DE1619719A1

DE1619719A1 - Glocke fuer Boeden von Wasch-,Destillations- oder Rektifikationskolonnen

Info

Publication number: DE1619719A1
Application number: DE19681619719
Authority: DE
Inventors: Joachim Lenich; Waldfried Witter; Diery Dr-Ing Wolfgang
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1967-11-17
Filing date: 1968-08-05
Publication date: 1970-03-26
Also published as: FR1586068A; AT300732B; JPS5410545B1; US3567193A; AT291199B; AT303685B; BE723510A; GB1211783A; DE1619719B2; NL162308C; DE1769917A1; DE1769917B2; NL6815375A; DE1619719C3; NL162308B

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

(H 374) _Hl7/078

Str/pf 17.ΙΙ.1967

Glocke für Böden von Wasch-, Destillationsoder Rektifikationskolonnen

Die Erfindung betrifft eine Glocke für Böden von Wasch-, Destillations- oder Rektifikationskolonnen, welche aus einem Dampfkamin und einer darübergestülpten Glockenhaube besteht. Die seit langem bekannten Glocken mit hohem Kamin werden in neuerer Zeit in steigendem Maß durch die sogenannten Flachglocken ersetzt, welche mit geringerem Aufwand an Material und Arbeitszeit gefertigt werden können. Zu diesen Flachglocken zählt auch die Glocke gemäß der Erfindung. Die bisher bekannten Glocken dieser Art besitzen Hauben mit Schlitzen oder Zacken, durch die eine starke Verwirbelung des Dampfes erreicht werden

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soll. Da sich jedoch bei der Flachglocke infolge ihrer geringen Höhe nur eine kleine Schlitzfläche unterbringen läßt, ist die Gasaustrittsfläche klein und daher der Druckabfall hoch. Wird ein großer Belastungsbereich verlangt, d.h. soll die Säule sowohl bei kleinen als auch bei großen Gasgeschwindigkeiten zufriedenstellend arbeiten, so werden dieKamine höher ausgeführt als die Schlitzoberkanten, damit bei kleinen Gasgeschwindigkeiten nicht Flüssigkeit über den oberen Rand des Kamins auf den nächsttieferen Boden gelangen kann. Dies bedingt eine weitere Erhöhung des Druckabfalls. Besteht ferner die Gefahr, daß sich im Betrieb Sahmutzteilchen oder Polymerisationsprodukte ablagern, so können Flachglocken mit Schlitzen nicht eingesetzt werden, während Glocken hoher Form, wenn sie verschmutzt sind, einzeln vom Rektifikationsboden abgenommen, gereinigt und wieder auf dem Boden montiert werden müssen.

Schließlich ist man bei den bisher bekannten Konstruktionen von Flachglocken gezwungen, Haube und Kamin jeweils für sich auf dem Boden zu befestigen und dabei zu zentrieren; der Zusammenbau stellt also ein umständliches und zeitraubendes Verfahren dar. Auch die Herstellung derjenigen Glocken, bei denen die Kamine direkt aus dem Bodenblech herausgearbeitet werden, gestaltet sich nicht einfacher, da das Bodenblech durch die stellenweise Verformung nicht eben bleibt und anschließend in einem besonderen Arbeitsgang wieder ausgerichtet „

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werden muß, wenn man nicht ungleiche Flüssigkeitshöhen auf den Böden in Kauf nehmen will.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Glockenkcaistruktion zu schaffen, die einen großen Belastungsbereich mit gutem Wirkungsgrad aufweist und unempfindlich gegen Verschmutzungen'ist, mit einem geringen Aufwand an Material und Arbeitszeit gefertigt und rasch und einfach ein- und ausgebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Glockenhaube einen glatten nicht durchbrochenen Rand besitzt und daß die obere Kante des Dampfkamins tiefer liegt als der untere Rand der Glockenhaube. Wie in Figur 1 dargestellt, kommt es bei einer derart ausgebildeten Glocke zu einer überlagerung von zwei aus verschiedenen Richtungen aufeinandertreffenden Dampfströmen, nämlich dem durch die Glockenhaube senkrecht nach unten umgelenkten Strom A und dem über den Rand des Dampfkamins schräg nach oben austretenden Strom B. Diese überlagerung führt im Austrittsquerschnitt unter dem Rand der Glockenhaube zu einer besonders starken Wirbelbildung, die selbst bei kleinen Gasgeschwindigkeiten so gut erhalten bleibt, daß keine Flüssigkeit in den Innenraum der Glocke eindringen kann. Daher besitzt diese Glocke trotz der geringen Höhe des Kamins einen großen Belastungsbereich.

Trotzdem besitzt eine so gestaltete Glocke aufgrund

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der Tatsache, daß der untere Rand der Glockenhaube höher liegt als der obere Rand des Dampfkamins, einen geringeren Druckabfall, , weil der Austrittsquerschnitt f^, d.h. die Mantelfläche des durch die Unterkante der Glockenhaube und die Grundplatte des Kamins begrenzten Zylinders, größer ist als bei den bekannten Glocken gleicher Höhe. (Die für den Druckabfall maßgeblichen Querschnitte f^ - f^ sind in Figur 1 eingezeichnet.)

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die obere Kante des Dampfkamins so niedrig gehalten, daß sie unter der Oberkante des Ablaufwehrs des Bodens liegt. Durch die starke Wirbelbildung im Austrittsquerschnitt f^ wird verhindert, daß dabei Flüssigkeit durch den Kamin auf den nächsttieferen Boden ablaufen kann. Auf diese Weise läßt sich der Querschnitt fg, das ist die Mantelfläche des durch die Unterseite der Glockenhaube und die obere Kante des Kamins begrenzten Zylinders, vergrößern, was wiederum mit einer Senkung des Druckabfalls verbunden ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin , daß die Einlaufkanten des Kamins abgerundet sind. Dadurch wird der Druckabfall der Gasströmung in der Glocke weiter erniedrigt. Da die Kaminelemente einzeln gefertigt werden, indem in eine Grundplatte ein Loch des gewünschten Durchmessers gestanzt und der Kamin mit einem Stempel herausgedrückt wird, läßt sichäiese Abrundung mit der Herstellung des Kamins verbinden,

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ohne daß dazu ein besonderer Arbeitsgang nötig wäre.

Bei der Konstruktion von Glocken kommt es .jedoen nicht nur auf die absoluten Größen der einzelnen, für den Druckabfall maßgeblichen Querschnittsflächen an, sondern auch auf leren Verhältnis zueinander. Im Gegensatz zu der üblichen Ansicht, daß diese Querschnittsflächen etwa glsien groß sein müssen, haben die dev Erfindung zugrundeliegenden Unf.arsuchungen gezeigt, daß dies nioht der Fall ist. In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens sind nämlich folgende .BeziehtJigen, zwischen den einzelnen Querschnittsflächen einzuhalten:

f₄ Äi 1,5 f_x; f₂ ^ 1,5 ^₁.

f, ist der Eintrittsquerschnitt, nämlich die Querschnittsfläche des Dampfkamins an dessen oberem Rand und f, die Ringfläche mit dem Glockenhaubenumfang als äußerem und dem Kaminumfang als innerem Umfang (vgl. Figur 1).

Eine besonders wichtige Weiterbildung der Erfindung betrifft schließlich die Befestigung von Glockenhaube und Dampfkamin am Bodenblech. Diese besteht darin, daß die Glockenhaube an aus der Grundplatte des Kaminelements herausgestanzten nach oben gebogenen Laschen befestigt und die nunmehr ein einziges Bauteil darstellende Glocke mit dem Bodenblech verbunden ist. Da also die Befestigungslasche aus dem Kaminelement herausgearbeitet wird und da erfindungsgemäß, auf Schlitze oder Zacken

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ir ler Olcckenhaube verdichtet wird, kann die Glockenhaube in 2 1-eir einzigen Arbeitsgang erstellt werden. Die Zentrierung von · 3i':oker:.aai.e und Kamin rfolgt bei der Verbindung der Glockenh-vdae ir.ii dar Befestigungslasche, also bereits vor der Montage ^r» Glocke auf dem Boden, Kamin und Glockenhaube sind somit bereits vor dem Einbau zu einem einzigen Glockenelement vereinigt, 'weXoiies z.B. dt;-oh Ziehnieten, Schrauben oder Splinte auf ■l-im Bodenbxech befestig*· werden kann. Ein- und Ausbau lassen •?i~h somit rasch und sicher bewerkstelligen. Ist keine lösbare Befestigung der Glocken beabsichtigt, so kann das fertige ilockenelement auf einfache Weise auch durch Punktschweißen Tit dem Bodenblech verbanden werden.

Ein besonders bemerkenswerter Vorteil der Glocke gemäß der Erfindung ist, daßsie auch in denjenigen Fällen., in denen mit Schmutz ablagerungen während des Betriebs zu rechnen ist, eingesetzt werden kann und daß sie von Verschmutzungen befreit werden kann, ohne daß sie vom Boden abmontiert su werden brauchte indem beispielsweise ein Sandstrahl von 'Jinten durch den Kamin geblasen wird. Bei der Reinigung einer Säule ist es also lediglich nötig, die Böden auszubauen. Durch die Erfindung ist jEuiiit der Flachglocke exn Arbeitsgebiet erschlossen worden^ das oisher der in der Herstellung sehr aufwendigen Glocke hoher Form mit ihrer großen Schiitsfläche vorbehalten war.

Die Glocke gemä-ß der Erfindung sei im folgenden ,,

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anhand zweier schematlscher Darstellungen beispielsweise erläutert.

Figur 2 stellt eine Draufsicht auf die Grundplatte mit Dampfkamin dar, Mit 1 ist die Grundplatte, mit 2 die Oberkante des Dampfkamlns, mit 5 sind die aus der Grundplatte durch Stanzen freigelegten Befestigungslaschen und mit 4 die Löcher für die Befestigung der fertigen Glocke am Bodenblech bezeichnet.

In Figur 3 ist die auf dem Bodenblech 5 fertig montierte Glocke im Querschnitt wiedergegeben. Gleiche Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie bei Figur 2. Wie ersichtlich, ist die Einlaufkante *6 des Dampfkamins abgerundet. Die Laschen 3 sind senkrecht nach oben gebogen und mit der Glockenhaube J verschweißt.

In Figur 4 ist die Glocke gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung wiedergegeben.

5 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen

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Claims

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT -SgP-- 1.197,» 17.11.1967 Patentansprüche

1. Glocke für Böden von Wasch-, Destillations- oder Rektifikationskolonnen, welche aus einem Dampfkamin und einer darübergestülpten Glockenhaube bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke einen glatten nicht durchbrochenen Rand besitzt und daß die obere Kante des Dampfkamins tiefer liegt als der untere Rand der Glockenhaube.

2. Glocke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kante des Dampfkamins unter der Oberkante des Ablaufwehrs des Kolonnenbodens liegt.

J5. Glocke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß . die Einlaufkante des Dampfkamins abgerundet ist.

4. Glocke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Beziehung zwischen dem Eintrittsquerschnitt f^_s der Mantelfläche des durch die Unterseite der Glockenhaube und die obere Kante des Kamins begrenzten Zylinders, fg, der Ringfläche mit dem unteren GIockenhaubenumfang als äußerem und dem Kaminumfang als innerem Umfang, f,, und dem Austrittsquerschnitt f^:

1 3' 2 4

• ·

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5· Glocke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glockenhaube (7) an aus der Grundplatte (l) des Kaminelements herausgestanzten, nach oben gebogenen Laschen (3) befestigt und die nunmehr ein einziges Bauteil darstellende Glocke mit dem Bodenblech (5) verbunden ist.

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