt, aus welchem die Halterung zur beweglichen Aufnahme der angrenzenden Endteile der Ventile, wie sie aus Fig. 9 ersichtlich sind, zu entnehmen ist,

Fig. 18 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 19 einen Teilschnitt nach 19-19 der Fig. 18,

Fig. 20 eine schaubildliche Wiedergabe der Anordnung der Ventile nach Fig. 18.

In der Zeichnung ist der Gas- und Flüssigkeits-Kontaktapparat als Platten turm 10 wiedergegeben, der mit einer beliebigen Anzahl von Plattentellern versehen sein kann. Diese sind senkrecht übereinander und entfernt voneinander angeordnet, und zwar seitlich so versetzt, daß die Flüssigkeit von einem Teller 11 nach einem Teller 12 (Fig. 2) vom Eintritt am höchsten Teller bis zum Auslauf am Bodenteller kreuzweise von einer Seite des Turmes 10 nach der anderen Seite läuft. Jeder Teller des Plattenturmes bildet einen senkrecht gerichteten Raum 13, welcher jeweils an einer Seite des Plattenturmes verläuft und dazu dient, die fallende Flüssigkeit aufzunehmen und sie über einen Überlauf 14 (Fig. 2) zu leiten. Von hier aus gelangt die Flüssigkeit über den Teller 11 und einen weiteren Überlauf 15 in den Raum 16, welcher dem abwärts führenden Raum 13 auf der gegenüberliegenden Seite des Turmes 10 entspricht. Oberhalb des Tellers 12 ist der Raum 16 angeordnet, und zwar diametral entgegengesetzt dem Raum 13. Jeder Teller weist zwischen dem Überlauf 14 und dem Überlauf 15 eine oder mehrere Durchflußöffnungen 17 auf, welche vorzugsweise versetzt in voneinander entfernten Reihen angeordnet sind, um so dem Gas oder Dampf zu ermöglichen, von Punkten unterhalb der Teller nach solchen oberhalb der-

selben strömen zu können, so daß während des Arbeitsvorganges ein Kontakt- oder Mischprozeß der aufwärts steigenden Gase und Dämpfe und der abwärts fallenden Flüssigkeiten bei deren seitlichen Überlauf von einer zur anderen Seite ermöglicht wird. Die Gase oder Dämpfe können unter Druck in den Gas- oder Dampf-Flüssigkeits-Kontaktturm io durch einen Einlaß i8 (Fig. 2) einströmen, welcher seitlich unterhalb des Bodentellers von Turm 10 angeordnet ist, und dann den Turm 10 durch eine nicht dargestellte Auslaß öffnung, welche über dem obersten Teller von Turm 10 angeordnet ist, nach dem senkrechten Durchströmen jedes einzelnen Tellers verlassen.

Die Durchlaß öffnungen 17, welche in den Tellern vorgesehen sind, werden durch strömungsregulierende Teile, welche vorzugsweise als winkel- oder L-förmige Ventilklappen ausgebildet sind, verschlossen. Jedes Ventil 19 hat einen horizontalen Schenkel 20 und einen vertikalen Schenkel 21, die sich in Länge und Querschnitt ändern können, um den besonderen Anforderungen desjenigen Tellers, für den sie bestimmt sind, angepaßt zu werden. Jedes Teil 19 bildet ein schwebendes oder bewegliches Gelenkventil und weist eine solche Länge auf, daß der horizontale Schenkel eine Reihe Durchlaßöffnungen 17 abdeckt und normalerweise infolge seines Gewichtes mit der Oberseite des Tellers derart zusammenwirkt, daß er die Durchflußöffnungen verschließt. Jedes der voneinander entfernten Schwebeventile 19 ist innerhalb der gewünschten Grenzen auf seinem Teller in der Längslage durch quer verlaufende Halteleisten 22 gesichert, deren Zahl entsprechend der Anzahl Reihen von Durchflußöffnungen und den den entsprechenden Tellern zugeordneten Schwebeventilen geändert werden kann. Jede Halteleiste 22 kann Winkelprofil haben und somit einen horizontalen Schenkel 23 und einen vertikalen nach oben gerichteten Schenkel 24 besitzen. Darüber hinaus sind Abstandsplatten 25 fest mit der Unterseite der Schenkel 23 der Halteleisten 22 auf geeignete Weise verbunden, beispielsweise punktgeschweißt. Die Platten 25 und Halteleisten 22 sind lösbar an einer bestimmten Stelle innerhalb des Plattenturmes mittels Gewindebolzen fest angebracht; diese gehen durch die Platten hindurch und sind mittels Muttern 27 verschraubt (Fig. 5). Jede Platte 25 ist so lang, daß sie kurz vor den Öffnungen 17 endet und mit der Telleroberfläche und dem waagerechten Schenkel 23 des Halteteiles 22 derart zusammenwirkt (Fig. 3), daß sich anschließend Kammern 28 unterhalb der öffnungen 17 ergeben. Diese Kammern nehmen die entgegengesetzt gerichteten Enden der Horizontalschenkel 20 der abhebbar und gelenkig gelagerten Ventile 19 auf, welche normalerweise auf der Oberfläche des Tellers aufliegen, um dabei die Öffnungen 17 (Fig. 3) zu verschließen. Die äußeren Enden der Ventile 19 erstrecken sich bis unter die Halteteile 22 (Fig. 1),. sind aber von der benachbarten Innenwand des Turmes 10 entfernt. Die Anzahl der quer zueinander versetzten Öffnungsreihen 17 kann entsprechend der Anwendung und Verwendung des Gas- oder Dampf-Flüssigkeits-Kontaktapparates geändert werden. Wenn beispielsweise fünf Reihen derartiger Öffnungen vorgesehen sind, wie dies in Fig. ι dargestellt ist, dann werden eine entsprechende Anzahl von Winkelschwebeventilen 19 und irgendeine geeignete Anzahl von Halteteilen 22, von welchen zum Zwecke der Erläuterung drei wiedergegeben sind, notwendig sein. Jede Platte 25 ist schmaler als der horizontale Schenkel 23 des Halteteiles 22 (Fig. 8), wodurch Anschläge entstehen. Die Winkelschwebeventile 19 sind zwischen den längs verlaufenden Reihen der öffnungen 17 unterbrochen, so daß sie entgegengesetzt gerichtete innere Endteile 29 (Fig. 4) aufweisen, die an jeder Seite der Halteteile 22 gelagert sind und die lose in einer Kammer 28 zwischen den voneinander entfernten Seiten 30 und 31 (Fig. 8) auf gegenüberliegenden Seiten der Schenkel 23 des Halteteiles 22 liegen. An den Stellen, wo die Haketeile 22 die Schwebeventile 19 unterbrechen, sind die senkrechten Schenkelteile ausgeschnitten oder umgebogen, um so entgegengesetzt gerichtete Kanten 32 zu bilden. Die Länge der ausgeschnittenen Teile der senkrechten Schenkel 21 ist ein wenig kürzer als das Endteil 29, welches unter dem Halteteil 22 sich erstreckt, so daß jeder waagerechte Schenkel 20 eines Winkelschwebeventils 19 beweglich an den aneinandergrenzenden Enden innerhalb der Kammern 28 (Fig. 3) gelagert ist. Die Kanten 32 der ausgeschnittenen senkrechten Schenkel ergeben einen Anschlag, wodurch die Längsbewegung eines Ventils in bezug auf das Halteteil 22 begrenzt wird. Die Platten 25 sind von den Halteteilen 22 abgesetzt und in Längsrichtung derart voneinander entfernt, daß sie mit den Endteilen 29 der Ventile 19 zusammenwirken und so eine schwebende Schwenkbewegung der Ventile in den Kammern 28 ermöglichen, dabei aber die seitliche Bewegung jedes Ventilteiles 19 auf ein Minimum begrenzen und die richtige Lage der Ventilteile über den öffnungen 17 der Teller bestimmen. Das Winkelschwebeventil 19 ist dabei um die Stärke des senkrechten Schenkels 21 am Endteil 29, welches sich in die Kammer 28 unterhalb des Halteteiles 22 (Fig. 4) erstreckt, kürzer. Dadurch bildet die überstehende Breite des Teiles 19 an den Enden des senkrechten Flansches 21 Anschlagteile 32. Wegen der Ungleichmäßigkeit der handelsüblichen Teile und Abweichungen in den zulässigen Maßtoleranzen des Materials, aus welchem die Teile 25 hergestellt sind, werden in einer Anzahl von Fällen die Platten die unteren Schenkel 23 der Halteteile 22 (Fig. 4) überragen, sofern sie aus gleich breitem Material wie die Schenkel 23 hergestellt sind. Hierdurch entstünde an der einen oder anderen Kante -der Schenkel 23 eine Auflage, gegen welche die Kanten 32 der Schenkel 31 sich legen würden. Dadurch, daß die Platten 25 schmaler als die Schenkel der Halteteile 22 sind, können die Platten 25 die Schenkel 23 unten nicht überragen.

Wegen der winkeligen Ausbildung der Schwebewinkelventile 19 und da der horizontale Schenkel länger ist als der vertikale Schenkel 21, wird.

jedes der vertikal verstellbaren Ventilteile 19 derart ausgebildet, daß je eine leichte Seite 33 und eine schwere Seite 34 entstehen. Letztere wird an der Verbindungsstelle von vertikalem Schenkel 21 und horizontalem Schenkel 20 des Ventils (Fig. 3) gebildet. Wenn jedes Winkelschwebeventil in seiner Schließstellung ist, ruht es auf der Oberfläche des dazugehörigen Tellers, z. B. 11 (Fig. 3). Hierdurch wird erreicht, daß der Druck der Gase oder Dämpfe, welche in den Kontaktapparat durch den Einlaß 18 eintreten und aufwärts durch die Durchlaßöffnungen 17 strömen, schließlich bewirkt, daß jedes Ventil 19 um den Punkt 35 (Fig. 6) schwenkt, um so das leichte Ende 33 nach oben in eine geneigte Lage zu bringen, so daß es den Schenkel 23 des Halteteiles 22 berührt, wodurch ein begrenztes Ansteigen der Gas- oder Dampf menge, welche durch die Öffnungen 17 strömt, ermöglicht wird. Nach weiterem Ansteigen des Druckunterschiedes der Gase oder Dämpfe, welche durch die Öffnungen 17 strömen, wird das Ventil 19 innerhalb der Kammer 26 angehoben, so daß es im Zusammenwirken mit dem Horizontalschenkel 23 unmittelbar unterhalb desselben innerhalb des Halteteiles 22 (Fig. 7) zu liegen kommt und so den Gasen oder Dämpfen freies Strömen durch die öffnungen 17 ermöglicht. Somit ergibt sich, daß jedes Ventilteil 19 derart auf der Oberfläche des Tellers angeordnet ist, daß der Dampf- oder Gasstrom, der die Öffnungen 17 durchsetzt, normalerweise von der Flüssigkeit oberhalb jedes Tellers behindert wird. Aber nicht nur das Gewicht der Flüssigkeit, die jeden Überlauf verläßt, und das Gewicht der Ventile, sondern auch die Öffnungsbegrenzung, die durch die Fläche 23 (Fig. 7) gegeben ist, behindern den Gas- oder Dampfstrom.

Sobald im Betrieb der Gas- oder Dampfdruckunterschied über den Tellern groß genug ist, um das Gewicht der Flüssigkeit, welche sich über dem Teller befindet, auszugleichen, wird das Ende 33 um seinen Schwenkpunkt 35 (Fig. 6) geschwenkt, so daß eine kleine Zunahme der Gas- oder Dampfmenge ermöglicht wird, die von der Tellerunterseite nach oben durch die öffnungen 17 strömt. Die leichten Enden 33 des Winkelventils 19 öffnen reihenweise in der Reihenfolge, die der Größe des Gewichtsanstiegs der Flüssigkeitssäulen auf dem Teller 11 von der Flüssigkeitseintrittsseite nach der Flüssigkeitsaustrittsseite zu entspricht, wodurch gleichzeitig das Fassungsvermögen ansteigt. Sämtliche leichte Enden 33 eines Tellers 11 werden bei ungefähr 20 %■ des größten Fassungsvermögens und des höchst zulässigen Druckunterschiedes oberhalb eines Tellers 11 entsprechend der Darstellung in Fig. 6 geöffnet. Der Druckunterschied oberhalb jedes Tellers 11 ist verhältnismäßig klein, jedoch genügend groß, um die Verteilung der Gase oder Dämpfe noch zu unterstützen, welche durch die Ventile 19 strömen, die jedem Teller zugeordnet sind. Hierdurch verändert, sobald der Gas- oder Dampfanteil diesen Punkt erreicht hat, die die Durchlaßöffnungen 17 umgebende Flüssigkeit ihre Dichte als Folge eines Gas- oder Dampfeindringens unter Bildung zahlreicher kleiner Blasen in der Flüssigkeit. Die Wirkung des Druckunterschiedes der Flüssigkeitssäulen an jeder Durchlaßöffnung 17 infolge des anfänglichen Gewichtsunterschiedes der oberhalb der verschiedenen Einlaßöffnungen 17 vorhandenen Flüssigkeit ist dann schon fast völlig ausgeschaltet. Deswegen ergibt sich keine beachtenswerte Ungleichmäßigkeit in der Verteilung von Gas oder Dampf bei diesem Druckunterschied bzw. diesem Strömungsanteil, noch entsteht sie beim Ansteigen des Druckunterschiedes und entsprechendem Anwachsen der Strömung bis auf den Höchstwert des Fassungsvermögens des Turmes 10. Es ergibt sich, daß, wenn die Ventile 19 in der in Fig. 6 dargestellten Lage sind und der Druckunterschied zunimmt, die Anteile von Dampf und Gas entsprechend ansteigen. Bei etwa dem doppelten Betrag des Druckunterschiedes, bei welchem die leichten Enden 33 der Schenkel 20 des Ventils 19 sich zu öffnen anfingen und ganz öffneten, beginnt der Schwenkpunkt 35 der schweren Seite des Ventils 19 sich zu heben. Sämtliche Kanten 35 der Ventile 19 werden wegen der Gleichmäßigkeit der zwischen allen Ventilen 19 eines jeden Tellers vorhandenen Flüssigkeitsspiegel entsprechend dem erforderlichen Maß geöffnet, so daß der Dampf- oder Gasanteil, der dem Teller zugeleitet werden soll, eintreten kann. In dem Maße, wie die Gas- und Dampfanteile zunehmen, nähern sich die Enden 35 der Lage nach Fig. 7, bei der die leichten äußeren Enden 33 in der Lage verbleiben, in welcher sie nach Fig. 6 waren, während die Enden 35 sich von ihrer Schließlage in ihre Öffnungslage (Fig. 7) begeben, ohne daß eine merkliche Zunahme des Druckunterschiedes über dem Teller 11 erfolgt. Wenn die Schwebeventile 19 die Lage nach Fig. 7 einnehmen, dann strömen bei entsprechender Zunahme des Druck-Unterschiedes über dem Teller 11 zusätzlich Gasoder Dampfmengen ein, bis der zulässige Höchstdruck erreicht ist, bei welchem die größte Menge von Gas oder Dampf einströmt. Zwischen dem anfänglichen Anheben der Schenkel 20 aus der in Fig. 3 gezeigten Lage und dem Bewegen in die in Fig. 6 gezeigte Lage herrscht eine Zeit der Instabilität, während welcher die Schenkel 20 zwischen geöffneter und teilweise geschlossener Lage bei mäßiger Frequenz flattern, bis sie die in Fig. 6 gezeigte Lage einnehmen. Bei dieser Bewegung wird jedes Ventil 19 in eine Lage gebracht, in welcher die Enden 35 mit den entsprechenden senkrechten Seiten 36 (Fig. 6) der Platten 25 zusammenwirken. Sobald die Enden 35 angehoben werden, ergibt ihre Berührung mit den Seiten 36 eine dämpfende Wirkung, so daß die Enden 35 allmählich sich öffnen, ohne irgendeine Unstabilität oder ein Flattern zu bewirken, wie dies bei den leichten Enden beim anfänglichen Abheben von den Öffnungen 17 entsteht. Die Ventile 19 bleiben auch bei ansteigenden Mengen Gas oder Dampf ruhig, sobald sie die Öffnungslage nach Fig. 7 erreicht haben. Umgekehrt ist die Bewegung der Ventile 19 bei abnehmendem Durchfluß durch die öffnungen 17 genau die gleiche wie während des Öffnungsvor-

ganges, wobei zunächst die Enden 35 und dann die Enden 33 bei leichtem Flattern innerhalb des Bereiches von etwa 20% des Fassungsvermögens des Turmes 10 Schließlage einnehmen. Sobald der Druckunterschied am untersten Teller des Turmes 10 das Gewicht des Schwebeventils 19 und das Gewicht des darüberliegenden Wassers überwindet, wird Gas oder Dampf von dem Teller unterhalb durch die öffnungen 17 einströmen und dabei die Anfangsbewegung der Regelventile 19 derart bewirken, daß die leichten Enden 33 mit den Schenkeln 23 der Halteteile 22 zusammenwirken. Sobald die Gas- oder Dampfmengen zunehmen, setzt eine drosselartig wirkende Sekundärbewegung der Schwebeventile 19 ein, und zwar so lange, bis sie durch das durch die Schenkel 23 der Halteteile 22 in den Kammern 28 verursachte Erreichen der oberen Grenze der Öffnungsmöglichkeit beendet wird. Entsprechend wird der Druckunterschied der Gase oder Dämpfe über dem höchsten Teller und über- jedem der dazwischen befindlichen Teller die Ventilstellung in gleicher Weise beeinflussen.

Wegen der gleichmäßigen Verteilung der durch die Öffnungen 17 hindurchströmenden Medien ist die Gas- oder Dampfgeschwindigkeit zwischen den einzelnen Tellern gleichmäßig innerhalb des gesamten Turmquerschnittes und verändert sich in keinem Gebiet. Daraus ergibt sich, daß nur ein geringer Sog entsteht und die Flüssigkeitstropfen eines Tellers ausschließlich durch die Geschwindigkeit des emporströmenden Dampfes zum nächsten Teller aufwärts getragen werden. Somit herrscht eine dauernde Nebelbildung innerhalb des Gesamtgebietes eines Tellers; sie ist abhängig von der Wirksamkeit des Kontaktes zwischen Gas und Dampf einerseits und der fallenden Flüssigkeit andererseits.

Die Wirkungsweise des Kontaktapparates gemäß der Erfindung entscheidet sich somit wesentlich von den üblichen Plattentürmen, welche Sprudelhauben und Abzüge in der bisher üblichen Ausführung aufweisen. Bei diesen wirkte der Strömungswiderstand an jeder öffnung ungenügend auf den Gasstrom ein, so daß nur ungenügende Unterteilung des Gas- oder Dampf stromes in der Sprudelhaube erfolgt und der Dampf oder das Gas auf der Oberfläche jedes Tellers nur ungenügend verteilt wird, sobald Strömungsbeträge unterhalb des festgelegten Fassungsvermögens des Turmes erreicht werden. Demgegenüber wird bei dem Kontaktapparat nach der Erfindung, wenn er in einem Bereich von etwa 20% seines Gesamtfassungsvermögens arbeitet, jedes der Strömungsregel teile 19 Zusatzmengen von Gas oder Dampf einlassen, sobald der Druckunterschied zunimmt bis zu einem Punkt, wo die schweren Enden der Schwebewinkelventile 19 gemeinsam anfangen sich abzuheben und einem weiteren Gasanteil ermöglichen, durch die öffnungen zu strömen, welche durch ein teilweises Anheben der schweren Enden 35 (Fig. 6) weiter freigegeben werden. In ähnlicher Weise wird bei weiterem Anwachsen die Strömung zunehmen, so daß schließlich die Ventile an beiden Seiten völlig geöffnet werden, so daß weitere zusätzliche Gas- oder Dampfmengen entsprechend der Zunahme des Druckunterschiedes einströmen, wobei die Gas- oder Dampfmengen dauernd gleichmäßig über alle Durchlaßöffnungen 17 aufgeteilt werden. Demgemäß wird sich nicht nur ein gleichmäßiger Dampf- oder Gasstrom durch die vielen öffnungen 17 eines einzelnen Tellers ergeben, sondern es wird sich auch eine gleichmäßige Strömung durch die Vielzahl der Öffnungen 17 in den verbleibenden Tellern des Plattenturmes 10 einstellen. Der Plattenturm bzw. das Flüssigkeitskontaktgerät läßt sich für die verschiedensten Zwecke anwenden.

Die geschilderte Arbeitsweise ist für einen Plattenturm von etwa 150 cm Durchmesser brauchbar, wie er hauptsächlich als Absorber bei der Erdölraffination angewendet wird. Bei Vorrichtungen mit üblichen Sprudelhauben und Abzügen stellte sich bei einer Flüssigkeitsmenge, die sich zwischen 210 und etwa 1255 l/min änderte, und einer Gasströmung, die von etwa 9 cbm/min auf 22 cbm/min anstieg, über den 49 Sprudelhauben, welche in sechs Reihen zu sieben bis neun Hauben angeordnet waren, kein gleichmäßiges Sprudeln ein. In keinem Fall konnte erreicht werden, daß mehr als etwa drei Viertel aller Sprudelhauben Gas hindurchließen, wenn sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas innerhalb des gesamten Volumenbereiches eingeregelt wurden. Im Durchschnitt und wahrscheinlich sogar im größeren Teil der durchgeführten Versuche waren nur zwei Reihen wirksam, derart, daß das Gas nur durch etwa ein Drittel der gesamten Anzahl Sprudelhauben strömte.

In der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 9 bis 17 bezeichnet 40 einen Plattenturm, der mit einer beliebigen Anzahl von senkrecht voneinander entfernten Tellern 41 und 42 (Fig. 10) versehen sein kann. Jeder Teller bildet einen Raum 43 für die fallende Flüssigkeit. Sobald die Flüssigkeit den Raum 43 verläßt, fließt sie über einen Überlauf und weiter über den Teller 41 und einen weiteren Überlauf 45, um dann in den Raum 46 des nächsten Tellers, beispielsweise 42 (Fig. 10), zu fließen, der von gleicher Ausbildung wie der Teller 41 ist und welcher seinen Überlauf 45 diametral gegenüberliegend zu dem Überlauf des Tellers 41 hat. Jeder Teller weist eine Anzahl Durchlaßöffnungen 47 auf, welche normalerweise mittels Stromungsregelteilen verschließbar sind. Diese weisen vorzugsweise die Form eines Winkelschwebeventils auf, das in der Konstruktion und der Arbeitsweise dem zuvor beschriebenen Ventil 19 entspricht. Jeder Teller weist eine oder mehrere Querreihen von gegeneinander versetzten öffnungen 47 (Fig. 9) auf, deren Zahl abhängig von der Größe des Tellers ist. So können beispielsweise zehn Reihen mit Öffnungen angeordnet werden, wie dies auf dem Bodenteller (Fig. 9) gezeigt ist. Jedes Schwebeventil 48 weist einen horizontalen Schenkel 49 und einen vertikalen Schenkel 50 (Fig. 12) auf und ist normalerweise so eingebaut, daß es oben auf dem Teller derart ruht, daß der horizontale Schenkel 49 die darunterliegenden öffnungen 47 überdeckt und ver-

schließt. Der horizontale Schenkel 49 ist länger als der vertikale Schenkel 50, während die Länge des Ventils 48 zweckentsprechend gewählt wird. Die Enden eines jeden Winkelventils 48 sind an den vertikalen Schenkeln 50 ausgeschnitten oder umgebogen wie bei 51 (Fig. 11), so daß eine entgegengesetzt geneigte Kante 50' (Fig. 17) gebildet wird. Die Enden des horizontalen Schenkels 49, welche an das ausgeschnittene Teil 51 anschließen, sind wie bei 52 ausgeschnitten, so daß sich ein abgesetztes Endteil 53 ergibt. Das Ventil 48 wird innerhalb der gewünschten Grenzen sowohl bezüglich der Seitenais auch der Längslage auf dem Teller mittels längs voneinander entfernter Halteteile 54 gehalten. Jedes dieser Halteteile 54 weist einen Steg 55 eines U-förmigen Mittelteiles auf, das parallele Schenkel 56 hat, welche in horizontal, verlaufende Flansche 57 übergehen, die ihrerseits nach entgegengesetzt gerichteten Seiten des Halteteiles verlaufen. Die Flansche 57 liegen auf dem Teller auf und sind mit ihm in geeigneter Weise, beispielsweise mittels Niete oder Bolzen 58, verbunden. Die Winkelventile 48 sind getrennt und unabhängig voneinander angeordnet und derart in den Halteteilen 54 gelagert, daß sie auf dem Teller bewegbar sind. Die horizontalen Stege 55 der U-förmigen Halteteile 54 sind im gleichen Abstand voneinander angeordnet und liegen jeweils zwischen Gruppen von Öffnungen 47 (Fig· 9) eines Tellers 41. Die Halteteile 54 verlaufen quer zu den abgesetzten Endteilen 53 der zugehörigen Winkelventile 48 (Fig. 17), derart, daß die Endteile 53 lose von entgegengesetzten Seiten der Halteteile 54 in eine Öffnung 59 hineinragen. Diese Öffnungen entstehen zwischen der Oberfläche eines Tellers und den Stegen 55, welche die vertikale Bewegung begrenzen. Dabei erstreckt sich das eine Ende der Halteteile 54 bis in den Ausschnitt 51, welcher durch das Entfernen der vertikalen Schenkel 50 entsteht. Dieser kann dadurch mit den Kanten 50' und 52 zusammenwirken, um die Längsbewegung der Ventile nach dem Einbau zu begrenzen.

Infolge dieser Ausbildung kann jedes Winkelventil 48 entsprechend dem Flüssigkeitsdruck, der zwischen dem Raum unterhalb und dem Raum oberhalb des Tellers 41 herrscht, angehoben und von seiner darunterliegenden Durchlaßöffnung entfernt werden und nach weiterem Ansteigen des Flüssigkeitsdruckunterschiedes ein Ansteigen der Flüssigkeitsströmung durch die öffnungen 47 ermöglichen. Die öffnungen 47 oder Gruppen derselben enden vorzugsweise an den Grenzen des Raumes 59, der durch einen U-förmigen Steg 55 gebildet wird. Auf diese Weise werden die Öffnungen bzw. Gruppen derselben völlig von dem horizontalen Schenkel 49 des Winkelventils 48 abgedeckt, wenn es in Schließstellung ist. Dadurch, daß die Öffnungsgrenzen an die Enden der Räume 59 gelegt werden, wird eine besondere Verstärkung des Tellers 41 erreicht, weil das Ursprungsmaterial eines Tellers 41 in dem Bereich unterhalb des Raumes 59 erhalten bleibt und von den Halteteilen 54 überdeckt wird.

Jedes Winkelventil 48 ist so ausgebildet, daß der Gelenkpunkt 60 (Fig. 13) nicht an seine zugehörige Durchlaßöffniung 47 grenzt und außerhalb des Halteteiles 54 zu liegen kommt. Da die Halteteile 54 vorzugsweise mittels Pressen verformt werden, werden sie an den Punkten 61 (Fig. 13) abgerundet, selbst wenn sie sehr sorgfältig gepreßt und wenn die Ventile 48 und die Halteteile 54 aus angenähert gleich starkem Material hergestellt werden. Die Größe der Abrundung innerhalb des Raumes 59 an den Stellen 61 genügt, um mit dem einen oder dem anderen der gegenüberliegenden Enden des abgesetzten Endteiles 53 des Ventils 48 an dem einen oder dem anderen Punkt 61 derart zusammenzuwirken, daß verhindert wird, daß dasjenige Ende des Ventils, welches mit dem Halteteil zusammenwirkt, senkrecht nach oben bewegt wird, bevor es gegen die andere Seite der Öffnung 59 sich anlegt. Wenn die leichten Seiten 63 des Ventils 48 (Fig. 13) mit den gegenüberliegenden Punkten 61 in Kontakt stehen, so daß der Dampf- oder Gasstrom durch die Öffnungen 47 einströmt, beginnt das ganze Ventil zu schweben, und hierbei kippt es derart, daß die abgesetzten Enden 53 in Berührung mit dem Halteteil 54 an seinen Nachbarpunkt 61 kommen. Durch die Anordnung der Gelenkpunkte 60, die gegenüber den Halteteilen 54 versetzt sind, kann das abgesetzte Ende 53 des Schenkels 49, welcher in die Öffnung 59 gegenüber dem Gelenk 60 hineinragt, über den Tangentenpunkt 62 (Fig. 13) der Abrundung 61 des Halteteiles hinaus angehoben werden, sobald die leichte Seite 63 des Ventils in die Lage nach Fig. 13 gebracht worden ist. Wenn nämlich das Ventil sich in diese Lage bewegt hat, öffnet sich die gegenüberliegende schwere Seite des Schenkels 49 entsprechend den durch die Öffnungen 47 strömenden Gasen und entsprechend dem Druckunterschied, der oberhalb des Bereiches liegt, bei welchem die Ventile 48 bewegt werden, um den Gas- oder Dampfaustritt zur Oberfläche der Teller freizugeben. Die Arbeitsweise der Ventile 48 gleicht im wesentlichen derjenigen der zuvor beschriebenen Ventile 19, und die nach oben gerichtete öffnungsbeweguMg jedes Ventils gegenüber seinem Teller wird durch das Anlegen der abgesetzten Enden 53 der horizontale Schenkel 49 gegen die Unterseite des horizontalen Steges 55 (Fig. 14) begrenzt. Jeder Schenkel 56 des Halteteiles 54 ist mit einem dazwischenliegenden rechteckigen Fenster 71 (Fig. 17) versehen, um so den freien Durchgang von Gasen oder Dämpfen und deren Austritt aus dem Raum 59 zur benachbarten Flüssigkeit des Tellers 41 zu gestatten. Diese Ausbildung verhindert, daß Unreinigkeiten oder Fremdkörper sich ansammeln können, falls solche durch das Gas und den Dampf und die Flüssigkeit eingebracht werden. Solche Fremdkörper sind Steine oder Schmuitzteilchen, die sich innerhalb des Raumes 59 ansammeln und gegebenenfalls das Arbeiten der Winkelventile 48 stören könnten.

Die Fig. 15 und 16 zeigen Abwandlungsmöglichkeiten des Profils der Schwebeventile 48. Wie in

Fig. 15 dargestellt ist, kann der vertikale Schenkel 50 entsprechend den gestrichelten Linienzügen 64 und 65 verlängert werden, was bewirkt, daß die leichte Seite 63 des Winkelventils 48 innerhalb eines Bereiches von geringem Druck und folglich die entgegengesetzte schwere Seite 66 innerhalb eines Bereiches von zunehmendem Druck angehoben werden kann. Der horizontale Schenkel 49 liegt normalerweise flach auf dem Teller und verschließt dabei die darunterliegende Öffnung bzw. die darunterliegenden Öffnungen. Sobald das Gerät zu arbeiten beginnt, fangen die leichten Enden 63 an, sich abzuheben, vorausgesetzt, daß der aufwärts gerichtete Gasdruckunterschied dem Gewicht des leichten Endteiles 63 und der Wassersäule oberhalb des Tellers 41 entspricht. Ohne merkliche Änderungen des Druckunterschiedes ergibt sich, ein Ansteigen des. durchströmenden Gasvolumens so lange, bis das leichte Ende 63 die Unter kante des Steges 55 vom Halteteil 54 (Fig. 13) berührt. Bei dieser Lage können zusätzliche Gas- oder Dampfmengen entsprechend dem Druckunterschied oberhalb und unterhalb des Tellers 41 des Schwebeventils 48 einströmen. Schließlich beginnt auch die schwere Seite 66 sich abzuheben, wenn der Druckunterschied über dem Teller 41 dem Gewicht der schweren Seite 66 (Fig. 15) des Schwebeventils 48 und der Flüssigkeitssäule auf dem Teller 41 entspricht. Mit steigendem Gas- oder Dampfvolumen, welches durch die Öffnung 47 einströmt, setzt die schwere Seite ihre Öffnungsbewegung schon bei geringem Anwachsen des Drucliunterschiedes fort, bis endlich die schwere¹ Seite 66 in der oberen Lage sich befindet, wie' in Fig. 14 dargestellt ist. In dieser völlig geöffneten Stellung des Schwebeventils 48 werden zusätzliche Gasmengen in aufwärts gerichteter Strömung durch die Öffnungen 47 hindurchgeblasen, wenn der Druckunterschied über den Tellern zunimmt. Der Unterschied zwischen dem Druck, bei welchem die leichten Enden 63 (Fig. 15) sich abzuheben beginnen, und dem Druck, bei welchem die schweren Seiten 66, mit denen die vertikalen Schenkel 50 verbunden sind, anschließend sich abheben, kann in steigendem Sinne durch Änderung der Länge des kurzen vertikalen Schenkels 50 verändert werden, wie dies durch die gestrichelten Linienizüge 64 und 65 angedeutet ist. Eine solche Verlängerung des Schenkels 56 bewirkt, daß ein höherer Druckunterschied erforderlich ist, um die schwere Seite 66 anzuheben.

Der Druckunterschied, bei welchem sich das leichte: Ende 63 bei einem gegebenen Gewicht des Schwebeventils 48 und ebenso die schwere Seite 66 öffnen, kann entsprechend der Darstellung nach Fig. 16 durch Verlegen des Schwerpunktes des Winkelventils 48 verändert werden. Dies erfolgt durch Ändern der Neigung des langen Schenkels 49 gegenüber dem kurzen Schenkel 50. Bei einem kleinen Winkel, wie er durch die gestrichelten Linienzüge 67 dargestellt ist, muß der Druckunterschied zum Anheben des leichten Endes 63 größer werden, während bei einem größeren Winkel, wie er durch die gestrichelten Linienzüge 68 angedeutet ist, der Druckunterschied kleiner sein kann als bei senkrechter Anordnung des kurzen Schenkels 50. Ein ähnliches Verhalten ergibt sich in den Zwischenlagen nach den gestrichelten Linien 69 und 70, wonach entweder ein größerer oder ein geringerer Druckunterschied nötig ist, um die leichte Seite 63 anzuheben.

Es ergibt sich somit, daß durch Ändern des Neigungswinkels des kurzen Schenkels 50 (Fig. 15) an der Verbindungsstelle des kurzen Schenkels 50 mit dem langen Schenkel 49 (Fig. 16) eine große Anpassungsmöglichkeit an den Druckunterschied, bei welchem sich die leichten Seiten 63 und die schweren Seiten 66 des Ventils 54 öffnen, erzielt werden kann. Der Druckunterschiedsbereich, bei welchem das leichte Ende 63 lumd das schwere Ende 66 sich öffnen, kann entsprechend den besonderen Anforderungen der Arbeitsbedingung verändert werden. Diese Feststellungen wurden bei Durchführung von Versuchen getroffen, bei welchen der Druckunterschied zum Anheben der leichten Seiten 63 zwischen 0,15 und 2,5 cm Wassersäule und zum Anheben der schweren Seiten 66 der Ventile 48 zwischen 2,0 <und 5,5 cm Wassersäule lag. In allen Fällen war der Druckunterschied zum Anheben der schweren Seiten 66 um 0,50 bis 0,75 cm Wassersäule größer als der Druckunterschied, bei welchem der Öffnungsvorgang einsetzte.

Eine weitere Ausführungsfoirm der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 18, 19 und 20 als Ausschnitt eines Tellers für einen Plattentuirm dargestellt. Eine 'beliebige Anzahl dieser Teller kann innerhalb des Kontaktapparates angebracht sein, wobei jeder Teller mit einer oder mit mehreren Durchlaß öffnungen 76 versehen ist, welche mittels eines oder mehrerer Schwebeventile 77 verschlossen werden können. Diese haben eine flach und breit verlaufende Form und sind so angeordnet, daß sie auf der Oberfläche des Tellers 75 aufliegen, wobei sie die darunterliegenden öffnungen abdecken und verschließen. Die Öffnungen 76 können versetzt und in parallel verlaufenden Reihen in Abständen voneinander angeordnet sein. Dabei können die Öffnungen irgendeinen beliebigen Neigungswinkel gegenüber dem Teller 75 haben, der von der Größe und der besonderen Aufgabe, für welche der Kontaktapparat bestimmt ist, abhängt. Die Enden jedes Schwebeventils 77 sind ausgeschnitten oder albgesetzt (Fig. 18, Ziffer 78), um eine schräg verlaufende Kante 79 zu erzielen. Jedes Ventil ist relativ zu seiner zugeordneten öffnung 76 bewegbar angebracht, was durch die offenen Halteteile 80 erreicht wird, welche U-förmig ausgebildet sind. Jedes Halteteil 80 weist einen Horizontalsteg 81 auf, welcher Schenkel 82 besitzt, die ihrerseits in horizontal nach außen verlaufende Flansche 83 (Fig. 20) übergehen. Die Schenkel 82 können mit Öffnungen 84 versehen sein. Jedes Halteteil 80 ist in geeigneter Weise mit dem Teller verbunden, beispielsweise durch Bolzen oder Niete 85. Die Halteteile 80 sind derart angeordnet, daß sie die abgesetzten Endteile 78· der Ventile 77 überdecken und ein getrenntes und unabhängiges Bewegen der

Schwebeventile ermöglichen, derart, daß diese sich von ihren zugehörigen Durchlaßöffnungen 76 abheben können. Die abgesetzten Endteile 78 der Ventile JJ ragen lose in die Kammer 86 ein, und zwar zwischen den Steg 81 des Halteteiles und den Tellern; dies bewirkt, daß die Ventile im wesentlichen die Öffnungen j6 mittig abdecken. Der Steg 81 bildet zugleich einen Anschlag, um hierdurch die aufwärts gerichtete senkrechte Bewegung des Ventils Jj zu begrenzen. Die schrägen Kanten 79 wirken mit den benachbarten Seiten der Halteteile 80 zusammen, um die Längsbewegung jedes Schwebeventils nach dem Zusammenbau zu begrenzen.

Die flachen Schwebeventile JJ unterscheiden, sich von den zuvor beschriebenen Winkelschwebeventilen dadurch, daß die Ventile Jj normalerweise zunächst aufwärts schweben und nicht zunächst uim eine Kante schwenken, und zwar so lange, bis schließlich die eine oder andere Seite mit der Abrundung 87 des Halteteiles 80 (Fig. 20) zusammenwirkt. Sobald eine Seite des Ventils in dieser Lage gegenüber der Abrundung 87 sich befindet, wird diese Seite des Ventils zur Gelenkseite, derart, daß sich ein anfängliches Abheben in ähnlicher Weise wie bei dem zuvor beschriebenen Winkelventil 48 einstellt. Jede Seite des Ventils Jj ist so ausgebildet, daß das Gelenk, bezogen auf das Halteteil 80, außen liegt. Wenn die Gegenseite sich anhebt, wird diejenige Kante des abgesetzten Endteiles 78 eines Schwebeventile, welche gerade mit der Abnundung 87 zusammenwirkt, angehoben bis zum Tangentenpunkt 88 (Fig. 20) der Abrundung 87. Anstatt daß jedes Schwebeventil Jj an beiden Seiten der Öffnungen 76 gleich breit ist, kann es aber auch an einer Seite der öffnung j6 schmaler als an der Gegenseite sein, indem beispielsweise die Fläche 89 (Fig. 18) längs der strichpunktierten Linie 90 entfernt wird, so daß die eine Seite des Ventils JJ geradlinig verläuft bzw. als Fortsetzung des abgesetzten Endteiles 78 mit den schrägen Kanten 79 angesehen werden kann. Wenn die Fläche 89 am Ventil nicht vorhanden ist, dann gibt es nur eine Seite mit schräg verlaufenden Kanten 79, so daß diese Seite die schwere darstellt und die Gelenkkante bildet, um welche das Ventil bei seiner Anfangsbewegung schwenkt. Das Schwebeventil JJ befindet sich infolge seines Eigengewichtes normalerweise in Schließlage. Sobald Gas oder Dampf beginnt aufwärts durch die Schlitze 76 von unten durch die Teller 75 einzuströmen, fangen diejenigen Ventilreihen JJ, welche den niedrigsten Wasserspiegel aufweisen, also die, welche in der Nähe der Flüssigkeitsablaufseite des Tellers 76 liegen, an sich zu öffnen. Wenn der Gas- oder Dampfstrom weiter entsprechend dem Anwachsen des Gas- oder Dampfdruckunterschiedes über dem Teller 75 zunimmt, werden sich zusätzliche Ventilreihen Jj öffnen, und zwar in der Richtung vom Flüssigkeitsauslauf nach der Flüssigkeitseinlaufseite zu. Wenn endlich der Gas- oder Dampfaustritt etwa 50 % des größten Fassungsvermögens des Systems ausmacht, werden sämtliche Ventile JJ geöffnet sein. In dieser Öffnungslage aller Ventile JJ strömt durch die Öffnungen 76 zusätzlich Gas oder Dampf entsprechend dem Anwachsen des Druckunterschiedes über den Tellern 75 aufwärts. Die Kennwerte der Schwebeventile JJ können durch Ändern des Gewichtes je nach Wahl der Stärke oder des Werkstoffes, aus welchem sie hergestellt werden, abgewandelt werden.

Statt auif den Tellern in Reihen versetzt zueinander angeordnet und rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit, vom Einlaufwehr zum Überlaufwehr zu verlaufen, können die Durchlaßöffnungen und ihre zugehörigen Ventile auch so angeordnet sein, daß die Flüssigkeitsströmung über jeden Teller parallel zu den Durchlaßöffnungen und ihren dazugehörigen Schwebeventilen gerichtet ist. Schließlich können die Reihen der Durchlaßöffnungen eines Tellers und ihre zugehörigen Ventile in diagonalen Reihen versetzt unter einem beliebigen Winkel, bezogen auf die Flüssigkeitsströmungsrichtung vom Einlaufwehr zum Überlaufwehr angeordnet sein.

Die Lage der winkelförmigen Ventile, wie sie aus den Fig. 1 bis 17 einschließlich ersichtlich sind, ist so, daß die Flüssigkeit nach den leichten Enden zu und weg von den schweren Enden eines jeden Ventils läuft, so daß beim anfänglichen Öffnen der Ventile das Gas oder der Dampf gegen die Strömungsrichtung der Flüssigkeit in diese bei ihrem Überqueren des Tellers einströmt. Die winkelförmig ausgebildeten Schwebeventile können auch, wenn erforderlich, gegen die Strömungsrichtung der Flüssigkeit auf dem Teller verlaufen. Eine solche Anordnung, wonach die Flüssigkeitsströmungen vom Einlauf wehr 14 nach dem Überlaufwehr 15 (Fig. 1) verläuft, ist nach den schweren Enden zu und von den leichten Enden weg gerichtet. Ebenso kann auch für besondere Verwendungszwecke die Lage der Ventile bezüglich der schwere» und leichten Enden wechseln oder beliebig gegenüber der Strömungsrichtung der Flüssigkeit aiuf dem Teller gewählt werden, je nachdem die versetzten Durchlaßöffnungen rechtwinklig, parallel oder beliebig geneigt zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit auf dem Teller vorgesehen sind.

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Gas- und Flüssigkeits-Kontaktapparat, bestehend aus einem Plattenturm mit wenigstens einem mit Durchlaßöffnungen versehenen Plattenteller, gekennzeichnet durch wenigstens ein auif dem Teller befindliches Schwebeventil zum Verschließen der Durchlaßöffnungen und lagesichernde Halteteile, welche das Abheben des Schwebeventils von der Öffnung entsprechend der Änderung des Flüssigkeitsdruck-Unterschiedes zwischen der Unter- und Oberseite des Tellers zulassen.

2. Kontaktapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil um eine Kante schwenkbeweglich ist, wobei das entgegengesetzte Ende des Ventils von der Durchlaß-

öffniung abgehoben wird und daß nach Zunahme des aufwärts gerichteten Strömungsdruckes das Ventil völlig von der öffnung entfernbar ist.

3. Kontaktapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in seiner Normallage infolge seines Eigengewichtes die Öffnung verschließt.

4. Kontaktapparat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Ventils leichter ist als die andere und das Ventil über den Durchlaßöffnungen so angeordnet ist, daß Änderungen im Gasdruckunterschied auf der Unter- und Oberseite des Tellers bewirken, daß zunächst die leichte Ventilseite von den öffnungen abgehoben wird und dann bei Druckzunahme der aufwärts gerichteten Gasströmung die schwere Seite von der öffnung entfernt wird.

5. Kontaktapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwebeventil winkelförmigen Querschnitt hat, wobei der vertikale Schenkel von einer Seite des horizontalen Schenkels aufwärts gerichtet ist, und somit eine Seite aufweist, welche schwerer als die Gegenseite ist.

6. Kontaktapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwebeventil flach ist und entsprechend dem Flüssigkeitsdruckunterschied auf der Unter- und Oberseite des Tellers von den öffnungen weg bewegbar ist und nach Zunahme des Flüssigkeitsdnuickunterschiedes einen Anstieg des Durchströmens durch die Öffnungen ermöglicht.

7. Kontaktapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl flacher

Schwebeventile zum Verschließ en der Öffnungen vorgesehen ist, wobei jedes Ventil verjüngte Enden und diese überdeckende Halteteile U-förmiger Gestalt aufweist, und jedes U-förmigeTeil des Halteteiles dazu dient, die aufwärts gerichtete Bewegung des Scbwebeventils gegenüber dem Teller zu. begrenzen.

8. Kontaktapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Halteteil ein im wesentlichen U-förmiges Zwischenstück bildet, welches horizontal verlaufende Flansche aufweist, die in einander entgegengesetzter Richtung vom U-förmigen Teil ausgehen und deren Flansche durch Befestigungsmittel am Teller angebracht sind, wobei das U-förmige Teil eines jeden Halteteiles derart am Teller angebracht ist, daß sich ein Raum ergibt, in welchen von gegenüberliegenden Seiten die verjüngten Enden der Ventile einragen, so daß deren Aufwärtsbewegung durch das Anlegen der abgesetzten Enden an der Unterseite des U-förmigen Teiles begrenzt wird.

9. Kontaktapparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Bewegung der Ventile durch Anschlagen der verjüngten Enden der Ventile an den vertikalen Schenkeln der U-förmigen Zwischenstücke der Halteteile begrenzt wird.

10. Kontaktapparat nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Schenkel der U-förmigen Halteteile mit Öffnungen versehen sind, die das Entfernen irgendeines Fremdkörpers gestatten, der sich in dem Raum zwischen einem Halteteil und einem Teller angesetzt hat und der die freie Bewegung des Schweberventils verhindern würde.

11. Kontaktapparat nach Anspruch 4 oder 5, dessen Teller versetzt zueinander verlaufende Reihen von Durchlaßöffnungen aufweisen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von gelenkig ■gelagerten Schwebeventilen zum Verschließen der öffnungen und eine Anzahl von Halteteilen, welche quer dazu verlaufen, wobei jedes Halteteil die längs im Abstand zueinander verlaufenden Ventilreihen unterbricht, und Mittel zur Befestigung mit dem Teller, wobei die Halteteile mit der Oberfläche des Tellers derart zusammenwirken, daß an den Trennpunkten der Halteteile Kammern entstehen, in welche die Schwebeventile einraigen.- ■

12. Kontaktapparat nach Ansprüchen 5 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwebeventile Endteile aufweisen, welche in den Kammern vertikal bewegbar sind.

■ 13. Kontaktapparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Schenkel der Ventile die vertikalen Schenkel überragen und von den Halteteilen überdeckt werden, wobei jedes Ventil gleichmäßig von den Enden entfernt, oberhalb der horizontalen Schenkel ausgeschnitten und so gelagert ist, daß die vom Teller aus aufwärts gerichtete Bewegung des Schwebeventils begrenzt wird.

14. Kontaktapparat nadh Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Schenkel der Ventile verjüngte Endteile besitzen, welche die Enden der vertikalen Schenkel überragen, und daß die Halteteile im wesentlichen U-Form besitzen und die abgesetzten Endteile der horizontalen Schenkel überdecken und im gleichen Abstand von den zugehörigen verjüngten Enden der horizontalen Schenkel entfernt und derart angeordnet sind, daß die vom Teller aus aufwärts gerichtete Bewegung des Schwebeventils begrenzt no wird.

15. Kontaktapparat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Halteteil ein U-förmiges Zwischenstück mit horizontalen Endflanschen aufweist, die sich in entgegengesetzter Richtung von dem U-förmigen Zwischenstück aus erstrecken und mit dem Teller derart verbunden sind, daß ein Raum entsteht, in welchen von entgegengesetzt gerichteten Seiten die verjüngten Enden der horizontalen iao Schenkel der Ventile einragen und welche die ■aufwärts gerichtete Bewegung der Ventile dadurch begrenzen, daß sich .die Enden der horizontalen Teile der Ventile an die Unterseite des U-förmigen Zwischenstückes des Halteteiles anlegen.

16. Kontaktapparat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Bewegung der Ventile derart begrenzt wird, daß die verjüngten Enden der horizontalen Teile der Ventile sich gegen die vertikalen Seiten der U-förmigen Zwischenteile der Halteteile anlegen.

17. Kontaktapparat nach Ansprüchen 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ändern des Öffnungsverhältnisses der schweren gegenüber den leichten Seiten die Längen der vertikalen Schenkel veränderbar sind.

ι S. Kontaktapparat nach Ansprüchen 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ändern des Öffnjungsverhältnisses der schweren Seiten gegenüber den leichten Seiten der Schwebeventile der Schwerpunkt verlegbar ist, indem der Neigungswinkel der aufwärts gerichteten Schenkel gegenüber den horizontalen Schenkeln verstellbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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