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Anordnung von Austauschböden beliebiger Art in Wasch- oder Rektifizierkolonnen
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung von Austauschböden beliebiger
Art in Wasch- oder Rektifizierkolonnen mit Hilfe von innerhalb eines durchgehenden
Kolonnenmantels aufeinandergesetzten Einbauteilen.
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Es sind sehr viele Arten der Anordnung von Austauschböden in Rektifizier-
oder Waschkolonnen bekannt. Vielfach weisen diese Kolonnen einen vertikal stehenden
zylindrischen Mantel auf, in dem mehrere horizontal liegende Austauschböden in bestimmten
Abständen übereinander angeordnet sind.
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Die Abstände der Böden werden in vielen Fällen durch eingebaute Stützen,
wie vertikal stehende Rohrstücke, Stangen oder Schraubenbolzen, gewahrt, die die
Böden fest untereinander verbinden, so daß mehrere oder sogar alle Böden gleichzeitig
in den Kolonnenmantel eingeschoben und wieder herausgezogen werden können.
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Da diese Böden in solchen Fällen am Umfang möglichst genau kreisförmig
angefertigt werden, während eine genaue zylindrische Form des Mantels nur schwer
verwirklicht werden kann, muß zwischen dem äußeren Umfang der Böden und der Wandung
des zylindrischen Mantels ein Spielraum freigelassen werden, der nach erfolgtem
Einbau durch eine besondere Randabdichtung wenigstens so weit abgeschlossen wird,
daß nicht unzulässig große Flüssigkeitsmengen etwa einseitig ohne Austauschwirkung
an der Wand nach unten fließen.
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Um dies zu erreichen, sind verschiedene Arten von Weichdichtungen
in Form von Packungsschnüren usw. oder auch metallische Dichtungen in Form von Schraubenfedern,
die nach Art von Kolbenringen eingelegt sind, oder federnde Blechstreifen, die zwischen
Bodenwand und Mantelwand eingeklemmt oder durch Schrauben befestigt sind, verwendet
worden. Die meisten dieser Arten von Abdichtungen sind nur anwendbar, wenn der Spielraum
zwischen dem Bodenrand und dem Kolonnenmantel nur wenige Millimeter beträgt; wenn
die Kolonne aber mit höherem Betriebsdruck arbeitet und gleichzeitig über 2 m Durchmesser
aufweist, so ist oft ein Mantelblech von mehr als 20 mm Dicke erforderlich, das
nur sehr schwer sauber rund zu fertigen ist. Wenn in solchen Fällen die Böden austauschbar
und trotzdem genau horizontal eingebaut werden sollen, so muß ein Spielraum von
10 bis 20mm vorgesehen werden, wofür die meisten der bekannten Dichtungen sich nicht
eignen, besonders weil bei einem schwach ovalen Mantel dieser Spielraum am Umfang
eines Bodens abwechselnd teils größer und teils kleiner ausfällt. In diesen Fällen
wurden bisher Randabdich-
tungen verwendet, die am Umfang des Bodens mit vielen Schrauben
einstellbar befestigt waren. Diese Böden müssen wegen der örtlichen Belastung durch
die Schrauben selbst sehr widerstandsfähig, also aus sehr dicken Blechen von wenigstens
3 bis 6 mm Dicke gefertigt werden; dadurch entstehen hohe Anlagekosten.
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Die Anordnung der Austauschböden nach der Erfindung vermeidet diese
Schwierigkeiten mit überraschend einfachen Mitteln. Sie ist dadurch charakterisiert,
daß die über einem an der Kolonnenwand für den untersten Boden befestigten Grundring
aufgesetzten Einbauteile aus U-förmig gebogenen Ringblechen bestehen, die sich bei
entsprechend abgepaßter Umfangslänge mit ihrem vertikalen Steg federnd an die Kolonnenwand
anlegen, deren unterer horizontaler Schenkel jeweils auf einem Austauschboden aufliegt
und deren oberer horizontaler Schenkel jeweils einen Boden trägt, so daß die einzelnen
Böden zwischen horizontalen Schenkeln je zweier Ringbleche eingeklemmt sind.
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Eine Ausführungsform der Erfindung soll an Hand der F i g. 1 bis
3 beispielsweise erläutert werden.
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F i g. 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine Siebbodenkolonne; F i
g. 2 stellt ein Wanddetail im Oberteil der Kolonne dar, während F i g. 3 eine spezielle
Ausführungsform der Bodenrandabdichtung zeigt; Fig. 4 bis 6 zeigen Einzelheiten
der Anordnung der U-förmigen Blechringe.
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In F i g. 1 bis 3 ist der Kolonnenmantel 1 gezeigt, der eine große
Wanddicke aufweisen kann. Am unteren Ende der Kolonne ist ein kräftiger Winkelring
2 in den Mantel genau waagerecht und am Rand
dicht eingepaßt oder
eingeschweißt. Auf diesen Ring wird der unterste Boden 3 aufgelegt. Der Boden ist
als Siebboden dargestellt; es können auch Glockenböden oder Ventilböden verwendet
werden. Der Boden kann am Rand gegenüber der Wand des Mantels einen großen Spielraum
haben, damit auch Mäntel mit einer gewissen Unrunde verwendet werden können. Auf
diesen Boden wird ein U-förmig gewalzter Blechring 4 gelegt, dessen Umfangslänge
nach Art eines Kolbenringes eingepaßt wird, so daß sich der äußere Umfang des U-Steges
möglichst ohne oder mit geringem Spiel an den inneren Umfang des Mantels anschmiegt.
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Zum Einbau wird durch kräftigen Druck von oben auf den oberen freien
Schenkel 5 des U-Bleches dafür gesorgt, daß der untere freie Schenkel 6 sich federnd
auf den Boden 1 satt auflegt und der obere freie Schenkel 5 genau waagerecht ausgerichtet
wird.
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Ein an der Stoßstelle des eingepaßten U-Bleches etwa klaffender Spalt
kann verschweißt werden.
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Die sich nach Einbau in den Kolonnenmantel ergebenden Stoßstellen
der Ringbleche können erfindungsgemäß auch mit Vorteil auf ihrer Innenseite von
einer gegebenenfalls gleichfalls U-förmigen Lasche 14 überdeckt sein, die einseitig
angeschweißt und vorzugsweise am anderen Ende der Ringbleche nach Montage mittels
Schrauben 15 verschraubt ist.
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Bei dieser Anordnung können sich die Stege der Ringbleche besonders
eng an den Kolonnenmantel anlegen, ohne daß ein unzulässiger Spalt an der Stoßstelle
gebildet wird (s. F i g. 4 und 5).
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Dabei können die an den Stoßstellen zwischen den horizontalen Schenkeln
der Ringbleche nach Montage sich ergebenden Schlitze zweckmäßig durch entsprechende
Paßstücke 16 ausgefüllt sein, so daß kein einseitiger Flüssigkeitsablauf von den
Böden erfolgen kann.
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Der wenn auch geringe, jedoch unvermeidliche Zwischenraum zwischen
dem vertikalen Steg 4 und der Innenwand des Mantels 1 könnte es zulassen. daß ein
etwa am untersten Boden eingedrungenes Gas ungewaschen bzw. unrektifiziert bis zum
obersten Boden vordringt und dort die Reinheit verschlechtert.
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Aus diesem Grund können erfindungsgemäß in dem Steg 4 oder in dem
Schenkel 6 der U-Bleche Löcher 7 vorgesehen werden, die es der auf jedem Boden stehenden
Flüssigkeit gestatten, in den genannten Zwischenraum einzudringen. Dadurch können
sich das mit geringem Überdruck von unten aufsteigende Gas und die nach unten drängende
Flüssigkeit in dem Zwischenraum begegnen, so daß die gleiche rektifizierende Wirkung
eintreten kann wie im Inneren der Kolonne selbst.
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Sollte infolge starker Unrunde des Druckm.antels 1 die Gefahr Inestehell
daß sich in dem Zwischenraum für die abwärts dränoende Flüssigkeit und das aufsteigende
Gas getrennte Schleichwege ausbilden, so l:ann erfindungs,cemäS bem Einbau am Außenrand
jedes Bodens eine Packungsschnur 8 eingelegt werden die diese Schleichwege unterbindet.
In diesem Fall ist die Anbringung von Löchern 7 in den Ringb1ec!it?en 4 oder Schenkel
6 unter Umständen acht .rforderlich.
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Über dem obersten Boden tv der Kolonne kann ein kräftiger Winkelring
13 vorgesehen werden, entweder ¢eschweißt oder lösbar geschraubt, so daß damit alle
Böden in ihrer richtigen Lage eingeklemmt werden.
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Um einseitig durchgehende Flüssigkeits- und Dampf- oder Gasströme
zu vermeiden, sind vorteilhaft die Stoßstellen benachbarter Ringbleche jeweils am
Umfang gegeneinander versetzt, vorzugsweise jeweils um etwa 180 gegeneinander versetzt
angeordnet (s. F i g. 6).
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Will man durch einen Rohrstutzen 9 aus der Kolonne Gas entnehmen
oder Flüssigkeit einführen, so wird ein entsprechend höher geformtes U-Blech 10
eingelegt, so daß ein größerer Bodenabstand entsteht. In dem Steg 10 kann an der
Stelle 11 ein genügend großer Ausschnitt vorgesehen werden, um den Durchtritt von
Gas oder Flüssigkeit zu gestatten (s. Fig. 1).
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Da die Bodenbleche 3 oder 12 an ihrem gesamten Umfang gleichmäßig
eingeklemmt und getragen werden und nicht wie bei anderen Kolonnen auf einzelnen
örtlich angreifenden Stützen ruhen, kann man je nach Kolonnendurchmesser schon mit
Blechen von 1 mm Dicke auskommen, so daß die Anlagekosten geringer werden. Außerdem
kann das Bodenblech bei Wärmeausdehnung innerhalb der Klemmstelle am Rand sich gleitend
bewegen, so daß Verwerfungen vermieden werden.