DE19805197A1 - Einrichtung zur Sicherung der stopfenartigen Verschlüsse von UV-Modulen gegen axiales Verschieben - Google Patents

Description

UV-Reaktoren üblicher Bauart bestehen aus einem röhrenförmigen Metallgehäuse, das fallweise ein- oder beidseitig mit Flanschen versehen sein kann, in das ein oder mehrere, den UV-Strahler enthaltende Quarzröhren eingelassen sind, die vom Re­ aktionsmedium umströmt werden. Die Einheit aus Quarzrohr, UV-Strahler, Dichtun­ gen und Strahlerhalter wird üblicherweise als UV-Modul bezeichnet. Die Zusam­ menfassung dieser Komponenten zu einem Modul hat sich im Bau von UV- Reaktoren durchgesetzt, da Quarzrohr und Strahler eine im Vergleich zur Gesamt­ anlage stark begrenzte Lebensdauer besitzen und die Montage des Strahlers im Quarzglasrohr von Fachpersonal unter Reinstbedingungen erfolgen muß. Damit erlaubt das modulare Konzept den vergleichsweise häufigen Modultausch durch das Personal des Betreibers bei gleichzeitiger Einhaltung der hohen technischen Anforderungen an die Strahlermontage im Quarzrohr, wie sie nur vom Fachbetrieb gewährleistet werden kann.

Solche UV-Module werden nach dem Stand der Technik und in ihrer fortschrittlich­ sten Bauweise mit sogenannten Verschlußbaugruppen ausgerüstet. Das sind stopf­ enartige Einrichtungen, die beidseitig in die offene Quarzglasröhre eingeschoben werden, und den UV-Strahler an dessen Sockel haltern. Die Module werden zum Schutz der UV-Strahler und zur Verhinderung von unerwünschten Sauerstoffreak­ tionen mit Inertgas gefüllt und nach außen gasdicht abgeschlossen. Nach Ein­ schalten des UV-Strahlers, steigt beispielsweise bei Mitteldruckstrahlern die Ober­ flächentemperatur auf bis zu 900°C. Die Inertgasatmosphäre im Modul erwärmt sich und der Gasdruck steigt, wie Messungen zeigen, auf mehr als das Doppelte.

Der Nachteil der bekannten UV-Module mit stopfenartigen Verschlüssen, den sog. Verschlußbaugruppen, liegt darin, daß die Reibungskraft der Dichtelemente, mit denen sich die Verschlußbaugruppen an der Quarzglasrohrinnenwand abstützen und das Röhreninnere gegenüber der Umgebung abdichten, nicht ausreicht, um die axial wirkenden Druckkräfte an die Quarzglasröhre abzutragen. Als Folge werden die Verschlußbaugruppen nach außen gedrückt und verlieren ihre Funktion als Strahlerhalter und Verschlüsse der Quarzglasröhre.

Dieses Problem wird mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Mit der Erfindung wird erreicht, daß die axial auf die Verschlußbaugruppen wirken­ den Gasdruckkräfte mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtungen auf das, das UV-Modul umgebende Reaktorgehäuse abgetragen werden.

Die Ansprüche 2 und 3 weisen auf eine vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung hin. Danach wird ein klammerartiges oder ringförmiges Konstruktionselement über den stopfenartigen Verschluß gelegt und an dem, das UV-Modul umgebenden Re­ aktor befestigt. Mit Anspruch 4 wird eine weitere günstige Ausbildung der Erfindung wiedergegeben. Ein oder mehrere Drähte oder dünne Stangen verbinden danach die beiden stopfenartigen Verschlüsse innerhalb der Röhre. In Anspruch 5 wird eine weitere Möglichkeit beschrieben, wie ein stopfenartigen Verschluß axial gesichert werden kann. Der stopfenartigen Verschluß oder eines seiner Teile wird gemäß diesem Anspruch mit dem Quarzglasrohr verklebt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Fig. 1 und 2 erläutert. Die Fig. 1 zeigt den Einsatz einer Klammer und eines Rings, um den stopfenartigen Ver­ schluß axial zu sichern. Die Fig. 2 zeigt, wie mit dünnen Stangen zwei stopfenarti­ gen Verschlüsse innerhalb der Röhre verbunden werden.

Fig. 1 Schnittzeichnung eines UV-Moduls mit beidseitig eingefügten Verschluß­ baugruppen, die mit der erfindungsgemäßen Klammer (linke Seite der Fi­ gur) und mit einem erfindungsgemäßen Ring (rechte Seite der Figur) gegen axiales Verschieben gesichert sind.

Fig. 2 Schnittzeichnung eines UV-Moduls, dessen Verschlußbaugruppen mit zwei dünnen Stangen verbunden sind.

Zunächst ist in Fig. 1 schematisch der Aufbau eines UV-Reaktors (1) dargestellt, dessen UV-Modul (2) aus UV-Strahler (3) und Quarzglasröhre (4) mit beidseitigen Verschlußbaugruppe (5) und (6) besteht. Da dieses UV-Modul in seinem Innern mit Inertgas gefüllt und gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist, wirkt während des Strahlerbetrieb - ein Mitteldruckstrahler hat ein Oberflächentemperatur von ca. 900°C eine Druckkraft auf die beiden Verschlußbaugruppen (5) und (6). Die Druck­ kräfte bewegen die Verschlußbaugruppen (5) und (6), die sich lediglich über Dich­ telemente (7) an der Quarzglasrohrinnenseite abstützen, nach außen. Das wird durch die erfindungsgemäßen Einrichtungen verhindert. Links in Fig. 1 ist die Klam­ mer (8) zu sehen. Sie unterbindet das axiale Verschieben der Verschlußbaugruppe (5) nach außen. Es handelt sich dabei um einen geeignet geformten Blechstreifen, der fallweise mit Aussparungen an bestimmten Stellen (hier nicht dargestellt) verse­ hen sein kann und der mittels Schrauben (9) - durch strichpunktierte Linie darge­ stellt - am Apparateflansch (10) befestigt ist. Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit der Erfindung zeigt die rechte Bildseite. Hier hindert ein Ring (11) die Verschluß­ baugruppe (6) daran, axial aus der Quarzglasröhre (4) auszutreten. Der Ring ist ebenfalls über Schrauben - durch strichpunktierte Linie dargestellt - am Appara­ teflansch (12) befestigt.

Fig. 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Einrichtung, die das axiale Verschieben der Verschlußbaugruppe verhindert. Das UV-Modul (2) der Fig. 1 ist vergrößert dargestellt. Die beiden Verschlußbaugruppen (5) und (6) sind durch zwei dünne Stangen (13) und (14) gegeneinander fixiert, so daß die Verschlußbaugruppen nicht axial aus der Quarzglasröhre (4) austreten können. An den Enden der dünnen Stangen sind Gewinde (15) angebracht, so daß aufgeschraubte Muttern (hier nicht dargestellt) die Kräfte auf die Stangen (13) und (14) abtragen.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Sicherung der stopfenartigen Verschlüsse von UV-Modulen ge­ gen axiales Verschieben dadurch gekennzeichnet, daß konstruktive Elemente derart an den stopfenartigen Verschlüssen angreifen, daß sich diese nicht aus der Quarzglasröhre, die Teil des UV-Moduls ist, axial heraus bewegen können.

2. UV-Modul nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das konstruktive Element aus mindestens einer Klammer besteht, die über den stopfenartigen Verschluß greift und mittels lösbarer Verbindungen an dem, das UV-Modul umgebenden Reaktor befestigt ist.

3. UV-Modul nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das konstruktive Element aus mindestens einem Ring besteht, der gegen den stopfenartigen Verschluß drückt und mittels lösbarer Verbindungen an dem, das UV-Modul umgebenden Reaktor befestigt ist.

4. UV-Modul nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das konstruktive Element aus einem oder mehreren Drähten oder dünnen Stangen besteht, die, bei Vorhandensein von zwei stopfenartigen Verschlüssen - auf jeder Seite der Quarzglasröhre des UV-Moduls einer - die stopfenartigen Verschlüssen innerhalb des Quarzglasrohrs miteinander verbinden.

5. UV-Modul nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das konstruktive Element aus einer Klebemasse besteht, die den stopfen­ artigen Verschluß oder Teile von ihm mit der Quarzglasröhre so verkleben, daß die axialen Kräfte an die Quarzglasröhre abgetragen werden.