DE1619719C3 - - Google Patents

Description

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Die seit langem bekannten Glocken für Böden in Stoff austauschkolonnen mit hohem Kamin werden in neuerer Zeit in steigendem Maß durch die sogenannten Flachglöcken ersetzt, welche mit geringerem Aufwand an Material und Arbeitszeit.. gefertigt werden können. Die bisher bekannten Glocken dieser Art besitzen Hauben mit Schlitzen oder Zacken, durch die eine starke Verwirbelung des Dampfes erreicht werden 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 die Kamine 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 Schmutzteilchen 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.

Es ist weiterhin bereits eine Destillierkolonne, die hauptsächlich zum Destillieren von Schlamm und schwebende Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten dienen soll, mit vertikal übereinander angeordneten Ringbecken bekanntgeworden. Einige dieser Ringbecken sind starr mit je einer drehbaren Tauchglocke verbunden, wobei die gemeinsame Drehung von Ringbecken und Tauchglocke über eine Rührwelle erfolgt. Die Reinigung der Ringbecken erfolgt durch Vörbeidrehen an einem Reinigungsflansch, durch den die Reinigung von außen erfolgen kann (DT-PS 316491).

Es liegt auf der Hand, daß dieses aufwendige und komplizierte Prinzip nicht bei einer Stoffaustauschkolonne mit einer Vielzahl von Glocken pro Austauschboden angewendet werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Glockenkonstruktion zu schaffen, die einen großen Belastungsbereich mit gutem Wirkungsgrad aufweist und unempfindlich gegen Verschmutzungen ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Glocke für Böden in Stoffaustauschkolonnen, welche aus einem Dampfkamin und einer mit dem Dampfkamin fest verbundenen, flachen Glockenhaube mit durchgehendem Rand besteht, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dampfkamin unterhalb des unteren Randes der Glockenhaube endet.

Wie in F i g. 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 auf Grund der Tatsache, daß der untere Rand der Glokkenhaube höher liegt als der obere Rand des Dampfkamins, einen geringeren Druckabfall, weil der Austrittsquerschnitt /₄, 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 /, bis /₄ sind in F i g. 1 eingezeichnet.)

Es ist zweckmäßig, die obere Kante des Dampfkamms so niedrig zu halten, daß sie unter der Oberkante des Ablaufwehrs des Bodens liegt. Durch die starke Wirbelbildung im Austrittsquerschnitt /₄ wird verhindert, daß dabei Flüssigkeiten durch den Kamin auf den nächsttieferen Boden ablaufen kann. Auf diese Weise läßt sich der Querschnitt /₂, 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.

Die Einlaufkanten des Kamins sind mit Vorteil abgerundet. 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 sich diese Abrundung mit der Herstellung des Kamins verbinden, ohne daß dazu ein besonderer Arbeitsgang nötig ware.

Bei der Konstruktion von Glocken kommt es jedoch nicht nur auf die absoluten Größen der einzelnen, für den Druckabfall maßgeblichen Querschnittsflächen an, sondern auch auf deren Verhältnis zueinander. Im Gegensatz zu der üblichen Ansicht, daß diese Querschnittsflächen etwa gleich groß sein müssen, haben die der Erfindung zugrunde liegenden

Untersuchungen gezeigt, daß dies nicht der Fall ist. In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens sind nämlich folgende Beziehungen zwischen den einzelnen Querschnittsflächen einzuhalten:

1,5Z₁;

=1,5 Z₁.

Z₁ ist der Eintrittsquerschnitt, nämlich die Querschnittsfläche des Dampfkamins an dessen oberem Rand und Z₃ die Ringfläche mit dem Gldckenhaubenumfang als äußerem und dem Kaminumfang als innerem Umfang (vgl. Fig. 1).

Die Befestigung von Glockenhaube und Dampfkamin am Bodenblech läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, indem die Glockenhaube mit aus der Grundplatte des Kaminelements herausgestanzten, nach oben gebogenen Laschen verbunden und die nunmehr ein einziges Bauteil darstellende Glocke ao an dem Bodenblech befestigt wird. Da also die Befestigungslasche aus dem Kaminelement herausgearbeitet wird und da auf Schlitze oder Zacken in der Glockenhaube verzichtet wird, kann die Glockenhaube in einem einzigen Arbeitsgang erstellt werden. Die Zentrierung von Glockenhaube und Kamin erfolgt bei der Verbindung der Glockenhaube mit der Befestigungslasche, also bereits vor der Montage der Glocke auf dem Boden. Kamin und Glockenhaube sind somit bereits vor dem Einbau zu einem einzigen Glockenelement vereinigt, welches z. B. durch Ziehnieten, Schrauben oder Splinte auf dem Bodenblech befestigt werden kann. Ein- und Ausbau lassen sich somit rasch und sicher bewerkstelligen. Ist keine lösbare Befestigung der Glocken beabsichtigt, so kann das fertige Glockenelement auf einfache Weise auch durch Punktschweißen mit dem Bodenblech verbunden werden.

Ein besonders bemerkenswerter Vorteil der Glocke gemäß der Erfindung ist, daß sie auch in denjenigen Fällen, in denen mit Schmutzablagerungen während des Betriebs zu rechnen ist, eingesetzt werden kann und daß sie von Verschmutzungen befreit werden kann, ohne daß sie vom Boden abmontiert zu werden braucht, indem beispielsweise ein Sandstrahl von unten durch den Kamin geblasen wird. Bei der Reinigung einer Säule ist es also lediglich nötig, die Böden auszubauen. Durch die Erfindung ist damit der Flachglocke ein Arbeitsgebiet erschlossen worden, das bisher der in der Herstellung sehr aufwendigen Glocke hoher Form mit ihrer großen Schlitzfläche vorbehalten war.

Die Glocke gemäß der Erfindung sei im folgenden an Hand der F i g. 2 bis 4 weiter erläutert.

F i g. 2 stellt eine Draufsicht auf die Grundplatte mit Dampfkamin dar. Mit 1 ist die Grundplatte, mit 2 die Oberkante des Dampfkamins, mit 3 sind die aus der Grundplatte durch Stanzen freigelegten Befestigungslaschen und mit 4 die Löcher für die Befestigung der fertigen Glocke am Bodenblech bezeichnet; in

F i g. 3 ist die auf dem Bodenblech S fertig montierte Glocke im Querschnitt wiedergegeben. Gleiche Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie bei F i g. 2. Wie ersichtlich, ist die Einlaufkante 6 des Dampfkamins abgerundet. Die Laschen 3 sind senkrecht nach oben gebogen und mit der Glockenhaube 7 verschweißt; in

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Glocke für Böden in Stoffaustauschkolonnen, welche aus einem Dampfkamin und einer mit dem Dampfkamin fest verbundenen, flachen Glockenhaube mit durchgehendem Rand besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfkamin unterhalb des unteren Randes der Glockenhaube endet.

2. Glocke nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Beziehungen Zwischen dem durch den oberen 'Rand des-Dämpifkamins begrenzten' Eintrittsquerschnitt; Z₁, der Mantelfläche/„ des durch die Unterseite der'Glockenhaube und die obere Kante des Dampfka'mirts begrenzten Zylinders, der Ringfläche /.,mit dem unteren Glockenhaubenumfang als äußerem und dem oberen Umfang des Dampfkamins als innerem Umfang und dem Austrittsquerschnitt /₄, der die Mantelfläche des durch; die Unterkante der .Gjqckenhaube und die Grundplatte des Dampfkamins begrenzten Zylinders darstellt:

■■U\

= 1,5/,;
■■ 1,5 Z₁.