DE3330454A1

DE3330454A1 - Reaktionskolonne fuer die chemische und/oder physikalische verfahrenstechnik

Info

Publication number: DE3330454A1
Application number: DE19833330454
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr.-Ing. 4300 Essen Hohenhinnebusch
Original assignee: SCHWELM VERWALTUNGS GmbH
Current assignee: SCHWELM VERWALTUNGS GmbH
Priority date: 1983-08-24
Filing date: 1983-08-24
Publication date: 1985-03-07
Also published as: DE3330454C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Reaktions-
kolonne für die chemische und/oder physikalische Verfahrenstechnik mit zylindrischem Stahlblechmantel, innenseitiger Emailauflage und mit Abstand voneinander angeordneten Auflageeinrichtungen für die Auflage von Einbauten, wie Lochplatten, Glockenböden, Tragringen u. dgl. - Im allgemeinen werden solche Reaktionskolonnen vertikal aufgestellt.
Bei den (aus der Praxis) bekannten Reaktionskolonnen des beschriebenen Aufbaus ist der Stahlblechmantel ein mehrteiliger Mantel, der aus mehreren Mantelschüssen über Flansche zusammengesetzt ist. Die Flansche sind an die Mantelschüsse angeschlossen, sie bilden zugleich die Auflageeinrichtungen für die Auflage von Einbauten wie Lochplatten, Glockenböden, Tragringen u dgl. Die Einbauten werden zwischen den Flanschen festgeklemmt. Das ist einerseits aufwendig und darüber hinaus auch insofern nicht frei von Nachteilen, als beim Emaillieren der Mantelschüsse mit den angeschlossenen Flanschen Verzug auftritt, der häufig dazu führt, daß die Abdichtung zwischen den Flanschen nicht gewährleistet ist. Der Verzug beruht unter anderem auf der Tatsache, daß die Flansche an den Mantelschüssen erhebliche Materialanhaufungen darstellen, andererseits aber aus Gründen der Festigkeit und Stabilität sowie zur Aufnahme der Verbindungskräfte Flansche großer Dicke und häufig auch großer Flanschbreite erforderlich sind. Hinzukommen störende Verformungen der Flansche unter dem Einfluß von inneren Druckkräften in der arbeitenden Reaktionskolonne. Wird die Kolonne häufiger außer Betrieb genommen oder häufiger auf Temperatur gefahren und wieder abgekühlt, so resultieren daraus die Langzeitdichtung beeinträchtigende Wechselbeanspruchungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Reaktionskolonne so weiter auszubilden, daß Mantelschüsse mit angeschlossenen Flanschen und ein Aufbau des Stahlblechmantels aus einer Vielzahl von solchen Mantelschüssen nicht mehr erforderlich ist und daß darüber hinaus die Einbauten auf einfache Weise montiert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Stahlblechmantel als einteiliger Mantel ausgeführt ist, der als Auflageeinrichtung im Querschnitt etwa halbbogenförmige Ringausformungen aufweist, daß die Emailauflage über die zylindrischen Stahlblechmantelabschnitte und die Ringausformungen einheitlich durchgeführt ist und daß die Einbauten geteilt sowie auf den Ringausformungen oder in den Ringausformungen (zweckmäßigerweise mit enger Stoßfuge) zusammensetzbar sind. Die Ringausformungen können einen nach außen konvexen Halbbogenquerschnitt aufweisen.
Sie können aber auch mit einem nach außen konkaven Halbbogenquerschnitt ausgerüstet sein.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß erfindungsgemäß mit einem einheitlichen Stahlblechmantel gearbeitet werden kann. Die eingangs beschriebenen, mantelschuß- und flanschbedingten Probleme treten daher nicht mehr auf. Nichtsdestoweniger können die Einbauten auf einfache Weise montiert werden, weil sie in die Ringausformungen eingesetzt oder auf diese aufgelegt werden können. Zwar müssen die Einbauten dazu geteilt wer den, das ist jedoch mechanisch und konstruktiv ohne Schwierige keinen möglich und beeinträchtigt auch die verfahrenstechnischen Zusammenhänge nicht, was insbesondere dann gilt, wenn die Teile der Einbauten, die beispielsweise halbkreisförmige Gestalt aufweisen, mit enger Stoßfuge zusammengesetzt sind. Ein weiterer Vorteil resultiert aus der Tatsache, daß wegen der fehlenden Flansche bei den Emaillierarbeiten ein störender Verzug des Stahlblechmantels praktisch nicht mehr auftritt, weil nämlich gleichsam singuläre Materialanhäufungen, wie sie bei der bekannten Ausführungsform durch die Flansche gegeben sind, fehlen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß die Ringausformungen zugleich als Elemente für die Erhöhung der Gestaltfestigkeit und/oder der Stabilität des Stahlblechmantels ausgelegt sind.
Das ist ein Problem der bloßen Profilgebung und kann mit den Hilfsmitteln der modernen technischen Mechanik, z. B. über die Methode der finiten Elemente (vgl. Gallagher ~Finite-Element-Analysis", Springer 1976) ohne Schwierigkeiten optimiert werden, und zwar auch so, daß selbst bei den Temperaturen, die beim Emaillieren auftreten, der Stahlblechmantel seine Stabilität behält und störende Verformungen bzw. störender Verzug nicht eintritt. Die Erhöhung der Gestaltfestigkeit und/oder Stabilität gilt aber auch für den Stahlblechmantel in betriebsmäßigem Einsatz. Häufig läßt sich im Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sogar erreichen, daß zur Aufnahme der auftretenden Beanspruchungen für den Stahlblechmantel mit Blechen geringerer Dicke gearbeitet werden kann. Im Rahmen der Erfindung liegt es wegen dieser Vorteile in bezug auf Gestaltfestigkeit und Stabilität, daß auch allein aus diesen Gründen Ringausformungen in der beschriebenen Weise angeordnet werden, anders ausgedrückt, also nur einzelne der Ringausformungen zugleich als Aufnahmeeinrichtungen für Einbauten ausgerüstet und mit solchen versehen sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Reaktionskolonne, Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1 und Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1.
In den Figuren ist der zylindrische Stahlblechmantel 1 einer erfindungsgemäßen Reaktionskolonne für die chemische und/oder physikalische Verfahrenstechnik dargestellt. Der Stahlblechmantel 1 besitzt eine innenseitige Emailauflage 2 und mit Abstand voneinander angeordnete Auflageeinrichtungen 3 für die Auflage von Einbauten wie Lochplatten 4, Glockenböden, Tragringen u. dgl.
Der Stahlblechmantel 1 ist als einteiliger Mantel ausgeführt.
Er besitzt als Auflageeinrichtung im Querschnitt etwa halbbogenförmige Ringausformungen 3. Die Emailauflage 2 ist über die zylindrischen Stahlblechmantelabschnitte 1 und die Ringausformungen 3 einheitlich durchgeführt. Die Krümmungsradien an den Übergängen und in den Ringausformungen 3 sind so geführt, daß bei der Emaillierung keinerlei Schwierigkeiten auftreten. Die Einbauten 4 sind geteilt und liegen auf den Ringausformungen 3 auf oder sind in die Ringausformungen 3 eingesetzt.
Sie sind zu diesem Zweck geteilt, so daß ihre Montage möglich ist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um Lochplatten 4, die aus zwei halbkreisförmigen Scheibenelementen 4a, b zusammengesetzt sind.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 besitzen die Ringausformungen 3 einen nach außen konvexen Halbbogenquerschnitt. Die Einbauten 4 sind in diese Ringausformungen 3 eingesetzt. In der Ausführungsform nach Fig. 2 besitzen die Ringausformungen 3 einen nach außen konkaven Halbbogenquerschnitt, die Lochplatten 4 sind in diesem Fall auf die Ringausformungen 3 aufgesetzt. - Man entnimmt aus einer vergleichenden Betrachtung 'der Fig. 1 und 2 unter Berücksichtigung der Regeln der klassischen technischen Mechanik, daß die Ringausformungen 3 zugleich als Elemente für die Erhöhung der Gestaltfestigkeit und/oder Stabilität ausgelegt sind. - Die Einbauten 4 liegen im Ausführungsbeispiel nur auf einigen der Ringausformungen 3 auf. Unter den Einbauten 4 können Dichtungen 5 angeordnet sein.
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Claims

Reaktionskolonne für die chemische und/oder physikalische Verfahrenstechnik Patentansprüche: 1. Reaktionskolonne für die chemische und/oder physikalische Verfahrenstechnik mit zylindrischem Stahlblechmantel, innenseitiger Emailauflage und mit Abstand voneinander angeordneten Auflageeinrichtungen für die Auflage von Einbauten wie Lochplatten, Glockenböden, Tragringen u. dgl., d a d u r c h g e k e n n z e i c h -# n e t, daß der Stahlblechmantel (i) als einteiliger Mantel ausgeführt ist, der als Auflageeinrichtungen im Querschnitt etwa halbbogenförmige Ringausformungen (3) aufweist, daß die Emailauflage (2) über die zylindrischen Stahlblechmantelabschnitte (1) und die Ringausformungen (3) einheitlich durchgeführt ist und daß die Einbauten (4) geteilt sowie auf den Ringausformungen (3) oder in den Ringausformungen (3) zusammensetzbar sind.
2. Reaktionskolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringausformungen (3) einen nach außen konvexen Halbbogenquerschnitt aufweisen.
3. Reaktionskolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringausformungen (3) einen nach außen konkaven Halbbogenguerschnitt aufweisen.
4. Reaktionskolonne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, daß die Ringausformungen (3) zugleich als Elemente für die Erhöhung der Gestaltfestigkeit und/oder Stabilität des Stahlblechmantels (1) ausgelegt sind.
5. Reaktionskolonne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten (4) nur auf einige der Ringausformungen (3) aufgelegt sind.