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Kolonneneinbauten
Gegenstand der Erfindung sind aus längs einer Achse angeordneten Lochplatten bestehende Kolonneneinbauten in geschweisster Konstruktion zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Einbauten für gepulste Kolonnen zur Flüssig-Flüssig-Extraktion von Lösungen, die radioaktive Stoffe, z. B. Spaltprodukte und/oder Spaltstoffe enthalten. Gepulste Kolonnen sind Kolonnen oder Behandlungstürme, durch welche Flüssigkeiten pulsierend hindurchgeführt werden.
Für derartige Kolonneneinbauten wurden bisher ebene, durch Bohren oder Stanzen gelochte Bleche (Sieb- oder Düsenplatten) verwendet, die auf eine zentrale Spindel aufgefädelt und mittels Distanzhalterohren und Schraubverbindungen in der gewünschten ebenen Lage gehalten werden. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass zwischen den Platten, der Spindel und den Distanzrohren Hohlräume und Spalte vorhanden sind, in denen sich im Betrieb aus der Lösung radioaktive Substanzen abscheiden und festsetzen.
Eine Dekontamination, also eine Entfernung von radioaktiven Substanzen (Verunreinigungen) aus der Kolonne durch Spülen mit Wasser oder Detergentien ist dann ohne Demontage nur schwer oder überhaupt nicht möglich. Auch neigen derartige undefinierte Räume und Spalte je nach Art der Lösung zu Korrosionen.
In Anbetracht der meistens verlangten engen Toleranzen der Ebenheit der Platten erweist sich auch das Aufschweissen der Platten auf eine durchgehende zentrale Spindel als wenig brauchbar, da sich die dünnen Platten beim Schweissvorgang verziehen und ein genaues Richten der vielen auf die Spindel aufgeschweissten Platten nur schwer oder überhaupt nicht ausführbar ist.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese Nachteile der genannten Konstruktionen zu vermeiden.
Die erfindungsgemässen Kolonneneinbauten sind daher dadurch gekennzeichnet, dass die Achse aus Teilelementen wie Spindeln, Rohren, Buchsen od. dgl. besteht, deren Längen kleiner sind als drei, vorzugsweise ein oder zwei Plattenabstände, dass die Teilelemente mit den auf ihnen aufgeschweissten Lochplatten Einbaugruppen bilden, und dass mehrere Einbaugruppen mittels lösbarer Verbindungen, wie z. B.
Lippenschweissnähten oder Gelenken, aneinandergereiht den Kolonneneinbau darstellen.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist jede Lochplatte mit einem Teilelement verschweisst und das Teilelement ist zur Zentrierung und Distanzierung mit einem Distanzierungsabsatz, sowie vorzugsweise mit einem Arbeitsabsatz versehen.
Nach weiteren erfindungsgemässen Merkmalen sind entweder die Buchsen kürzer als der Plattenabstand und einerseits die Lochplatten mit den Buchsen und anderseits die Buchsen mit der zentralen Spindel verschweisst, oder sind die Längen der Buchsen gleich dem Plattenabstand, die Buchsen direkt miteinander verschweisst und zur Zentrierung der Buchsen ist eine zentrale Spindel oder Zentrierleisten an den Buchsen vorgesehen, wobei die zentrale Spindel entfallen kann.
Nach einem andern Kennzeichen der Erfindung besteht die Spindel aus mehreren Teilen, deren Länge dem Plattenabstand gleich ist, sind die Lochplatten mit diesen Spindelteilen direkt verschweisst, vorzugsweise unter Anordnung eines Zentrierabsatzes, der zur Distanzierung dient, und sind die Spindelteile unter Anordnung einer Zentrierleiste miteinander verschweisst.
Durch diese erfindungsgemässe Konstruktion können die Schweissraupen verschliffen werden und die Schweissung der Lochplatten an die Buchse bzw. an die Spindelstummel kann ohne Schwierigkeit beidsei-
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tig erfolgen, was die Dekontaminierbarkeit erhöht, da dann beidseitig glatte Oberflächen herrschen und keinerlei tote Räume oder Spalten vorhanden sind. Weiters können die Platten, die sich beim Schweissen verwerfen, einzeln in an sich bekannter Weise von Hand aus oder mit besonderen Vorrichtungen, gegebenenfalls unter Anwendung von Wärme, genau gerichtet werden. Die nachfolgende Verschweissung der Buchsen bzw. Spindelstummel untereinander ergibt kein Verziehen der Platten mehr, da der Ort der Schweissung von der Platte genügend weit entfernt ist, so dass die Schweisswärme nicht bis zur Platte gelangt.
Die Herstellung der Einbauten erfolgt vorzugsweise in der Art, dass die gelochten Platten zunächst innen auf den Buchsendurchmesser gebohrt und sodann zu mehreren gemeinsam von einem Dorn aufgenommen und aussen überdreht werden. Erst nach dem Verschweissen von Platten und Buchsen werden die Buchsen gebohrt. Es kann auch vor dem Schweissen vorgebohrt werden und es wird dann die endgültige Bohrung nach dem Schweissen der Platten an den Buchsen vorgenommen. Dabei erfolgt die Zentrierung unter Verwendung des Plattenumfanges als Zentrierkriterium. Zum Schweissen wird vorzugsweise ein Schutzgasverfahren ohne Zusatzdraht verwendet.
Dieses Verfahren erlaubt die Einhaltung von besonders engen Toleranzen für den Aussendurchmesser der Platten in ihrer Gesamtheit, wie sie meistens gefordert werden. Das Spiel zwischen der Platte und dem Kolonnenmantel darf nämlich aus Strömungsgründen nicht zu gross sein, es darf aber auch nicht zu klein sein, da sonst bei der Montage und Demontage der Einbauten Schwierigkeiten entstehen könnten.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Fig. 1 - 7 beispielsweise dargestellt. Fig. l zeigt die Ge- samtanordnung der erfindungsgemässen Kolonneneinbauten. In Fig. 2 ist die Verschweissung einer Lochplatte mit einer zugehörigen Buchse dargestellt. Nach Fig. 3 werden die Lochplatten zuerst auf Buchsen geschweisst, diese Buchsen werden dann auf eine gemeinsame Spindel aufgeschweisst ; dabei ist die Buchsenlänge kleiner als der Plattenabstand. Gemäss Fig. 4 werden die Platten zuerst auf Buchsen geschweisst, diese werden dann miteinander verschweisst. In Fig. 5 wird gezeigt, dass die Spindel aus mehreren Spindelteilen bzw. Spindelstummel zusammengesetzt ist, und dass die Lochplatten direkt auf diese Spindelteile angeschweisst sind.
Die Fig. 6 und 7 schliesslich betreffen die Verbindung von einzelnen Buchsen oder Spindelteilen mittels Lippenschweissung.
In Fig. l sind die Lochplatten 1 und die zentrale Spindel 3 dargestellt, auf der die Lochplatten angebracht sind. Die Lochplatten haben voneinander den Abstand 13. Mehrere Lochplatten bilden bei sehr langer Kolonne jeweils eine Einbaugruppe 14 handlicher Länge ; die diesen Einbaugruppen entsprechenden Abschnitte der zentralen Spindel 3 sind mittels lösbarer Verbindungen 9 aneinandergereiht.
Solche Verbindungen können in Form von Kugel- oder Doppelgelenken oder als einfache Gelenke vorgesehen sein. Bei der Anwendung von einfachen Gelenken werden die Bewegungsebenen zweier aufeinander folgender Gelenke senkrecht zueinander angeordnet.
In Fig. 2 ist die Schweissraupe 5, die die Lochplatte 1 und die Buchse 2 verbindet, dargestellt.
Wie bereits erwähnt, kann diese Schweissraupe verschliffen werden.
Die Buchsen 2 erhalten einen fein bearbeiteten Absatz 6 zur genauten Distanzierung und Zentrierung der Platten 1 (Fig. 3 und 4). Ausserdem kann ein einfach bearbeiteter Arbeitsabsatz 7 angeordnet werden (Fig. 2-4). Dasselbe gilt, wenn Spindelstummel 4 vorgesehen werden (Fig. 5). Diese erhalten vorzugsweise eine Zentrierleiste 8 zur Zentrierung beim Verschweissen untereinander. Eine solche Zentrierleiste 8 kann auch bei Verwendung von Buchsen 2 vorgesehen werden.
Bei Verwendung von Buchsen 2 braucht eine zentrale Spindel 3 nicht unbedingt eingebaut zu werden (Fig. 4). Die Spindel 3 dient dann nur als Montagevorrichtung beim Verschweissen der Buchsen 2 untereinander, so dass das aus den Buchsen 2 gebildete Rohr genügend genau gerade ist, oder sie kann überhaupt entfallen. Dies insbesondere dann, wenn die Buchsen 2 die oben erwähnte Zentrierleiste 8 aufweisen.
Eine bessere Dekontaminierbarkeit wird jedoch erfindungsgemäss durch folgende Ausführung erreicht : Es werden zwischen den erwähnten Einbau-Gruppen 14 von Lochplatten 1 an die Spindelteile 4 oder an die Buchsen 2 entweder zwei ebene, kreisförmige oder quadratische, etwa gleich grosse, parallele Platten 10 oder zwei Bleche in Form von konzentrischen Zylinder- oder Kugelschalen 11 angeschweisst (Fig. 6 und 7). Nach Art einer Lippenschweissdichtung 12 werden diese beiden Bleche 10, 11 nach erfolgter Adjustierung miteinander verschweisst. Notfalls können infolge des Justierens vorstehende Kanten der Bleche vor dem Schweissen abgefräst oder abgeschliffen werden.
Diese Ausführung ermöglicht eine wiederholte Demontage und Montage, indem die Schweissnähte abgefräst oder abgeschliffen werden und die Bleche 10, 11 sodann wieder neu verschweisst werden können.
Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Zur Erhöhung der Stei-
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figkeit können die Lochplatten auch schalenartig gewölbt oder stufenförmig bzw. krempenartig abgesetzt sein. Die Tragelemente in Form von Spindeln, Rohren oder Buchsen können gegebenenfalls auch exzentrisch mit Bezug zu den Lochplatten liegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kolonneneinbauten zur Behandlung von Flüssigkeiten, bestehend aus längs einer Achse angeordne-
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Rohren, Buchsen od. dgl. besteht, deren Längen kleiner sind als drei, vorzugsweise ein oder zwei Plattenabstände (13), dass die Teilelemente (2,4) mit den auf ihnen aufgeschweissten Lochplatten (1) Einbaugruppen (14) bilden, und dass mehrere Einbaugruppen mittels lösbarer Verbindungen (9), wie z. B. Lippenschweissnähten (12) oder Gelenken, aneinandergereiht den Kolonneneinbau darstellen.
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mit einem Teilelement (2,4) verschweisst ist und das Teilelement (2,4) zur Zentrierung und Distanzierung mit einem Distanzierungsabsatz (6), sowie vorzugsweise mit einem Arbeitsabsatz (7) versehen ist (Fig. 3-5).
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