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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR RECOVERY OF THERMAL FROM AN EXOTHERMIC CARBON DIOXIDE ABSORPTION PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/028854
Kind Code:
A1
Abstract:
An improved process for recovery of thermal energy from an exothermic absorption process is disclosed; such as a process for recovery of carbon dioxide from a gaseous source e.g. flue gas. In a traditional absorber for carbon dioxide the absorption may be impaired by high temperature in the absorber caused by the reaction energy released by absorption of carbon dioxide to a chemical absorbent such as monoethanol amine. According to the invention the efficiency of the absorption improved by securing that the temperature is lowered in the absorber by insertion of means for transfer of thermal energy in the absorber. This has further the benefit that the released reaction energy may be utilized for example for heating of water for domestic heating. The net benefit of these contributions makes it possible to recover carbon dioxide from flue gas by spending a significant lower amount of energy.

Inventors:
GELEFF SVEND ANDREAS (DK)
Application Number:
PCT/DK2002/000650
Publication Date:
April 10, 2003
Filing Date:
October 01, 2002
Export Citation:
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Assignee:
UNION ENGINEERING AS (DK)
GELEFF SVEND ANDREAS (DK)
International Classes:
B01D53/14; B01D53/18; B01D53/62; (IPC1-7): B01D53/14; B01D53/18; B01D53/62
Domestic Patent References:
WO2000048709A12000-08-24
WO1995021683A11995-08-17
Foreign References:
US5520894A1996-05-28
EP0588175A21994-03-23
US4318872A1982-03-09
US5085839A1992-02-04
EP0502596A11992-09-09
Other References:
See also references of EP 1432495A1
Attorney, Agent or Firm:
Rasmussen, Preben (Høje Taastrup Boulevard 23, Taastrup, DK)
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Claims:
Patentansprüche
1. Ventil, insbesondere Elektromagnetventil, mit einem Ventilgehäuse, das mehrere die Funktion des Ventils bestimmende Ventilbauteile, wie Ventilschließglied, Ventilsitz aufweist, mit am Umfang des Ventilgehäuses vorgesehenen Dichtflächen, die mit einem das Ventilge¬ häuse tragenden Ventilaufnahmekörper korrespondieren, mit einem das Ventilgehäuse im Ventilaufnahmekörper arretierenden kraft und/oder formschlüssigen Befesti¬ gungsmittel, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß abhängig von der Relativbewegung des Ventilgehäuses (1. Teil) (1) gegenüber dem Ventilaufnahmekörper (2. Teil) (2) das am Umfang des einen Teils (2) befind¬ liche Werkstoffvclumen in eine am Umfang befindliche Ausnehmung (3) des weiteren Teils (1) plastisch ver¬ drängbar ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Werkstoff des Ventilaufnahme¬ körpers (2) eine gegenüber dem Ventilgehäuse (1) ge¬ ringere Werkstoffhärte aufweist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Umfang des Ventilgehäuses (1) mit als Ringnuten ausgeführte Ausnehmungen (3) verse¬ hen ist, in die das Material des Ventilaufnahmekörpers (2) näherungsweise proportional der Hubbewegung bei¬ der, relativ zueinander verschiebbarer Teile (1,2) verdrängbar ist.
4. Ventil nach mindestens einem der vorhergehenden An¬ sprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ventilgehäuse (1) als Verstemmstempel ausge¬ bildet ist.
5. Ventil nach mindestens einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Volumenaufnahme der Ausnehmung (3) gleich oder kleiner ist, als eine aus dem verdrängbaren Volumen gebildete Verstemmstelle (4) .
6. Ventil nach mindestens einem der vorhergehenden An¬ sprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mantelfläche des Ventilgehäuses (1) wenigstens einen umlaufenden Vorsprung (5), insbesondere Schneide aufweist, die mit der Bohrung des Ventilaufnahmekör¬ pers (2) im wesentlichen reibschlüssig in Eingriff bringbar ist.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß mehrere Vorsprünge (5,5' ,5") mit entgegengesetzt zur Fügerichtung ansteigender Höhe (h,h',h") näherungsweise sägezahnförmig ausgebildet, in der Nähe der Verstemmstelle (4) hintereinander an¬ geordnet sind.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß die Zahnschräge (6) in Fügerich¬ tung in die Bohrung des Ventilaufnahmekörpers (2) weist.
9. Ventil nach mindestens einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das mittels Verstemmwirkung in die Ausnehmung (3) des Ven¬ tilgehäuses (1) verdrängbare Material aus dem relativ weicheren, plastisch verformbaren Werkstoff einer Boh¬ rungsstufe (7) des Ventilaufnahmekörpers (2) gebildet ist.
10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß zu beiden Seiten der quer zur Rotationsachse des Ventilgehäuses (1) verlaufenden Druckmitteldurchgangsbohrung (12) jeweils eine das Ventilgehäuse (1) mit dem Ventilaufnahmekörper (2) formschlüssig in Eingriff bringbare Verstemmstelle (4) vorgesehen ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Ventils, insbesondere Elektromagnetventils, mit einem Ventilgehäuse, das mehrere die Funktion des Ventils bestimmende Ventil¬ bauteile, wie Ventilschließglied, Ventilsitz aufweist, mit am Umfang des Ventilgehäuses vorgesehenen Dicht¬ flächen, die mit einem das Ventilgehäuse tragenden Ventilaufnahmekörper korrespondieren, mit einem das Ventilgehäuse im Ventilaufnahmekörper arretierenden kraft und/oder formschlüssigen Befestigungsmittel, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die einzelnen Ventilbauteile, wie Ventilschließglied (9) und Ventilsitz (13) im Ventilgehäuse (1) vormontiert werden, daß das vormontierte Ventilgehäuse (1) mit ei¬ ner definierten Axialkraft in den Ventilaufnahmekörper (2) kontinuierlich eingepreßt wird, daß die mechani¬ sche Verdrängung des während des Einpreßvorganges in die Ausnehmung (3) des Ventilgehäuses (1) gelangenden Materialvolumens des Ventilaufnahmekörpers (2) nähe¬ rungsweise proportional zur Montagekraft erfolgt.
12. Verfahren zur Herstellung eines Ventils nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das wäh¬ rend des Einpreßvorgangs maximal in die Ausnehmung (3) des Ventilgehäuses (1) verdrängte Materialvolumen des Ventilaufnahmekorpers (2) der zulässigen Montagekraft entspricht.
Description:
FORMSOD-ÜSSIGE BEFESTIGUNG EINES VENTH-HAUSES IN EINEM

AUFNAHMEKÖRPER.

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere Elektro¬ magnetventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 41 41 546.9 ist be¬ reits ein Elektromagnetventil nach dem Oberbegriff des An¬ spruchs 1 bekannt, dessen Ventilgehäuse in einer Stufen¬ bohrung des Ventilaufnahmekörpers abgedichtet befestigt ist. Zur Abdichtung weist das Ventilgehäuse zwei in üm- fangsnuten eingesetzte Dichtungen auf, die ein Entweichen von Druckmittel aus dem Ringraum des Ventilaufnahmekörpers verhindern sollen. Durch eine mittelbar auf das Ventilge¬ häuse wirksame Kraft, die beispielsweise durch einen über das Ventil aufgestülpten Deckel erzeugt werden kann, wird das Elektromagnetventil in dem Ventilaufnahmekörper gehal¬ ten. Unter Hochdruckbetrieb des Ventils ist die am Ventil¬ gehäuse wirksame Schubkraft erheblich, weshalb der die Ventilhaltekraft erzeugende Deckel bezüglich der Veranke¬ rung und Strukturfestigkeit entsprechend aufwendig zu di¬ mensionieren ist.

Daher ist das Erfordernis einer speziellen, separaten Ab¬ dichtung des Ventilgehäuses im Ventilaufnahmekörper sowie das Erfordernis zur Einleitung einer externen Haltekraft in das Ventilgehäuse als verbesserungswürdig anzusehen. Die kraftschlüssige Befestigung des Ventilgehäuses im Ven¬ tilaufnahmekörper durch Verschrauben ist ebenso wie die Befestigung mittels Formschluß, beispielsweise in Form ei-

nes am Ventilgehäuse befestigten, in eine Ringnut am Ven¬ tilaufnahmekörper einrastenden Sprengrings bekannt. Diese Maßnahmen sind hinsichtlich Konstruktion und Montage auf¬ wendig und erfordern spezielle Abdichtmaßnahmen zwischen Ventilgehäuse und Ventilaufnahmekörper. Grundsätzlich führt jede erforderliche Dichtung zu einer erheblichen Zu¬ nahme des erforderlichen Raumbedarfs, was mangels begrenz¬ ten Einbauverhältnissen als nachteilig zu bewerten ist.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein möglichst kom¬ paktes Ventil zu schaffen, das sich durch eine besonders einfache und betriebsichere Befestigung und Abdichtung des Ventilgehäuses im Ventilaufnahmekörper auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan¬ spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst, wonach abhängig von der Relativbewegung des Ventilgehäuses gegenüber dem Ventilaufnahmekörper das am Umfang des einen Teils befind¬ liche Werkstoffvolumen in die am Umfang befindliche Aus¬ nehmungen des weiteren Teils in Form einer Verstemmung verdrängt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgezeigten Maßnahmen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung angegeben, die im Zusammenhang mit den weiteren Merkmalen und Vorteilen der Erfindung nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen näher dargestellt und erläutert werden.

Es zeigen beispielhaft:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein in der Grundstellung elektromagnetisch stromlos geöffnetes Magnetven¬ til,

Figur 2 die Skizze einer weiteren Ausführungsform des Ventilgehäuses nach Figur 1,

Figur 3 im vergrößerten Maßstab eine weitere, abschnitts¬ weise gezeigte Ausbildung des Ventilgehäuses zur Befestigung im Ventilaufnahmekörper.

Die Figur 1 zeigt die Gesamtansicht eines Elektromagnet¬ ventils mit der erfindungsgemäßen Befestigung des Ventil¬ gehäuses 1 im Ventilaufnahmekörper 2 in einer erheblich vergrößerten Darstellung. Das Ventilgehäuse 1 ist ein im wesentlichen hülsenförmiges, nur wenige Millimeter abmes¬ sendes Teil, welches vorzugsweise aus kaltgezogenem und aus einem relativ zum Ventilaufnahmekörper härterem Werk¬ stoffgefüge besteht. Der vorzugsweise aus einer Aluminium¬ legierung gefertigte Ventilaufnahmekörper 2 ist dement¬ sprechend weniger hart als das beispielsweise aus Automa¬ tenstahl hergestellte Ventilgehäuse 1. Dieser Härteunter¬ schied ist letztlich ausschlaggebend für die im wesentli¬ chen formschlüssige Befestigung des Ventilgehäuses 1 im Ventilaufnahmekörper 2. Als konstruktiv zweckdienliche Maßnahme erweist sich die als umlaufende Ringnuten ausge¬ führten Ausnehmungen 3 am Ventilgehäuse 1, die näherungs¬ weise hohlkehlenformig jeweils an der im Durchmesser abge¬ stuften Mantelfläche des Ventilgehäuses (1) angeordnet sind. Hierdurch kann das relativ weiche Werkstoffvolumen des Ventilaufnahmekörpers 2 während des Einpreßvorganges jeweils als umlaufende Nase in die Ausnehmungen 3 plastisch verformt einfließen und verdichtet werden. Damit übernimmt das Ventilgehäuse 1 - in Folge seiner in Füge¬ richtung abnehmenden Abstufung des Durchmessers - die Funktion eines Verstemmstempels, dem die Stufenbohrung des Ventilaufnahmekörpers 2 im Durchmesser angepaßt ist. Die

ursprüngliche Tiefe t der jeweiligen Bohrungsstufe 7 im Ventilaufnahmekörper 2 ist um das in Fügerichtung in die Ausnehmung 3 zu verdrängenden Volumen entsprechend kleiner bemessen, als der erforderliche Verstemmhub des Verstemm- stempels, bzw. des Ventilgehäuses 1.

Wie aus der Darstellung hervorgeht, nimmt das hülsenförmi- ge Ventilgehäuse (1) die vom Ventilstößel 9 zu steuernde Druckmitteldurchgangsbohrungen 11,12, den Magnetkern 8, die Ventilhülse 10, den Ventilsitz 13 und einen Platten¬ filter 15 auf. Um eine sichere Abdichtung des Ventilgehäu¬ ses 1 im Ventilaufnahmekörper 2 zu gewährleisten, ist je¬ weils die als Querkanal ausgebildete Druckmitteldurch¬ gangsbohrung 12 abbildungsgemäß oberhalb und unterhalb zur Kanalführung mit einer umlaufenden Verstemmstelle 4 verse¬ hen, so daß einerseits bei geschlossenem Ventilstößel 9 ein Kurzschlußstrom und damit ein Druckausgleich zwischen den beiden Druckmitteldurchgangsbohrungen 11,12 des Ven- tilaufnahmekörpers 2 verhindert ist, andererseits bei ge¬ öffnetem Ventilstößel 9 das unter hohem Druck stehende Fluid nicht in Richtung der abbildungsgemäßen oberen Ver¬ stemmstelle an die Oberfläche des Ventilaufnahmekörpers 2 durchdringen kann. Die Verstemmstellen 4 erzeugen folglich nicht nur die Haltekraft zur Befestigung des Magnetventils im Ventilaufnahmekörper 2, sondern gewährleistet gleich¬ zeitig die Abdichtung der hydraulisch beaufschlagten Ven- tilkomponenten im Ventilaufnahmekörper 2.

Ergänzend zu den vorherigen Erläuterungen wird auf die weitere Möglichkeit zur Anordnung einer separaten, d.h. zusätzlichen Einscherung 14 bzw. Verstemmung mit einem Werkzeug an der Oberfläche des Ventilaufnahmekörpers 2 verwiesen. Die Ventilhülse 10 und der Magnetkern 8 sind im

gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer äußeren Ver- stemmung am Ventilgehäuse 1 befestigt.

Die Figur 2 zeigt abschnittsweise und im vergrößerten Ma߬ stab eine Ergänzung zur Ausführungsform nach Figur 1, wo¬ nach zusätzlich eine sägezahnähnliche, am Umfang des Ven¬ tilgehäuses 1 umlaufende Vorsprung 5, beispielsweise in Form einer Schneide vorgesehen ist, die oberhalb der Ver- stemmstelle 4 angeordnet ist. Hierdurch kommt über die im wesentlichen formschlüssige Verbindung der Verstemmstellen 4 ein zusätzliches, im wesentlichen reibschlüssiges Ver- krallen des VorSprungs 5 zum Tragen, das entgegen der Druck- bzw. Kraftbeaufschlagungsrichtung der Verbindung wirksam ist. Hierdurch läßt sich die Haltekraft erhöhen und es wird eine zusätzliche Dichtkante an dem εägezahn- förmigen Vorsprung 5 erzielt.

In Ergänzung zur Figur 2 zeigt die Figur 3 im Querschnitt mehrere, in der Zeichnung übereinander bzw. hintereinander angeordnete sägezahnförmig am Umfang des Ventilgehäuses 1 angeordnete Vorsprünge 5, 5', 5". Abbildungsgemäß weisen die Vorsprünge 5, 5' , 5" entgegengesetzt zur Fügerichtung eine ansteigende Schneidenhöhe h, h', h" auf, wobei über das aus Figur 2 bereits ersichtliche, die Zahnschräge 6 in Fügerichtung, d.h. in die Bohrung des Ventilaufnahmekör¬ pers 2 gerichtet ist.

Durch die entsprechenden Ausführungen der Vorsprünge 5, 5' , 5' ' kann die in etwa auf Höhe des Magnetkerns 8 umlau¬ fend angeordnete Verstemmsteile 4 entfallen, sofern die Auslegung der Betriebsdrücke dies zuläßt.

Durch die im besonderen in Figur 1 ersichtliche selbstein¬ scherende Verbindung des Ventilaufnahmekörpers 2 mit dem Ventilgehäuse 1 ist es auf verblüffend einfache Weise mög¬ lich, eine komplett vormontierte Ventileinheit ohne zu¬ sätzlich erforderliche Abdichtmaßnahmen und Befestigungs¬ mittel in einem Arbeitsgang mittels einer einfach durchzu¬ führenden Schubbewegung unlösbar im Ventilaufnahmekörper 2 zu befestigen. Das Ventilgehäuse 1 kann außerdem durch den Entfall von separaten Dichtungen äußerst kleinbauend ge¬ staltet werden, so daß der Raumbedarf sowohl für das Ven¬ tilgehäuse 1 wie auch für den Ventilaufnahmekörper 2 ein Minimum wird.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind für al¬ le Ventilgehäuse aufweisende Ventilmittel gegeben. Hierzu wird beispielhaft auf Druck- und Stromregelventile, Über¬ druckventile sowie Rückschlagventile verwiesen, unabhängig davon ob es sich um Sitz- und/oder Schieberventilbauformen handelt.

Bezugszeichenliste

1 Ventilgehäuse

2 Ventilaufnahmekörper

3 Ausnehmung

4 Verstemmstelle 5,5' ,5" Vorsprung

6 Zahnschräge

7 Bohrungsstufe

8 Magnetkern

9 Ventilstößel

10 Ventilhülse

11 Druckmitteldurchgangsbohrung

12 Druckmitteldurchgangsbohrung

13 Ventilsitz

14 Einscherung h,h',h" Höhe t Tiefe der Bohrungsstufe