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Die Erfindung betrifft eine besondere Ausgestaltung der Böden von Behältern fur flüssige und/oder gasförmige Medien, mit einem Verteilersystem für Gase und/oder Flüssigkeiten, die am Behälterboden zuund/oder abgeführt werden können. Verfahrenstechnische Beispiele für diesen Apparatetyp sind z. B.
Flüssigkeitsbehälter, die mit Pressluft begast oder gerührt werden, Ionentauscher und Fliessbettreaktoren.
Am Beispiel der Ionentauscher ist ersichtlich, dass das den Boden passierende Medium durchaus auch
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mechanisch behandelt werden soll.
Wenn derartige Behälter grössere Abmessungen besitzen, hat der Behälterboden oft beachtliche Belastungen aufzunehmen. Ein weiteres Erfordernis des beschriebenen Apparatetyps ist, die Zufuhr bzw. Abfuhr des strömenden Mediums nicht nur möglichst gleichmässig über den ganzen Behälterboden verteilt vorzunehmen, sondern auch "tote Räume" möglichst zu vermeiden. Darunter werden jene Stellen im Behälterinneren verstanden, die infolge der geometrischen Gestaltung des Apparates vom strömenden Medium nicht oder nur mangelhaft durchwandert werden.
Die Erfindung vereinigt die Vorteile einer statisch günstigen Ausführung des Behälterbodens und extrem geringer toter Räume durch die eine, beide Vorteile bewirkende Massnahme, den Behälterboden aus miteinander und mit der Behälterseitenwand dicht verbundenen, nebeneinander angeordneten Rinnen mit trapez-, V- oder U-förmigen Querschnitt zu bilden, wodurch die Verteilerrohre längs dieser Rinne unter dem Boden geführt werden können, mit in den Raum über dem Behälterboden führenden Öffnungen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Behälterboden mit Verteiler- bzw. Sammlersystem für Flüssigkeiten oder Gase, gekennzeichnet durch miteinander und mit der Behälterwand dicht verbundene, nebeneinander, insbesondere parallel, angeordnete Rinnen, welche trpezförmige oder V-förmige, oder U-förmige oder eine ähnliche rinnenförmige Formgebung aufweisen, oder durch Versteifung eines ebenen Bodens ausgebildet sind und durch längs dieser Rinnen im Bodenbereich angeordnete Verteiler- bzw. Sammelrohre deren Inneres mit dem Behälterinnenraum durch in den Rohren befindliche öffnungen und/oder Düsen in Verbindung steht.
Aus der Schweizer Patentschrift Nr. 351578 und aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 818, 977 sind zwar Filterboden bzw. Behälterboden bekannt, die eine rinnenförmige Abführung der Flüssigkeit zwischen zwei
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Stand der Technik leicht einzusehen.
Die giinstige statische Ausbildung besteht darin, dass aus relativ dünnem Material durch einfaches Biegen eines Bleches od. dgl. zur Rinnenstruktur ein Behälterboden geformt werden kann, der grosse Belastungen durch Füllgut und Betriebsdruck aufnehmen kann.
Die günstige verfahrenstechnische Ausführung besteht darin, dass die öffnungen zum Verteilen und/oder Sammeln des strömenden Mediums am Boden der Rinnen und somit am Ausgangspunkt von "Diffusoren" angeordnet sind, wobei der Begriff Diffusor hier insofern vom üblichen Sprachgebrauch abweicht, als er kein Rotationsgebilde bezeichnet, wie wir es etwa von Raketenausströmöffnungen her kennen, sondern eine "Rinne", die daraus durch Bewegen längs einer Strecke entsteht. Dies bewirkt ein äusserst günstiges, kaum mehr die Ausbildung toter Räume ermöglichendes Strömungsbild. Was für das Einströmen von Medien am Behälterboden gilt, hat sinngemäss auch beim Sammeln vom Behälterboden abgeführten Mediums in umgekehrter Richtung Geltung.
Fig. 1 bis 4 zeigen vier verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes im Vertikalschnitt quer zu den Rinnen, Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 1 in Aufsicht.
Aus Stahlblech, Kunststoffplatten od. ähnL bestehende Rinnen --1-- sind einzeln zusammengeschweisst, geklebt od. dgl. und dicht mit der Behälterwand --2-- verbunden. Bei der Rinnenausbildung nach Fig. 1 und Ausführung aus Stahlblech beträgt z. B. bei Behältern von 600 bis 1600 mm 0 und einen Betriebsdruck von 5 atü die Bodenwandstärke 8 bis 12 mm bei einer Konstruktionstiefe von 50 bis 200 mm.
Längs der Rinnen --1-- sind unter den Böden Verteiler bzw. Sarnmelrohre --3-- - z. B. Stahlrohre --NW40 bis NW70--, angeordnet.
Die Verbindungen zwischen den Innenräumen der Rohre--3--und des Behälters --5-- wird durch Rohrstutzen (NW 40) od. dgl. hergestellt. In derartige Verbindungen können Düsen oder Filter eingesetzt werden.
Bei Ionenaustauscherfiltern mit Innengummierung, wie sie für die Wasseraufbereitung Verwendung finden, werden diese Verbindungen nach Detail--A--ausgefuhrt. In die Verbindungsrohre (NW 40) werden nach der Innengummierung Gewindestutzen (R 3/4") einvulkanisiert und Verteildüsen eingeschraubt.
Inertes Schüttgut --6-- in den Rinnen --1-- ist vom Vorteil z. B. in Fällen, wo andere feinkörnige Feststoffe hohe Druckverluste hervorrufen können.
Vorteile dieser Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Düsenboden :
1. Kein zusätzlicher Behälterboden erforderlich. Bei Verwendung als Kationen- oder
Anionenaustauscherfilter in Stahlausflihrung sind daher weniger Flächen zu gummieren.
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2. Durch die Form der Ausführung wird mit weniger Düsen eine gleichmässige Durchströmung über die gesamte Behälterfläche erreicht. Weiters werden bei Anwendung als Ionenaustauscherfilter mit
Gegenstromregeneration (von unten nach oben) infolge der höheren Wassergeschwindigkeit im
Bereich der Düsen die Regenerationschemikalienreste rascher ausgewaschen.
3. Das Verteilrohrsystem fur die Zu- und Ableitung der flüssigen Medien hat ein geringes
Innenvolumen, was bei Ionenaustauscherfiltern mit Gegenstromregeneration von Vorteil ist, da die Regenerationschemikalienreste rascher ausgespült werden.
Anwendung : Bei mechanischen und lonenaustauscherfiltem für Wasseraufbereitungsanlagen, insbesonders bei Ionenaustauscherfiltern mit Gegenstromregeneration.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälterboden mit Verteiler- bzw. Sammlersystem für Flüssigkeiten oder Gase, g e k e n n z e i c h - net durch miteinander und mit der Behälterwand dicht verbundene, nebeneinander, insbesondere parallel,
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Formgebung aufweisen, oder durch Versteifung eines ebenen Bodens ausgebildet sind und durch längs dieser Rinnen im Bodenbereich angeordnete Verteiler- bzw. Sammelrohre (3) deren Inneres mit dem Behälterinnenraum durch in den Rohren befmdliche Öffnungen und/oder Düsen in Verbindung steht.
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