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Verschlusseinrichtung für Kontaktrohre
In der chemischen Industrie werden zu den verschiedensten Zwecken Reaktionsapparate verwendet, die eine grosse Anzahl mit einer granulatartigen Kontaktmasse gefüllter Rohre enthalten, wobei durch diese Kontaktmasse ein Reaktionsmedium in Form von Gasen, Dämpfen oder auch Flüssigkeiten geleitet wird. Die Kontaktmasse muss in den Rohren durch eine das untere Ende derselben verschliessende Einrichtung gehalten werden. Diese Verschlusseinrichtung muss aber nicht nur das Gewicht der Kontaktmasse und den Druck des Reaktionsmediums sicher aufnehmen, sondern auch einen Durchgang für das letztere ermöglichen.
Als Verschlusseinrichtung für das untere Ende solcher Kontaktrohre werden im allgemeinen dünne gelochte Bleche verwendet, die als ebene Scheiben oder auch hutförmig ausgebildet sind. Zur Halterung dieser Verschlussbleche, die zum Erneuern der Kontaktmasse und Reinigen der Rohre leicht auswechselbar sein müssen, werden bisher besondere Elemente verwendet. So hat man z. B. für mehrere Verschlussbleche ein gemeinsames Halteblech vorgesehen, das an der Unterseite des unteren Rohrbodens befestigt ist. Bei einer andern bekannten Einrichtung stützen sich die Verschlussbleche auf Spannringen ab, die in sickenartige Erweiterungen der Rohrwand eingreifen.
Zweck der Erfindung ist eine weitere Vereinfachung solcher Verschlusseinrichtungen, bei denen es bisher als ein Mangel empfunden wurde, dass getrennte Elemente für den Abschluss der Rohre und zum Haltern dieser Verschlussglieder vorgesehen werden mussten. Dadurch wird nicht nur die Herstellung der kompletten Verschlusseinrichtung entsprechend teuerer, sondern auch das Einbringen und Auswechseln der einzelnen Verschlussglieder verhältnismässig umständlich.
Zur Beseitigung des vorgenannten Mangels besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die Ver- schlusselemente, zugleich als Halterungselemente ausgebildet sind und sich selbst, gegen die Rohrwand federnd abstützen.
In diesem Zusammenhang gibt es verschiedene Möglichkeiten für die Ausbildung und Halterung der Verschlusselemente, wobei auf teilweise bekannte Einzelheiten zurückgegriffen werden kann. So lässt sich die Rohrwand für die federnde Abstützung der Verschlusselemente mit einer Sicke versehen, wie es bisher für die besonderen Spannringe üblich gewesen ist. Die Verschlusselemente können nach Art eines radial federnden Spannringes mit einem vom Umfang ausgehenden und sich gegebenenfalls verzweigenden Schlitz versehen sein. Solche geschlitzten Verschlusselemente sind entweder hutförmig mit einem etwas nach aussen vorspringenden und in die Sicke der Rohrwand eingreifenden unteren Rand oder als ebene Bleche ausgebildet.
Es hat sich übrigens gezeigt, dass die Belastung der Verschlusselemente derartiger Rohre durch die Kontaktmasse tatsächlich weit geringer ist, als bisher vielfach angenommen wird. Das ist durch die erhebliche Haftreibung der granulatförmigen Kontaktmasse an der Rohrwand bedingt, wobei der Rohrdurchmesser z. B. 25 - 30 mm beträgt und im allgemeinen nur ein sehr kleiner Bruchteil der Rohrlänge ist, etwa in der Grössenordnung bis 1 : 100.
Infolgedessen kann sich insbesondere eine verhältnismässig grobkörnige Kontaktmasse, deren Schüttgewicht etwa nur 0, 7 beträgt, beim Betrieb in den engen Rohren verkeilen, u. zw. noch mehr bei einer aus irgendwelchen Gründen eintretenden plötzlichen Zunahme der normalerweise ungefähr 0, 1 at betragenden Druckdifferenz zwischen der Zu- und Abführseite des durch die Kontaktmasse strömenden Reaktionsmediums.
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In Anbetracht der vorstehend geschilderten Verhältnisse ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Verschlusselemente insbesondere Sicken der Rohrwand eingreifen. Vielmehr genügt es durchaus, wenn sie sich bei geeigneter Ausbildung gegen eine sickenfreie Rohrwand abstützen. In diesem Sinne können nach weiteren Merkmalen der Erfindung die Verschlusselemente auch mehrere über ihren Umfang verteilte Lappen aufweisen, die gegenüber der Querebene der Kontaktrohre etwas abwärts geneigt sind. Im spannungsfreien Zustand der Verschlusselemente haben ihre Lappen einen im Vergleich zum Innendurchmesser derKontaktrohre etwas grösseren Aussendurchmesser, der nach dem Einsetzen der Elemente in die Kontaktrohre durch zusätzliches Abbiegen und eine dadurch erzeugte radiale Spannung entsprechend verringert ist.
Bei derart ausgebildeten Verschlusselementen können die federnd gegen die Rohrwand anliegenden Lappen entweder ausserhalb der die Unterlage für die Kontaktmasse bildenden Fläche liegen oder ein Teil dieser Fläche, sein. Schliesslich ist es auch möglich, dass die betreffenden Lappen der Verschlusselemente
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senden Fläche durch Schweissung od. dgl. fest verbunden sind. Die Lappen selbst können in ihrer Längsachse durch geeignete Massnahmen, z. B. Anbringen einer Sicke, noch verstärkt werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 das untere Ende eines Kontaktrohres mit einem eingesetzten Verschlusselement, das gemäss Fig. 2 oder 3 ausgebildet sein kann ; Fig. 4,5, 6,7, 8 und 9 andere Ausführungen von Verschlusselementen jeweils im Querschnitt und in Draufsicht. i Die mit Kontaktmasse gefüllten Rohre 1 eines (im übrigen nicht dargestellten) Reaktionsapparates sind am unteren Ende (entsprechendes gilt für ihr oberes Ende) in einem Rohrboden 2 abdichtend befestigt. Etwas oberhalb dieses unteren Rohrboden ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in jedes einzelne Kontaktrohr ein Verschlussblech 3 eingesetzt, das im vorliegenden Falle hutförmig ausgebildet ist.
Dieses Verschlussblech weist einen Schlitz 4 auf, der sich im obenliegenden Boden des Bleches gemäss Fig. 2 in radialer Richtung über den grössten Teil des Durchmessers erstreckt. Ausserdem ist dieser Boden nach Art eines Siebes mit zahlreichen kleinen Durchbohrungen 5 versehen. In Fig. 3 ist an Stelle des einfachen Schlitzes 4 ein sich verzweigender Schlitz 6 vorgesehen, wobei zusätzliche Öffnungen im Boden des Verschlussbleches nur in geringerer Zahl vorhanden zu sein brauchen oder ganz entfallen können. Der untere Rand des hutförmigen Verschlussbleches 3 springt etwas nach aussen vor und greift federnd in eine umlaufende Sicke 7 der Rohrwand ein, wodurch das Verschlussblech in dem Rohr festgehalten wird.
Bei der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 ist das Verschlusselement als kreisförmiges ebenes Blech 8 mit Durchbohrungen 9 ausgebildet. Aus diesem Blech ragen vier kreuzförmig angeordnete Lappen 10 heraus, die schräg nach unten gebogen sind und im spannungsfreien Zustand einen etwas grösseren Aussendurchmesser als die strichpunktiert angedeutete Rohrwand 11 haben. Wenn dieses Verschlussblech in ein Kontaktrohr von unten her eingesetzt wird, biegen sich die Lappen 10 federnd noch etwas stärker nach unten, bis ihr Aussendurchmesser dem Innendurchmesser des Rohres entspricht. Dadurch erhalten die Lappen eine Vorspannung, die zum Festhalten des Verschlussbleches dient und bei Belastung desselben von oben her in entsprechendem Masse weiter zunimmt.
Bei einer weiteren Ausführung gemäss den Fig. 6 und 7 sind die zum Halter des Verschlussbleches 12 dienenden Lappen 13 nicht aus dem Blech selbst herausgebogen, sondern an dessen Unterseite angeschweisst oder auf eine andere Art befestigt. Im übrigen hat diese Ausführung gleichartige Eigenschaften wie die vorhergehende.
Entsprechendes gilt auch für die Ausführung nach den Fig. 8 und 9, bei der das Verschlusselement aus einem nach oben gewölbten Blech 14 besteht, dessen sich unter Vorspannung gegen die Rohrwand 11 legende Lappen 15 dadurch gebildet sind, dass einerseits mehrere über den Umfang gleichmässig verteilte radiale Schlitze 16 vorgesehen sind und anderseits zwischen je zwei Lappen 15 ein ebenfalls lappenartiger Teil 17 des Bleches aus dessen Fläche noch stärker nach unten abgebogen ist. Diese letzte Ausführungsform eignet sich insbesondere für grössere Rohrdurchmesser und entsprechend grössere Gewichte der Kontaktmasse sowie grössere Drücke des Reaktionsmediums, weil eine solche gewölbte Scheibe zum Unterschied von einer ebenen Scheibe grössere Kräfte aufnehmen kann.
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