DE102021134483A1

DE102021134483A1 - Behälter für die Aufnahme eines Fluids

Info

Publication number: DE102021134483A1
Application number: DE102021134483.2A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Reinemuth
Original assignee: THALETEC GmbH
Current assignee: THALETEC GmbH
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2023-06-29
Also published as: WO2023117631A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Behälter für die Aufnahme eines Fluids, insbesondere Rührbehälter, umfassend: eine Wand, welche einen Aufnahmeraum für das Fluid definiert und an einer dem Fluid zugewandten Oberfläche emailliert ist, und ein Einbauelement, welches im Aufnahmeraum angeordnet ist, wobei das Einbauelement an einer dem Fluid zugewandten Außenfläche emailliert ist, und wobei das Einbauelement an einem Bodenabschnitt der Wand mittels einer stoffschlüssigen Verbindung befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter für die Aufnahme eines Fluids, insbesondere einen Rührbehälter, umfassend: eine Wand, welche einen Aufnahmeraum für das Fluid definiert und an einer dem Fluid zugewandten Oberfläche emailliert ist, ein Einbauelement, welches im Aufnahmeraum angeordnet und an einer dem Fluid zugewandten Außenfläche emailliert ist.
Im Apparatebau besteht ein Bedarf an Behältern für Fluide. Diese Fluide sind insbesondere Flüssigkeiten, in und mit denen chemische und pharmazeutische Vorgänge und Reaktionen ablaufen. Solche Behälter werden daher auch als Reaktoren bezeichnet. Vor und während der chemischen und pharmazeutischen Vorgänge können diese Flüssigkeiten hohen Temperaturen und/oder hohen Drücken ausgesetzt sein. Es kann sich auch um sehr aggressive Fluide handeln.
Es hat sich daher bewährt, diese Behälter auf der Innenseite, also an einer fluid- bzw. medienberührenden Oberfläche, zu emaillieren. Eine emaillierte Innenwandung von derartigen Behältern kann weitestgehend allen chemischen und thermischen Anforderungen genügen.
Besonders wünschenswert ist es an sich, die Emaillebeschichtung der Innenwandung dieser Behälter möglichst ununterbrochen und ohne Durchbrüche zu gestalten, da derartige Durchbrüche eine Schwachstelle sind und jeweils dafür gesorgt werden muss, dass auch die dort vorhandenen Übergänge und Austritte der Emaillebeschichtung dann entsprechend geschützt sind.
Gleichwohl besteht ein Bedürfnis, verschiedene Bauteile mit Zugang zum Aufnahmeraum vorzusehen. So ist es zunächst erforderlich, dass die Fluide in den Behälter eingefüllt und aus diesem entnommen werden können. Außerdem ist es vielfach während der ablaufenden Reaktionen gewünscht, zusätzliche Bestandteile oder weitere Fluide hinzuzugeben oder aber auch Proben zu entnehmen.
Ferner sind in Behältern eingangs genannter Art typischerweise auch Rühreinrichtungen vorgesehen, um die vorhandenen Fluide zu durchmischen und zu bewegen. Außerdem ist es gewünscht, in den Behältern Messinstrumente vorzusehen, die beispielsweise die Temperatur oder andere Daten als Prozess-Kenngrößen aufnehmen und während der laufenden Reaktionen nach außen übermitteln können.
Schließlich ist es häufig wünschenswert, innerhalb der Behälter sogenannte Stromstörer, englisch als Baffles bezeichnet, anzuordnen, um die von den Rühreinrichtungen erzeugte Bewegung der Fluide zusätzlich zu beeinflussen, insbesondere um eine reine Rotation der gesamten Fluidmenge im Behälter durch den Rührer so zu stören, dass eine echte Durchmischung der Fluide und eine Vermengung der Bestandteile und Reaktionsprodukte miteinander bewirkt wird.
Derartige Stromstörer sind häufig als flächenartige Bleche ausgeführt, die sich im Inneren des Behälters befinden und eine Form besitzen, die ihren Einbau erleichtern soll und gleichzeitig ein möglichst effektives Durchmischen des Fluides im Behälter gewährleisten.
Eine gebräuchliche Art, Einbauelemente, wie etwa Messsonden, Fluidzuführ- oder Abführleitungen oder Stromstörer, im Inneren des Behälters anzuordnen und zu befestigen, ist es, das Einbauelement durch einen Durchgang, zum Beispiel oben beschriebener Art, hindurchzuführen und in den Innenraum hineinragen zu lassen. Die Befestigung erfolgt dann typischerweise außen am Durchbruch mittels einer Flanschverbindung. Ein solche Lösung ist z.B. in der DE 20 2008 009 252 U1 beschrieben. Die Befestigung über einen Durchgang und eine Flanschverbindung hat den Nachteil, dass die Emailleschicht im Bereich des Durchgangs bzw. der Flanschverbindung nicht durchgängig ausgeführt werden kann. Vielmehr verbleibt ein Spalt, der gesondert abzudichten ist. Dies kann sich nachteilig auf den Korrosionsschutz auswirken. In der genannten Druckschrift wird dem Problem unter anderem dadurch begegnet, dass der Durchgang und die Flanschverbindung an einem Deckelabschnitt des Behälters angeordnet sind und somit der dortige Spalt grundsätzlich nicht direkt mit der Flüssigkeit im Behälter in Berührung kommt. Gleichwohl können Gase zum Spalt gelangen. Außerdem wird hierdurch Bauraum am Deckel gebraucht, der dort typischerweise knapp ist. Denn am Deckelabschnitt werden gerne noch weitere Einbauelemente angeordnet bzw. befestigt.
Die US 7,607,821 B2 beschreibt in verschiedenen Ausführungsformen jeweils einen Behälter eingangs genannter Art, bei dem ein Stromstörer an einer Seitenwand des Behälters durch eine Schweißverbindung befestigt ist. Der Stromstörer umfasst einen Hohlraum, der mit einem Kühlfluid durchströmt werden kann. Hierzu ist zwischen einem Innenraum des Stromstörers und einem Bereich außerhalb der Seitenwand eine Durchgangsverbindung vorgesehen. Somit ist durch die Stromstörer am Deckel kein Platz belegt und die Schweißverbindung erlaubt eine durchgehende Emaillierung. Die in dieser Druckschrift beschriebenen Ausführungsformen weisen aber unter anderem den Nachteil auf, dass der Stromstörer im Hinblick auf die Festigkeit der Verbindung suboptimal angeordnet ist, da der Stromstörer in Verbindung mit der Strömungsbelastung durch die gerührte Flüssigkeit eine relativ große Hebelwirkung entfaltet. Hierdurch wird die gemäß dieser Druckschrift vorgesehene relativ kurze Verbindungsstelle zwischen Stromstörer und Seitenwand stark belastet. Entsprechend muss die Verbindung mit besonders hoher Materialstärke ausgeführt werden oder der Stromstörer kann lediglich relativ klein ausgeführt werden. Für größere Behälter wären dann mehrere Stromstörer vorzusehen, was die Kosten für einen solchen Behälter erhöht.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit zur Anordnung und Befestigung eines Einbauelements in einem Behälter eingangsgenannter Art mit gutem Korrosionsschutz bei vorteilhafter Stabilität und einfachen Aufbau zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Behälter gemäß Anspruch 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass das Einbauelement an einem Bodenabschnitt der Wand mittels einer stoffschlüssigen Verbindung befestigt ist.
Durch diese an sich einfache Lösung ergeben sich zahlreiche und erhebliche Vorteile.
Durch die Anordnung der Verbindung am Bodenabschnitt liegt sie in einem Bereich des Aufnahmeraum des Behälters, in dem typischerweise mit einer starken Strömung zu rechnen ist, sofern die Flüssigkeit gerührt wird. Typischerweise wird auch eine Rühreinrichtung in der Nähe des Bodenabschnitts angeordnet, was ebenfalls dazu beiträgt, dass die Strömung in der Nähe des Bodenabschnitts typischerweise besonders stark ist. Somit wirkt im Wesentlichen eine Schubbelastung auf die Verbindung, wobei aber eine solche Schubbelastung von der Verbindung relativ gut ertragen werden kann.
Das Einbauelement erstreckt sich bevorzugt über eine gewisse Länge ausgehend von der Verbindung nach oben in den Aufnahmeraum hinein. Hierdurch ergibt sich für die Kraft der Strömung ein Hebel, der in einer Biegebelastung auf die Verbindung resultiert. Die Biegebelastung ist jedoch relativ gering, weil die Strömung tendenziell weiter oben im Aufnahmeraum weniger stark ist, sodass sich der Hebel nicht so stark auswirkt. Zudem erlaubt die bodenseitige Befestigung im Vergleich zu einer Befestigung an der Seitenwand - wiederum aufgrund von Hebelwirkungen - eine Positionierung des Einbauelements mit größerem Abstand zur Seitenwand und damit relativ weit mittig. Da aber mit abnehmendem Radius in Bezug auf die Mittenachse die Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls sinkt, ergibt sich eine zusätzliche Reduzierung der an der Verbindung wirksamen Belastung.
Eine Torsionsbelastung der Verbindung ist ferner besonders gering, da einerseits nur relativ geringe Torsionskräfte von der Strömung auf das Einbauelement ausgeübt werden und andererseits nur geringe Hebelwirkungen in Bezug auf die Verbindung zu erwarten sind.
Zwar sind die Belastungen der Verbindung grundsätzlich auch abhängig von der konkreten Form des Einbauelements. Gleichwohl erlaubt die erfindungsgemäße vorteilhafte Ausgestaltung und Anordnung der Verbindung eine recht freie und vorteilhafte Ausgestaltung des Einbauelements und führt zu den Vorteilen im Belastungsszenario zumindest in der Tendenz.
Grundsätzlich basieren insbesondere die im Hinblick auf die Belastung genannten Vorteile unter anderem auf dem Umstand, dass die Verbindung - hinsichtlich ihrer Höhe - im Wesentlichen genau dort angeordnet ist, wo mit der höchsten Strömungsbelastung zu rechnen ist. Dies führt im Umkehrschluss dazu, dass andere Teile des Einbauelements in Bereichen mit tendenziell geringerer Strömung angeordnet sind, wodurch deren Hebelwirkung auf die Verbindung relativiert wird. Im Ergebnis ist die Gestaltung des Einbauelements auch ohne eine besonders massive Verbindung relativ frei. Beispielsweise kann das Einbauelement mit einer relativ großen Länge ausgeführt sein, ohne dass die Verbindung gefährdet wäre.
Des Weiteren lässt sich eine stoffschlüssige Verbindung grundsätzlich deutlich leichter derart fluiddynamisch ausgestalten, dass ihr Strömungswiderstand bzw. die auf die Verbindung aus der Strömung resultierende Kraft relativ gering ist. So lässt sich der Verbindung etwa auf einfache Weise eine abgerundete oder abgeschrägte Form geben. Dies reduziert insbesondere die oben erwähnte Schubbelastung auf die Verbindung. Und wiederum gilt, dass sich der Vorteil der guten fluiddynamisch Ausgestaltung besonders in dem Bereich der stärksten Strömung, typischerweise in der Nähe des Bodenabschnitts, auswirkt.
Auch kann die Verbindung bzw. ein Verbindungsbereich zwischen Bodenabschnitt und Einbauelement so gestaltet werden, dass deren Biegewiderstandsmoment tangential zur Strömungsrichtung höher ist als senkrecht dazu (radiale Richtung), d.h. man kann die Verbindung bzw. den Verbindungsbereich „belastungsgerecht“ gestalten.
Zusammengenommen ergibt sich aus der Anordnung der Verbindung am Boden einerseits und der Gestaltung der Verbindung als stoffschlüssige Verbindung andererseits der synergetische Effekt, dass sich eine besonders geringe und günstige Belastung für die Verbindung ergibt. Somit kann bei geringem Materialeinsatz eine hohe Stabilität erreicht werden und das Einbauelement kann relativ frei, insbesondere nach oben hin relativ lang, gestaltet werden. Für hohe Behälter brauchen nicht etwa mehrere Einbauelement übereinander mit entsprechend zusätzlichen Verbindungspunkten vorgesehen werden. Ferner können die Einbauelemente insbesondere als Stromstörer relativ weit mittig angeordnet und relativ groß ausgeführt werden, wodurch sich eine starke Störungswirkung ergibt, aufgrund der günstigen Belastungssituation aber ohne die Verbindung zu gefährden.
Hinsichtlich der Länge des Einbauelements ist anzumerken, dass für die Belastung vor allem diejenige Länge relevant ist, welche sich im Betrieb unterhalb einer Flüssigkeitsoberfläche befindet. Da das Einbauelement unten befestigt ist, kann es beispielsweise einfach so lang wie nötig sein, also etwa bis zur Flüssigkeitsoberfläche reichen. Dies erweist sich insbesondere im Vergleich zu einem Einbauelement als vorteilhaft, welches an einem Deckelabschnitt des Behälters, zum Beispiel mittels eines Durchgangs und einer Flanschverbindung, befestigt ist. Hier besitzt das Einbauelement, sofern es in die Flüssigkeit hineinragen muss, bereits oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche eine Länge, welche im Hinblick auf die mechanische Hebelwirkung zusätzlich wirksam ist. Durch die Erfindung wird gewissermaßen ein solcher für den Prozess unnötiger Hebel eliminiert.
Es sei angemerkt, dass die Vorteile hinsichtlich der Belastung nicht nur bei im Wesentlichen statischer Belastung bestehen, sondern dass sich diese Vorteile im Wesentlichen auch auf dynamische Belastung erstrecken. Insbesondere ist die Verbindung durch die mechanisch günstige Ausgestaltung und Anordnung besonders wenig empfindlich für eine Schwingungsanregung.
Grundsätzlich kann durch die stoffschlüssige Verbindung ein Spalt zwischen den Verbindungspartnern sowie eine Dichtung mit Fremdmaterial vermieden werden. Hierdurch ergeben sich eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine leichte Reinigung. Vorteilhafterweise kann die stoffschlüssige Verbindung an ihrer Oberfläche ebenfalls emailliert sein, insbesondere also zwischen Einbauelement und Wand eine durchgehende Emailleschicht vorgesehen sein.
Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn alle medienberührenden Flächen im Innern des Behälters emailliert sind.
Die stoffschlüssige Verbindung erlaubt es außerdem, beispielsweise im Gegensatz zu einem Durchgang mit Flanschverbindung, dass im Wesentlichen kein Totraum im Bereich der Verbindung vorhanden ist. Vielmehr bleibt eine Strömung und insbesondere Durchmischung des Fluids im Behälter im Wesentlichen überall gewährleistet.
Ferner erlaubt die Tatsache, dass das Einbauelement am Bodenabschnitt befestigt ist, dass für andere Einbauteile, etwa Zuführleitungen oder Messsonden, am Deckelabschnitt mehr Bauraum verbleibt.
Nicht zuletzt lässt sich der erfindungsgemäße Behälter auch besonders einfach herstellen.
Das Einbauelement kann beispielsweise eine Temperierungsvorrichtung aufweisen, etwa eine Fluidleitung für ein Temperierungsfluid. Hierdurch kann etwa das Fluid im Aufnahmeraum des Behälters temperiert werden. Es ist grundsätzlich auch üblich, dass der Behälter an seiner Wand ein Temperierungssystem für das Fluid im Behälter- unten als Behältertemperierungssystem bezeichnet - aufweist. Hier kann etwa ein Doppelwandsystem oder eine Rohrschlange oder Halbrohrschlange zum Einsatz kommen, welche von einem Temperierungsfluid durchströmt werden. Eine Temperierungsvorrichtung im Einbauelement kann zusätzlich oder alternativ zu einem Behältertemperierungssystem vorgesehen werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung und Ausgestaltung der Verbindung erweist sich auch als besonders vorteilhaft für ein Einbauelement mit einer Temperierungsvorrichtung. Denn grundsätzlich bietet es sich an, an der Verbindung zwischen Einbauelement und Wand einen Durchgang für ein Temperierungsfluid vorzusehen. Da die Verbindung erfindungsgemäß am Bodenabschnitt angeordnet ist, ist der Durchgang ebenfalls am Bodenabschnitt angeordnet. Hierdurch ergibt es sich gewissermaßen von selbst, dass die Temperierungsvorrichtung des Einbauelements von selbst leer läuft, wenn kein Druck mehr anliegt und zugeordnete Ventile offen sind.
Ein weiterer besonderer Vorteil ist, dass sich die Temperierungsvorrichtung des Einbauelements aufgrund der unten angeordneten Verbindung auf besonders einfache Weise mit einem Behältertemperierungssystem verbinden lässt, welches als Doppelwandsystem ausgeführt ist. Ein Doppelwandsystem ermöglicht einen relativ einfachen und kostengünstigen Aufbau bei sehr effektiver Temperierung des Behälters, insbesondere im Vergleich zu einer um den Behälter gelegten Rohrschlange.
Behälter der hier in Rede stehenden Art weisen meist einen Deckelabschnitt, auch als oberer Boden bezeichnet, einen zylindrischen Abschnitt, auch als Zarge bezeichnet, und einen Bodenabschnitt, auch unterer Boden, auf. Die hierin genannte Wand des Behälters wird in diesem Fall von den Abschnitten gebildet.
Die Abschnitte des Behälters sind typischerweise miteinander verschweißt. Nach dem Fügen der Abschnitte werden deren Innenwände, die den Aufnahmeraum des Behälters definieren, emailliert. Die erfindungsgemäßen Einbauelemente, welche stoffschlüssig am Bodenabschnitt befestigt sind, können vorteilhafter Weise ebenfalls bei diesem Vorgang emailliert werden - insbesondere einschließlich der Oberfläche der stoffschlüssigen Verbindung zwischen Einbauelement und Wand.
Mit Vorteil kann eine Rühreinrichtung im Aufnahmeraum des Behälters angeordnet sein. Diese kann beispielsweise eine Rührwelle und eine Mehrzahl an Rührblättern aufweisen. Die Rührwelle kann beispielsweise durch einen Deckelabschnitt der Wand des Behälters geführt sein. Die Rühreinrichtung kann beispielsweise in Bodennähe wirksam sein, beispielsweise ausschließlich dort.
Das Einbauelement kann beispielsweise einen Stromstörer bilden. Grundsätzlich ergibt sich aus dem erfindungsgemäßen Aufbau notwendigerweise, dass das Einbauelement in der im Behälter vorhandenen Flüssigkeit steht. Sofern die Flüssigkeit gerührt wird, ergibt sich hierdurch eine gewisse Stromstörungswirkung. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt dabei darin, dass die Störwirkung auch bei besonders niedrigem Füllstand wirksam ist. Konstruktionen, bei denen das Einbauelement an einer Zarge oder einem Deckelabschnitt befestigt ist, weisen typischerweise das Problem auf, dass das Einbauelement nicht bis unmittelbar an den Bodenabschnitt heranreichen kann. Vielmehr ist aus verschiedenen Gründen meist ein gewisser Abstand zwischen der Wand am Bodenabschnitt und der unteren Spitze des Einbauelements notwendig. Dieser Abstand ist bei manchen Konstruktionen etwa notwendig, um sowohl die Spitze des Einbauelements als auch die darunterliegende Wand zu emaillieren. Sofern ein Einbauelement am Deckelabschnitt über einen Durchgang und einen Flansch befestigt ist - ein solches Einbauelement kann beispielsweise separat emailliert werden -, ist am unteren Ende ein gewisser Sicherheitsabstand zur empfindlichen Emailleschicht des Bodenabschnitts nötig. Zudem wird häufig aufgrund der oben beschriebenen Hebelwirkung ein solches Einbauelement auch nicht sehr weit nach unten in den Behälter hinein geführt. Die Erfindung erlaubt somit ohne besondere Maßnahmen und im Gegensatz zu vielen Konstruktionen des Standes der Technik eine Störwirkung auch bei besonders niedrigem Füllstand des Behälters ohne besondere Maßnahmen.
Beispielsweise kann das Einbauelement länglich ausgebildet sein und/oder eine Längsachse aufweisen, welche zumindest im Wesentlich vertikal ausgerichtet ist. Das Einbauelement kann sich beispielsweise ausgehend von der stoffschlüssigen Verbindung zumindest im Wesentlichen vertikal nach oben erstrecken. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Haupt- oder Längsachse des Einbauelements im Wesentlichen parallel zu einer Hauptachse des Behälters ausgerichtet ist.
Vollhafter Weise kann es vorgesehen sein, dass das Einbauelement mittels lediglich einer Verbindung an der Wand befestigt ist und/oder dass die Verbindung lediglich einen Verbindungsbereich aufweist. Das Einbauelement kann beispielsweise ausschließlich am Bodenabschnitt befestigt sein und/oder die stoffschlüssige Verbindung kann die einzige Verbindung des Einbauelements zur Wand sein.
Mit Vorteil kann die Verbindung unterhalb einer Rühreinrichtung angeordnet sein.
Die Verbindung kann beispielsweise zumindest im Wesentlichen rohrförmig ausgeführt sein und/oder einen zumindest im Wesentlichen rohrförmigen Übergang zwischen Einbauelement und Bodenabschnitt aufweisen und/oder bilden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verbindung als Schweißverbindung ausgeführt ist. Eine solche bietet eine hohe Stabilität und ist einfach herzustellen. Die Schweißverbindung kann beispielsweise eine umlaufende und/oder ringförmige Schweißnaht aufweisen.
Die stoffschlüssige Verbindung kann nach Herstellung der Verbindung beispielsweise in ihrer Oberfläche bearbeitet sein, beispielsweise durch Schleifen und/oder Sandstrahlen. Anschließend kann beispielsweise eine Prüfung der stoffschlüssigen Verbindung vorgenommen werden. Die Oberfläche der stoffschlüssigen Verbindung kann beispielsweise emailliert werden.
Weiter kann es vorgesehen sein, dass das Einbauelement einen ersten Abschnitt, insbesondere einen Verbindungsabschnitt, aufweist und in diesem Abschnitt zumindest im Wesentlichen rohrförmig, kreiszylinderförmig und/oder mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Einbauelement einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei das Einbauelement in dem zweiten Abschnitt einen zumindest im Wesentlich kreisförmigen, elliptischen, abgeflachten oder polygonen, insbesondere drei- oder viereckigen, Querschnitt aufweist.
Insoweit hier auf einen „zweiten“ Abschnitt Bezug genommen wird, dient dies lediglich zur erleichterten Differenzierung und Bezugnahme, bedeutet jedoch nicht, dass notwendigerweise ein erster Abschnitt wie oben angegeben vorhanden ist. Grundsätzlich ist es aber bevorzugt, dass das Einbauelement einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei im ersten Abschnitt ein anderer Querschnitt vorgesehen ist als im zweiten Abschnitt. Der Querschnitt kann sich beispielsweise auf eine Außenfläche und/oder auf eine Innenfläche des Einbauelements beziehen. Der oder die Abschnitte können grundsätzlich beispielsweise zylindrisch ausgebildet sein.
Grundsätzlich kann es vorteilhaft sein, das Einbauelement in unterschiedlichen Abschnitten bedarfsentsprechend unterschiedlich auszubilden. So kann beispielsweise ein Verbindungsabschnitt vorgesehen sein, der in seiner Form auf die Herstellung und/oder Stabilität der Verbindung optimiert ist. Des Weiteren kann beispielsweise ein Störungsabschnitt vorgesehen sein, der in seiner Form auf die Störungswirkung als Stromstörer optimiert ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Einbauelement zumindest in einem Bereich der stoffschlüssigen Verbindung einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen, bevorzugt kreiszylindrischen, Abschnitt aufweist, wobei sich der zylindrische Abschnitt, bevorzugt mit zumindest im wesentlichen konstantem Querschnitt, ausgehend von der stoffschlüssigen Verbindung weiter nach unten erstreckt. Bei einer anderen Ausführungsform weist das Einbauelement einen Hohlraum auf, wobei der Behälter ein Behältertemperierungssystem aufweist und wobei der Hohlraum derart nach außen geführt ist, dass er das Behältertemperierungssystem passiert. Diese Ausführungsformen erlauben eine besonders einfache Herstellung eines Einbauelements, welches stets von außen, nämlich von unten, in seinem Innenraum zugänglich ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die stoffschlüssige Verbindung einen abgerundeten Übergang zwischen Einbauelement und Wand auf. Dies hat wie oben erläutert fluiddynamische Vorteile und erlaubt eine einfache Emaillierung der Oberfläche der Verbindung, also einen guten Korrosionsschutz. Die Verbindung kann beispielsweise eine Aushalsung aufweisen. Eine solche ist relativ einfach herzustellen und erlaubt eine hohe Festigkeit der Verbindung.
Das Einbauelement kann beispielsweise eine Temperierungsvorrichtung aufweisen. Beispielsweise kann das Einbauelement einen ersten Fluiddurchgang und einen zweiten Fluiddurchgang sowie zwischen den Fluiddurchgängen eine Fluidleitung für ein Temperierungsfluid aufweisen, insbesondere wobei durch die Fluidleitung das Einbauelement von dem Temperierungsfluid durchströmbar ist. Dies erlaubt eine vorteilhafte Temperierungswirkung für das im Behälter vorhandene Fluid.
Der erste Fluiddurchgang kann vorteilhafter Weise, insbesondere unmittelbar, mit einem Behältertemperierungssystem, insbesondere einem Doppelwand-Hohlraum oder einer Rohr- oder Halbrohrschlange, oder mit einem externen Anschluss verbunden sein oder einen solchen bilden. Der zweite Fluiddurchgang kann vorteilhafter Weise, insbesondere unmittelbar, mit einem Behältertemperierungssystem, insbesondere einem Doppelwand-Hohlraum oder einer Rohr- oder Halbrohrschlange, verbunden sein. Grundsätzlich kann der zweite Fluiddurchgang auch mit einem externen Anschluss verbunden sein oder einen solchen bilden. Die Verbindung zum Behältertemperierungssystem erlaubt einen einfachen Aufbau und einen einfachen Betrieb. Die Verbindung zum externen Anschluss erlaubt eine besonders bedarfsgerechte Steuerung der Temperierungsvorrichtung des Einbauelements.
Der erste Fluiddurchgang kann bevorzugt als Eingang für die Fluidleitung des Einbauelements ausgebildet sein. Der zweite Fluiddurchgang kann bevorzugt als Ausgang für die Fluidleitung des Einbauelements ausgebildet sein.
Bevorzugt kann die Fluidleitung des Einbauelements selbstentleerend und/oder vollständig entleerbar ausgebildet sein. Dies erlaubt eine einfache Wartung und Handhabung des Behälters. Unter „selbstentleerend“ ist zu verstehen, dass die Fluidleitung im Einbauelement so ausgerichtet und geformt ist, dass durch die Schwerkraft das Fluid von selbst abläuft - wenn kein Druck anliegt und die Durchgänge nicht, wie etwa durch Ventile o.ä., blockiert sind. Insbesondere kann die Temperierungsvorrichtung des Einbauelements dazu eingerichtet sein, dass die Entleerung in das Behältertemperierungssystem erfolgt.
Die Fluidleitung des Einbauelements und ein Behältertemperierungssystem können gemäß einem vorteilhaften Beispiel einen gemeinsamen Ausgang ausweisen. Dieser Ausgang kann beispielsweise an einem Bodenabschnitt des Behälters und/oder unterhalb der stoffschlüssigen Verbindung angeordnet sein. Vorteilhafter Weise kann auch das Behältertemperierungssystem selbstentleerend ausgebildet sein.
Bei einer Weiterbildung definiert die Fluidleitung des Einbauelements einen Fluidhinweg und einen Fluidrückweg. Der Fluidhinweg und/oder der Fluidrückweg können sich bevorzugt über zumindest im Wesentlichen die gesamte Länge des Einbauelements erstrecken. Vorzugsweise können sich der erste und der zweite Fluiddurchgang beide am unteren Ende des Einbauelements befinden. Diese Merkmale dienen einem besonders einfachen Aufbau des temperierten Einbauelements.
Gemäß einer Ausführungsform, ist die Fluidleitung des Einbauelements in einem ersten Leitungsabschnitt, insbesondere einem Fluidhinweg, bevorzugt vollständig, von einer Zwischenwand, insbesondere einem Rohr, definiert. Gemäß einer weitere Ausführungsform ist die Fluidleitung in einem zweiten Leitungsabschnitt, insbesondere einem Fluidrückweg, teilweise von der Außenwand des Einbauelements und/oder teilweise von einer Zwischenwand, insbesondere einem Rohr, definiert. Die Konstruktion mit Zwischenwand, insbesondere Rohr, erlaubt einen besonders einfachen Aufbau bei effektiver Temperierung.
Weiter vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass der erste Leitungsabschnitt durch eine Außenwand einer Doppelwandung eines Behältertemperierungssystems hindurch geführt ist und/oder dass sich die Zwischenwand durch eine Außenwand einer Doppelwandung eines Behältertemperierungssystems hindurch erstreckt. Dies erlaubt eine einfache Konstruktion, beispielsweise zur Verbindung mit einem externen Anschluss, wie etwa einer Temperierungsfluid-Speisung. Die Zwischenwand kann z.B. mit der Außenwand der Doppelwandung verschweißt sein.
Bei einer Ausführungsform ist die Zwischenwand als ein Rohr ausgeführt. Mit besonderem Vorteil kann das Rohr zumindest abschnittsweise, bevorzugt zumindest im Wesentlichen über seine gesamte Länge innerhalb des Einbauelements, und/oder zumindest im Wesentlichen über seinen gesamten Umfang von der Außenwand beabstandet und/oder konzentrisch zur Außenwand angeordnet sein. Somit kann eine große Wärmetauschwirkung bei besonders einfachem Aufbau erreicht werden.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Einbauelement eine Fluidleitung, die eine fluidische Verbindung zwischen dem Aufnahmeraum und einem Außenanschluss bildet. Diese Weiterbildung erlaubt insbesondere die Abführung einer Flüssigkeit von einer Höhe im Behälter, an der ein aufnahmeraumseitiger Fluiddurchgang der Fluidleitung vorgesehen ist. Damit lässt sich auf besonders einfache Weise eine Einrichtung zur Phasentrennung realisieren. Diejenige Phase, die bei dem Fluiddurchgang angeordnet ist, kann aufgrund der bodenseitigen Befestigung des Einbauelements einfach durch die Fluidleitung abfließen. Es ist somit noch nicht einmal eine Pumpe für die Abführung einer Phase nötig.
Es ist z.B. auch möglich, mehrere als Einrichtung zur Phasentrennung ausgebildete Einbauelemente mit dem ersten Fluiddurchgang jeweils bei unterschiedlicher Höhe vorzusehen. Hierdurch lassen sich mehr als zwei Phasen voneinander trennen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist am Bodenabschnitt eine Messeinrichtung befestigt und/oder angeordnet, bevorzugt eine Temperaturmesssonde, insbesondere zur Erfassung der Temperatur des Mediums im Innern des Behälters.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand von schematischen Zeichnungen erläutert.

1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Ausführungsform eines emaillierten Behälters, zum Beispiel für den Einsatz in chemischen Prozessen.
2 zeigt den Behälter der 1 in einer perspektivischen geschnittenen Darstellung.
3 zeigt eine weitere Schnittdarstellung des Behälters der 1 und 2.
4 entspricht 1, hebt aber vor allem Maßangaben hervor.
5 illustriert eine weitere Ausführungsform eines emaillierten Behälters.
6 illustriert eine weitere Ausführungsform eines emaillierten Behälters.

Die 1 und 2 zeigen einen Behälter 10 in einem Längsschnitt. Die 1 und 2 werden aufgrund der ähnlichen Darstellung gemeinsamen in Bezug genommen, sofern nicht gesondert angegeben.
Der Behälter 10 umfasst einen Deckelabschnitt 12, einen zylindrischen Abschnitt 14 sowie einen Bodenabschnitt 16. Die Abschnitte 12, 14, 16 können beispielsweise getrennt voneinander geformt werden und anschließend an den hier referenzierten Stoßstellen 18, 20 stoffschlüssig gefügt, insbesondere verschweißt werden.
Die Abschnitte 12, 14, 16 bilden also eine Wand des Behälters 10, welche einen Aufnahmeraum 22 im Inneren des Behälters 10 definiert. Der Aufnahmeraum 22 dient der Aufnahme eines Fluids, beispielsweise zur Durchführung eines chemischen Prozesses innerhalb des Behälters 10.
Die Wand bzw. die Abschnitte 12, 14, 16 sind von innen emailliert, um einen Korrosionsschutz gegen mitunter chemisch aggressive Fluide im Aufnahmeraum 22 zu bilden.
Im Aufnahmeraum 22 ist eine Rühreinrichtung 24 angeordnet. Diese ist im Bereich des Bodenabschnitts 16 mit schräg angestellten Rührblättern 26 wirksam, die über eine Rührwelle 28 angetrieben sind. Die Rührwelle 28 erstreckt sich von außen in den Aufnahmeraum 22 hinein und verläuft dabei durch einen im Deckelabschnitt 12 vorgesehenen Durchgang 30.
Am Deckelabschnitt 12 sind weitere Durchgänge 32 vorgesehen, über die verschiedene Funktionseinrichtungen als Einbauelemente in den Aufnahmeraum 22 eingeführt werden können. Ein derartiges Einbauelement kann beispielsweise über eine Flanschverbindung an dem betreffenden Durchgang 32 befestigt werden. In den Figuren sind keine solchen Funktionseinrichtungen bzw. Einbauelemente dargestellt, sondern die Durchgänge 32 sind offen dargestellt. Die Durchgänge 32 sind im Betrieb des Behälters 10 typischerweise verschlossen, sei es mit einem Einbauelement oder mit einem Deckel. Funktionseinrichtungen, die über die Durchgänge 32 eingebracht werden können, können etwa Zuführleitungen, Abführleitungen und/oder Messeinrichtungen sein. Auch andere Einrichtungen zur Beeinflussung des chemischen Prozesses sind möglich - grundsätzlich auch Stromstörer.
Am Bodenabschnitt 16, genauer gesagt am tiefsten Punkt des Behälters 10 weist dieser einen Auslass 34 auf. Hierdurch ist der Behälter 10 selbstentleerend ausgeführt, eine in ihm vorhandene Flüssigkeit läuft also nach Öffnung des Auslasses 34 selbsttätig aufgrund der Schwerkraft zumindest im Wesentlichen vollständig ab.
Der Behälter 10 weist ein Behältertemperierungssystem 36 auf, welches als Doppelwandsystem ausgeführt ist. Das Behältertemperierungssystem 36 umfasst eine Außenwand 38 sowie eine Innenwand, die im Wesentlichen von der Wand des zylindrischen Abschnitts 14 sowie der Wand des Bodenabschnitt 16 gebildet ist. Zwischen der Außenwand 38 und der Innenwand 14, 16 ist ein Hohlraum 40 definiert, durch den ein Temperierungsfluid zwecks Temperierung einer im Aufnahmeraum 22 vorhandenen Flüssigkeit hindurchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck sind außerdem seitliche Anschlüsse 42 vorgesehen, die als Einlass für das Temperierungsfluid in den Hohlraum 40 dienen. Das Behältertemperierungssystem 36 umfasst außerdem einen Anschluss 44, der als Auslass für das Temperierungsfluid dient. Eine Temperierung kann beispielsweise eine Kühlung und/oder eine Heizung umfassen.
Im Aufnahmeraum 22 ist ein als Stromstörer ausgeführtes Einbauelement 46 angeordnet, welches an einer dem im Aufnahmeraum vorhandenen Fluid zugewandten Außenfläche ebenfalls emailliert ist. Das Einbauelement 46 ist am Bodenabschnitt 16 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung 48 befestigt.
Die stoffschlüssige Verbindung 48 ist als Schweißverbindung ausgeführt. Eine Außenwand 50 des Einbauelements 46 ist in einem Verbindungsabschnitt 52 kreiszylinderförmig ausgeführt. Am Bodenabschnitt 16 ist eine Aushalsung 54 vorgesehen, die sich von dem Bodenabschnitt 16 nach oben erstreckt und eine ebenfalls kreisförmige Anschlussstelle bildet. Die Kreisformen der Außenwand 50 und der Aushalsung 52 im Verbindungsbereich korrespondieren zueinander und sind auf Stoß verschweißt.
Die Verbindung 48 kann beispielsweise nach dem Schweißen geschliffen und/oder sandgestrahlt werden. Nach einer Prüfung der Schweißverbindung kann die Verbindung 48 beispielsweise im gleichen Vorgang wie die Innenwand 12, 14, 16 des Behälters 10 sowie die Außenwand 50 des Einbauelements 46 emailliert werden.
Das Einbauelement 46 bildet einen Stromstörer. Die Außenwand 50 ist in einem Störabschnitt 56 anders ausgebildet als im Verbindungsabschnitt 52, nämlich zwar ebenfalls zylinderförmig, aber seitlich abgeflacht. Dies ist etwa in den 2 und 3 sichtbar.
Das Einbauelement 46 umfasst ein Temperierungssystem, welches eine Fluidleitung für ein Temperierungsfluid umfasst. Die Fluidleitung umfasst einen ersten Leitungsabschnitt 58, der in dieser Ausführungsform vollumfänglich durch eine Zwischenwand, nämlich ein Rohr 60, definiert ist. Ein zweiter Leitungsabschnitt 62 ist durch das Rohr 60 im Inneren und die Außenwand 50 im Äußeren definiert. Das Rohr 60 ist nach außen durch die Außenwand 38 der Doppelwand hindurchgeführt und zwecks dichter Befestigung mit dieser verschweißt.
Ein Anschluss 64 dient bevorzugt als Einlass für das Temperierungsfluid. Damit bildet der Leitungsabschnitt 58 einen Fluidhinweg und der Leitungsabschnitt 62 einen Fluidrückweg.
Der zweite Leitungsabschnitt 62 mündet in den Hohlraum 40 des Behältertemperierungssystems 36. Somit bildet der Anschluss 44 einen gemeinsamen Auslass für das Behältertemperierungssystem 36 sowie das Temperierungssystem des Einbauelements 46.
Ein weiteres, etwas anders ausgestaltetes und ebenfalls als Stromstörer ausgeführtes Einbauelement 66 ist ebenfalls in den 1 bis 4 sichtbar. Das Einbauelement 66 ist im Aufnahmeraum 22 angeordnet, an seiner Außenfläche emailliert und am Bodenabschnitt 16 der Wand mittels einer stoffschlüssigen Verbindung 48 befestigt.
Die stoffschlüssige Verbindung 48 des Einbauelements 66 weist ebenfalls eine Aushalsung 54 auf und ist als Schweißverbindung zwischen zwei kreisförmigen Querschnitten ausgeführt. Im Unterschied zum Einbauelement 46 ist hier hervorzuheben, dass ausgehend von der Verbindung 48 ein kreiszylindrischer Abschnitt 68 nach unten durch das Behältertemperierungssystem 36 bzw. durch die Doppelwand 16/38 hindurchgeführt ist. Hierdurch ergibt sich, dass ein Hohlraum 70 des Einbauelements 66 nach unten hin offen ist. Das Einbauelement 66 bzw. dessen Hohlraum 70 kann beispielsweise mit einem Temperierungssystem versehen werden oder auch frei bleiben.
Ähnlich wie bei dem Einbauelement 46 ist das Einbauelement 66 in einem Verbindungsabschnitt 52 mit seiner Außenwand 50 kreiszylindrisch ausgeführt. In einem Störabschnitt 56 ist die Außenwand 50 des Einbauelements 66 hingegen im Wesentlichen dreieckig ausgeführt, wie es besonders gut in 3 sichtbar ist.
Insbesondere anhand der 1 und 2 ist ersichtlich, dass die Verbindungen 48 der Einbauelemente 46 und 66 zum Bodenabschnitt 16 in einer Region im Aufnahmeraum 22 angeordnet sind, in der mit einer relativ starken Strömung aufgrund der Tätigkeit der Rühreinrichtung 26 zu rechnen ist. In diesem Bereich ist allerdings kaum ein mechanischer Hebel auf die Verbindung 48 wirksam, sodass die Strömung in diesem Bereich leicht von der Verbindung 48 ausgehalten werden kann. Mit zunehmender Höhe im Aufnahmeraum 22 ist die Stärke der Strömung weniger stark, weil der Abstand zu den Rührblättern 26 abnimmt und auch weil der Druck der Flüssigkeit abnimmt. Somit wird eine in zunehmender Höhe vorhandene Hebelwirkung aufgrund der länglichen Form der Einbauelemente 46 und 66 durch geringere, auf die Einbauelemente 46 und 66 ausgewirkte Kräfte relativiert. Die Belastungssituation ist also besonders günstig.
In 3 ist ferner eine Temperaturmesseinrichtung 72 sichtbar, die ebenfalls am Bodenabschnitt 16 angeordnet ist.
Anhand von 4 wird der Aufbau der Ausführungsform der 1 bis 3 noch weiter im Hinblick auf vorteilhafte Größenverhältnisse erläutert. 4 entspricht 1, blendet der Übersichtlichkeit halber aber einen Großteil der Bezugszeichen aus und zeigt stattdessen bestimmte relevante Größenbezeichnungen. Insoweit hierin Größenverhältnisse als vorteilhaft angegeben werden, versteht es sich, dass diese nicht auf die Konstruktion gemäß 4 beschränkt sind, sondern allgemein gültig sind.
Am Bodenabschnitt 16 des emaillierten Behälters 10 wird bei dessen Herstellung mindestens eine außermittige Öffnung mit Durchmesser f eingebracht. Diese Öffnung wird in Richtung des Behälterinnern mit Radius rf abgerundet, insbesondere indem eine Aushalsung erzeugt wird. Auf der so entstandenen, in Richtung des Behälterinneren ausgerichteten Aushalsung 54 wird ein Einbauelement 46, 66, insbesondere Stromstörer, stoffschlüssig aufgebracht, insbesondere verschweißt. Damit entsteht ein einstückiges Bauteil. Das Einbauelement 46, 46 ist ein Hohlkörper mit einem Querschnitt und einer Länge I. Der Querschnitt richtet sich nach den Anforderungen des Rührverfahrens und kann beispielsweise dreieckig, oval oder auch kreisrund sein.
Die Länge I des Einbauelementes 46, 66 wird ebenfalls nach den Anforderungen des Rührprozesses ausgelegt. Aus Stabilitätsgesichtspunkten soll das Einbauelement 46, 66 möglichst kurz sein. Eine bewährte Länge I ergibt sich insbesondere aus der Höhe h der Oberfläche der Flüssigkeit bei einer Nennfüllhöhe H im nicht gerührten Behälter. Die Länge des Einbauelementes kann allgemein bevorzugt zwischen 0,7 h und 1,2 h liegen. Als besonders günstig hat sich I = 0,8 h erwiesen.
Nach den Schritten der Oberflächenvorbereitung durch Beschleifen der Schweißnähte und Sandstrahlen der inneren Oberfläche und nach Prüfung der Schweißnähte erfolgt der Emaillierprozess. Dabei wird die gesamte medienberührte (innere) Oberfläche des Behälters 10 mit einer Emaillierung versehen.
Somit kann auf einfache Weise ein emaillierter Behälter für das Rühren von im wesentlichen flüssigen Medien hergestellt werden, der mindestens einen integrierten Stromstörer aufweist, welcher am Boden des Behälters unlösbar befestigt ist.
Der obere Boden oder Deckelabschnitt 12 des Behälters 10 bleibt frei von den Einbauelementen 46, 66, so dass alle darauf vorhandenen Stutzen für das Durchführen des chemischen Verfahrens im Behälter (Rührprozess) zur Verfügung stehen.
Da die Einbauelemente stoffschlüssig mit dem Bodenabschnitt 16 verbunden sind und die Verbindungsstelle zudem großzügig mit dem Radius rf ausgerundet ist, ergibt sich eine leicht zu reinigende Innenoberfläche. Weiterhin ist das innere Volumen des Behälters 10 vollständig selbstentleerend.
Die Verbindung zwischen Einbauelement 46, 66 und Behälterboden 16 ist stoffschlüssig und dichtungsfrei. Damit besteht kein Risiko von ungewollten Leckagen und Undichtigkeiten.
Die Einbauelemente reichen bis zum Behälterboden, so dass die dadurch bewirkte Störwirkung auch bei kleinsten Füllständen immer gewährleistet ist.
Im Vergleich zu konventionellen Stromstörern, die in einen oder mehrere Behälterstutzen am Deckelabschnitt des Behälters eingebaut sind und in die Flüssigkeit ragen, können die Einbauelemente 46, 66 kürzer und im Durchmesser größer und damit mechanisch wesentlich stabiler und unempfindlicher gegen Schwingungsanregung ausgeführt werden.
Das Einbauelement 46 kann in geeigneter Weise so mit einem Rohr 60 im Innern versehen werden, dass dieses vom Heiz- oder Kühlmedium (auch Temperierungsfluid oder „Servicemedium“) im Mantelraum durchströmt wird. Damit trägt die Oberfläche des Einbauelements 46 zur Maximierung des Wärmeaustauschs im Behälter 10 bei.
Die Konstruktion erlaubt ferner eine vorteilhaft einfache Herstellung in hoher Qualität.
4 zeigt zudem mit der Schnittlinie G die Schnittebene von 3.
4 zeigt also einen vorteilhaften Rührbehälter 10, umfassend einen oberen Boden (oder Deckelabschnitt), eine Zarge (oder einen zylindrischen Abschnitt) und einem unteren Boden (oder Bodenabschnitt) sowie eine Ummantelung (oder ein Doppelboden-Behältertemperierungssystem) im zylindrischen Bereich und im Bodenbereich, wobei mindestens ein Einbauelement 46 am unteren Boden des Behälters 10 stoffschlüssig mit diesem verbunden ist und sich in das innere Volumen des Behälters 10 erstreckt.
Das Einbauelement 46 ist innen hohl ausgeführt und mit dem inneren Volumen des durch die Außenwand 38 des Behälters 10 und die Innenwand der Ummantelung gebildeten Hohlraums 40 verbunden.
Das Einbauelement 46 weist in seinem inneren Volumen ein Rohr 60 auf, das mit dem Abstand a vom oberen Ende des Einbauelements endet. Der Abstand a liegt bevorzugt zwischen 0,5 und 1,5 mal die Breite b des Einbauelements, besonders bevorzugt bei 1 b. Das Rohr 60 wird bevorzugt von dem unten angeordneten Anschlussstutzen 64 in Richtung zum oberen Ende des Rohres 60 durchströmt. Auf dem Rückweg durchströmt das Temperierungsfluid den Hohlraum des Einbauelements 46, der das Rohr 60 umgibt, von oben nach unten. Damit ergibt sich eine zusätzliche Wärmeaustauschfläche Az.
Eine Querschnittsfläche As, die durch die Innenfläche des Einbauelementes 46 und die Außenfläche des Rohres 60 im Einbauelement 46 gebildet wird, kann bevorzugter Weise viel kleiner ausgeführt sein als eine durch den Innenquerschnitt des Rohres 60 gebildete Querschnittsfläche Ar. Vorzugsweise liegt As zwischen 0,1 Ar und 0,5 Ar, besonders bevorzugt ist As = 0,25 Ar.
Ein Verbindungsbereich zwischen Einbauelement 66 und Bodenabschnitt 16 kann beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch mit einem Durchmesser f ausgeführt sein und einen Radius rf zwischen Bodenabschnitt 16 und Einbauelement 46 aufweisen.
Beim Einbauelement 66 ist vorgesehen, dass ein Innenraum des Einbauelements 66 keine fluidische Verbindung mit dem durch die Behälterwand und die Ummantelung entstandenen Hohlraum 40 aufweist.
Mit Vorteil kann es vorgesehen sein, dass eine Breite b des Einbauelements im Verhältnis zu einem Innendurchmesser d des Behälters zwischen 0,05 d bis 0,15 d liegt, besonders bevorzugt ist b = 0,12 d.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn ein Wandabstand s im Verhältnis zu einem Innendurchmesser d des Behälters zwischen 0,05 d und 0,15 d liegt, besonders bevorzugt ist s = 0,1 d.
Eine Wandstärke k des Einbauelements 46 in einem Verbindungsabschnitt 52 kann im Verhältnis zu einer Wandstärke w der Wand im Bodenabschnitt 16 bevorzugt zwischen 0,5 w und 1,0 w betragen, besonders bevorzugt ist k = 0,7 w.
In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Behälters 10 illustriert, wobei ein Behältertemperierungssystem 36 des Behälters 10 eine Halbrohrschlange 74 umfasst. Es ist ein Anschluss 76 vorgesehen, der einen Einlass für die Halbrohrschlange 74 bildet. Das Einbauelement 46 bzw. dessen Leitungsabschnitte 58 und 62 sind mit der Halbrohrschlange 74 derart verbunden, dass das Temperierungsfluid vom Einlass kommend zunächst eine Mehrzahl an Windungen in der Halbrohrschlange 74 zurücklegt, anschließend im Leitungsabschnitt 58 in das Einbauelement 46 geführt wird, dann über den Leitungsabschnitt 62 in die Halbrohrschlange 74 zurückgeführt wird - dies in 5 rechts des Rohres 60 - und schließlich nach zwei weiteren Windungen in der Halbrohrschlange 74 über den Anschluss 78 abgelassen wird.
In der Ausführungsform gemäß 6 weist der Behälter 10 wiederum ein als Doppelwand ausgeführtes Behältertemperierungssystem 36 auf, welches weitgehend gemäß 1 ausgeführt ist. Ein Einbauelement 80 ist im Aufnahmeraum 22 angeordnet und am Bodenabschnitt 16 über eine stoffschlüssige Verbindung 48 befestigt. Das Einbauelement 80 umfasst eine Fluidleitung 82, die eine fluidische Verbindung zwischen dem Aufnahmeraum 22 und einem Außenanschluss 84 bildet. Die Fluidleitung 82 weist an ihrem dem Aufnahmeraum 22 zugewandten Ende einen Fluiddurchgang 86 auf. Hierdurch kann insbesondere eine auf Höhe des Fluiddurchgangs 86 vorhandene Flüssigkeitsphase, welche oberhalb einer weiter unten liegenden, schwereren Flüssigkeitsphase liegt, abgelassen werden. Die schwerere Flüssigkeitsphase kann beispielsweise über den Auslass 34 abgelassen werden. Hierdurch kann beispielsweise eine Phasentrennung realisiert werden. Das Innere der Fluidleitung 82 ist vorzugsweise ebenfalls emailliert. Es können beispielsweise mehrere derartige Einbauelemente 80 mit unterschiedlicher Höhe vorgesehen sein, um beispielsweise auch mehr als zwei Phasen voneinander zu trennen.
Bezugszeichenliste

10: Behälter
12: Deckelabschnitt
14: zylindrischer Abschnitt
16: Bodenabschnitt
18: Stoßstelle
20: Stoßstelle
22: Aufnahmeraum
24: Rühreinrichtung
26: Rührblatt
28: Rührwelle
30: Durchgang
32: Durchgang
34: Auslass
36: Behältertemperierungssystem
38: Außenwand
40: Hohlraum
42: Anschluss
44: Anschluss
46: Einbauelement
48: Verbindung
50: Außenwand
52: Verbindungsabschnitt
54: Aushalsung
56: Störabschnitt
58: Leitungsabschnitt
60: Rohr
62: Leitungsabschnitt
64: Anschluss
66: Einbauelement
68: kreiszylindrischer Abschnitt
70: Hohlraum
72: Temperaturmesssonde
74: Halbrohrschlange
76: Anschluss
78: Anschluss
80: Einbauelement
82: Fluidleitung
84: Anschluss
86: Fluiddurchgang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202008009252 U1 [0009]
US 7607821 B2 [0010]

Claims

Behälter (10) für die Aufnahme eines Fluids, insbesondere Rührbehälter, umfassend: eine Wand (12, 14, 16), welche einen Aufnahmeraum (22) für das Fluid definiert und an einer dem Fluid zugewandten Oberfläche emailliert ist, und ein Einbauelement (46, 66), welches im Aufnahmeraum (22) angeordnet und an einer dem Fluid zugewandten Außenfläche emailliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauelement (46, 66) an einem Bodenabschnitt (16) der Wand mittels einer stoffschlüssigen Verbindung (48) befestigt ist.
Behälter (10) nach Anspruch 1, wobei das Einbauelement (46, 66) einen Stromstörer bildet.
Behälter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Verbindung (48) als Schweißverbindung ausgeführt ist.
Behälter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Einbauelement (46, 66) einen ersten Abschnitt (52) aufweist und in dem ersten Abschnitt (52) zumindest im Wesentlichen rohrförmig, kreiszylinderförmig und/oder mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist und/oder wobei das Einbauelement (46, 66) einen zweiten Abschnitt (56) aufweist, wobei das Einbauelement (46, 66) in dem zweiten Abschnitt (56) einen zumindest im Wesentlich kreisförmigen, elliptischen, abgeflachten oder polygonen, insbesondere drei- oder viereckigen, Querschnitt aufweist.
Behälter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Einbauelement (46, 66) zumindest in einem Bereich der stoffschlüssigen Verbindung (48) einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt (52, 68) aufweist und wobei sich der zylindrische Abschnitt (52, 68) ausgehend von der stoffschlüssigen Verbindung (48) weiter nach unten erstreckt.
Behälter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die stoffschlüssige Verbindung (48) einen abgerundeten Übergang zwischen Einbauelement (46, 66) und Wand (16) und/oder eine Aushalsung (54) aufweist.
Behälter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Einbauelement (46, 66) einen ersten Fluiddurchgang und einen zweiten Fluiddurchgang sowie zwischen den Fluiddurchgängen eine Fluidleitung (58, 62) für ein Temperierungsfluid aufweist.
Behälter (10) nach Anspruch 7, wobei der erste Fluiddurchgang mit einem Behältertemperierungssystem (36), insbesondere einem Doppelwand-Hohlraum (40) oder einer Rohr- oder Halbrohrspirale (74), oder mit einem externen Anschluss (64) verbunden ist oder einen solchen bildet und/oder wobei der zweite Fluiddurchgang mit einem Behältertemperierungssystem (36), insbesondere einem Doppelwand-Hohlraum (40) oder einer Rohr- oder Halbrohrspirale (74), verbunden ist.
Behälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei die Fluidleitung (58, 62) des Einbauelements (46) selbstentleerend ausgebildet ist.
Behälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Fluidleitung (58, 62) des Einbauelements (46) und ein Behältertemperierungssystem (36) einen gemeinsamen Ausgang (44) ausweisen.
Behälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Fluidleitung (58, 62) des Einbauelements (46) einen Fluidhinweg (58) und einen Fluidrückweg (62) definiert, wobei sich der Fluidhinweg (58) und/oder der Fluidrückweg (62) über zumindest im Wesentlichen die gesamte Länge des Einbauelements (46) erstrecken.
Behälter (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Fluidleitung (58, 62) des Einbauelements (48) in einem ersten Leitungsabschnitt (58) von einer Zwischenwand (60), insbesondere einem Rohr (60), definiert ist, und/oder wobei die Fluidleitung (58, 62) in einem zweiten Leitungsabschnitt (58) teilweise von der Außenwand (50) des Einbauelements (46) und/oder teilweise von einer Zwischenwand (60), insbesondere einem Rohr (60), definiert ist.
Behälter (10) nach Anspruch 12, wobei der erste Leitungsabschnitt (58) durch eine Außenwand (38) einer Doppelwandung eines Behältertemperierungssystems (36) hindurch geführt ist und/oder wobei sich die Zwischenwand (60) durch eine Außenwand (38) einer Doppelwandung eines Behältertemperierungssystems (36) hindurch erstreckt.
Behälter (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Zwischenwand (60) als ein Rohr (60) ausgeführt ist, insbesondere wobei das Rohr (60) zumindest abschnittsweise zumindest im Wesentlichen über seinen gesamten Umfang von einer Außenwand (50) des Einbauelements (46) beabstandet und/oder konzentrisch zur Außenwand (50) angeordnet ist.
Behälter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Einbauelement (80) eine Fluidleitung (82) umfasst, die eine fluidische Verbindung zwischen dem Aufnahmeraum (22) und einem Außenanschluss (84) bildet.