DE3520254A1

DE3520254A1 - Vorrichtung zur anbringung von rohren in einer mehrrohrigen gas-fluessigkeitskontakteinrichtung

Info

Publication number: DE3520254A1
Application number: DE19853520254
Authority: DE
Inventors: Minato Yokohama Kanagawa Tomikawa; Toshiaki Isehara Kanagawa Urata
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1985-12-05
Also published as: JPS6319204B2; DE3520254C2; US4765960A; JPS60257831A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur vorteilhaften Anbringung von Rohren in einer mehrere Rohre umfassenden Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung.

Bei einer herkömmlichen Mehrrohr-Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung, beispielsweise zur Beseitigung von Schwefeldioxid aus dem Abgas eines großen Verbrennungsofens, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wird zu behandelndes Gas durch ein Gaszuführungsrohr a in eine Gasverteilungskammer b eingeführt und dann durch Rohre d in die in der Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung A enthaltene Flüssigkeit eingeblasen.

Mit der oben beschriebenen Einrichtung A werden große Gasmengen behandelt, weshalb sie erhebliche Größe haben muß, so daß die Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung A 10 m im Durchmesser und die Zahl der Rohre 2000 überschreitet. Es ist daher unmöglieh ein Deck B zur Anbringung der Rohre d so zu fertigen, daß dieses vollkommen eben ist. Das Deck B weist daher teilweise, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 angedeutet, erhöhte und abgesenkte Abschnitte auf, Unregelmäßigkeiten, die auf Fertigungsfehler zurückgehen.

Da herkömmlicherweise die auf eine bestimmte Länge geschnittenen Rohre d im Deck B durch Schweißen oder dergleichen angebracht wurden, lagen die unteren Ende der Rohre d nicht alle in der gleichen horizontalen Ebene. Hinsichtlich der Lage der unteren Enden der Rohre d ergaben sich vielmehr die gleichen Unregelmäßigkeiten wie hinsichtlich des Decks B, was durch die untere gestrichelte Linie in Fig. 1 angedeutet ist.

Infolgedessen ist die Höhe hn, d.h. der Abstand der Flüssigkeitsoberfläche e vom unteren Ende f der einzelnen Rohre d nicht gleich. Die Höhe hn einiger Rohre d ist also größer oder kleiner als bei anderen Rohren. Bei Vergleich eines Rohres d mit kleinerer Höhe (h.) mit einem solchen größerer Höhe (h₂) ergibt sich für das Rohr d mit kleinerer Höhe ein von

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der Flüssigkeitssäule herrührender kleinerer Druck an seinem Gasauslaß (am unteren Ende f des Rohres d) während umgekehrt bei einem Rohr d mit größerer Höhe ein größerer Druck vorliegt. Dementsprechend wird ein Großteil des zu behandelnden Gases aus einem Rohr d mit kleinerer Höhe (h-), das also den geringeren Druck aufweist, in die Flüssigkeit geblasen, während in ein Rohr d mit größerer Höhe (h_?) nur ein geringerer Teil des Gases geblasen wird.

Da die Größe des Kontaktbereichs Gas-Flüssiqkeit der Tiefe des Auslasses des in die Flüssigkeit eintauchenden Rohres d entspricht, ist es erforderlich, daß die unteren Enden f der Rohre d in der gleichen horizontalen Ebene liegen, wenn die vorgegebenen Ergebnisse erzielt werden sollen.

Zur Erfüllung dieser Bedingung sollte selbstverständlich das Deck B so gefertigt sein, daß es eine Ebene aufweist, welche so horizontal wie möglich ist. Ferner sollten bei der Anbringung der Rohre d im Deck B die unteren Enden f der Rohre so eingerichtet werden, daß sie unter Berücksichtigung der Unregelmäßigkeiten des Decks B alle in der gleichen horizontalen Ebene liegen. Sobald jedoch die Rohre d durch Schweißen oder eine sonstige derartige Verbindung am Deck B installiert sind, ist es später nahezu unmöglich, noch etwas an den Anbringungsorten einzustellen. Ferner wird es mit zunehmender Zahl der Rohre immer schwieriger, die am Deck B angebrachten Rohre d durch Schweißen oder dergleichen einzujustieren.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zur Anbringung von Rohren in einer mehrrohrigen Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung, welche obige Nachteile vermeidet und eine einfache Anbringung von Rohren ermöglicht und gestattet, die zugehörigen Justierungen mit extrem einfachen Vorgängen vorzunehmen, wodurch Herstellungsfehler für das Deck in gewissem Maße zugelassen werden können.

Hierzu schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Anbringung von Rohren in einer mehrrohrigen Gas-Flüssigkeitkontakeinrichtung vor, welche eine Buchse, die auf der inneren Um-

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fangsfläche einer Rohranbringungsbohrung angebracht werden kann, welche in einem Deck zur Rohranbringung in einer mehrrohrigen Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung ausgebildet ist; einen zylindrischen Kopf, welcher am oberen Ende des Rohres vorgesehen ist, wobei der Kopf in Verbindung mit dem Rohr die Buchse durchsetzen kann; und ein Überschiebteil, welches auf die äußere Umfangsflache des zylindrischen Kopfs aufgesetzt werden kann, umfaßt, wobei der zylindrische Kopf eine in seiner äußeren Umfangsflache vorgesehene Angreifnut aufweist, die eine sich vom oberen Ende des zylindrischen Kopfes nach unten ersteckende Längsnut und eine im wesentlichen horizontal verlaufende Quernut enthält, wobei diese mit der Längsnut in Verbindung steht und in Bezug auf die Bodenflache des überschiobtciIs geneigt ausgebildet ist, und wobei das Überschiebteil einen auf seiner inneren Umfangsflache ausgebildeten Vorsprung aufweist, der sich durch die Angreifnut bewegen kann.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer herkömmlichen mehrrohrigen Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anbringung von Rohren in einer mehrrohrigen Gas-

Flüssigkeitkontakteinrichtung ,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung im montierten Zustand, 30

Fig. 4 einen Vertikalschnitt der in Fig. 2 gezeigten Buchse in einer Ebene, welche die Mittellinie 0-0 derselben enthält,

Fig. 5(A) eine Darstellung der Montageschritte der in Fig. 2 gezeigten Anbringungsvorrichtung,

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Fig. 5(B) die Lagebeziehung zwischen einer Angreifnut eines zylindrischen Kopfes und einem Vorsprung eines Uberschiebteils beim Zusammensetzen der Vorrichtung,

Fig. 6(A) einen Vertikalschnitt der Anbringungsvorrichtung, nachdem das Rohr am Deck angebracht worden ist,

Fig. 6(B) die Lagebeziehung zwischen der Angreifnut des zylindrischen Kopfes und des Vorsprungs des uberschiebteils nach Beendigung der Anbringung des Rohres am Deck,

Fig. 7 die Lagebez ieliung /.wischen Grade'i ntei lungsmarki orungen des Uberschiebteils und einer Markierung des zylindrischen Kopfes, und
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Fig. 8 einen Vertikalschnitt der Anbringungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform im montierten Zustand.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anbringung von Rohren in einer mehrrohrigen Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung wird nun im einzelnen anhand einer in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausf ührungsform beschi"ieben.

Xn Fig. 2 bezeichne I I eine Buchse, welche, wie in Flg.

2^r) gezeigt, zuverlässig auf die innere; Umfangsflache einer Rohranbringungsbohrung B¹ aufgesetzt ist, welche in einem Deck B zur Rohranbringung ausgebildet ist.

Am oberen Ende eines Rohres III ist ein zylindrischer Kopf II vorgesehen, welcher in Verbindung mit dem Rohr III die Buchse I durchsetzen kann. In der äußeren Umfangsflache des zylindrischen Kopfes II ist eine Angreifnut 4 vorgesehen, welche eine Längsnut 2, die sich vom oberen Ende (im folgenden als "Kopfende" 1 bezeichnet) in seinen unteren Teil, d.h. in der allgemeinen Richtung (der Richtung parallel zur Achse des Rohres III) erstreckt, und eine horizontal verlaufende

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Quernut 3 enthält, die mit der Längsnut in Verbindung steht und geneigt in Bezug auf die Bodenfläche eines Überschiebteils angelegt ist. Die Quernut 3 kann eine Spiralnut sein. Die obere Innenwand der Quernut 3, d.h. die Nutwand 5 der Quernut 3, die dem Kopfende 1 näher liegt, bildet einen Angreifabschnitt 6.

IV bezeichnet ein Überschiebteil, welches über die Außenfläche des zylindrischen Kopfes 2 aufgesetzt werden kann. Das Überschiebteil IV weist einen Vorsprung 7 auf, der auf seiner Innenfläche ausgebildet ist. Der Vorsprung 7 kann sich durch die Angreifnut 4 des zylindrischen Kopfes II bewegen. Der Vorsprung 7 hat, wie in Fig. 5 (B) gezeigt, eine Höhe n, welche kleiner als die Breite m der Quernut 3 des zylindrischen Kopfes II ist. Ferner ist ein Angreifabschnitt 9, welcher den Angreifabschnitt 6 des zylindrischen Kopfes II erfassen kann, auf der oberen Seitenwand 8 des Vorsprunges 7 vorgesehen.

Die Rohranbringungsvorrichtung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus der oben erwähnten Buchse I, dem zylindrishen Kopf II und dem Überschiebteil IV.

Wenn die Anordnung vorzugsweise so gewählt ist, daß die Buchse I, wie in Fig. 4 gezeigt, eine ringförmige Nut 11 aufweist, durch die der Außenumfang der Buchse I den Inncnumfang einer Rohranbringungsbohrung B¹ des Decks B erfassen kann, und ein ringförmiger Vorsprung 12 innerhalb der Kim]nut. 11 ausgebildet ist, kann die Buchse I zuverlässig am Deck B verankert werden, auch wenn gewisse Herstellungstoleranzen hinsichtlich des Durchmessers der Rohranbringungsbohrung B' des Decks B und ferner gewisse Unregelmäßigkeiten der inneren Umfangsflache der Anbringungsbohrung B¹ vorhanden sind. Ferner wird der Innendurchmesser der Buchse I so eingestellt, daß er geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des zylindrischen Kopfes II ist, was bewirkt, daß der zylindrische Kopf II die Buchse I nach außen aufweitet, wodurch eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Buchse I und dem zylindrischen Kopf II sowie ferner zwischen der Buchse I und der Rohranbrinciunqi·,-

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bohrung B' des Decks B erreicht werden kann.

Beispielsweise ist Gummi mit seiner Elastizität ein hinlänglicher Werkstoff für die Buchse I. Andere geeignete Materialien können unter Berücksichtigung von Form und anderen Elementen der Buchse I bei ihrer Auswahl ebenfalls verwendet werden. Hinsichtlich der Form der Angreifabschnitte 6 und 9 sind Sägezahnform oder anders gewinkelte Zahnformen, Wellenformen oder dergleichen zulässige Formen, von denen alle für das erforderliche wechselseitige Angreifen geeignet sind. Es können auch mehrere Angreifnuten 4 und Vorsprünge 7 verwendet werden.

Die vorliegende Ausführungsform hat den beschriebenen Aufbau. Daher wird zur Anbringung des Rohres III am Rohranbringungsdeck B zunächst die Buchse I in die Rohranbringungsbohrung B¹ des· Decks B in der in Fig. 5 (A) gezeigten Weise eingesetzt. Das Rohr III wird in die Bohrung der Buchse I von der Ober- oder Unterseite des Decks B her so eingesetzt, daß der zylindrische Kopf II nach oben weist. Der zylindrische Kopf II wird dann so angeordnet, daß er mit der äußeren Umfangsfläche seines unteren Teils in der Bohrung der Buchse I sitzt.

Danach wird das Uberschiebteil IV von oben her auf den zylindrischen Kopf II gesetzt und der auf der Innenwand des Überschiebteils IV vorgesehene Vorsprung 7 wird in die Längsnut 2 des zylindrischen Kopfs II vom Kopfende 1 des zylindrischen Kopfs II her eingesetzt. Das Uberschiebteil IV wird, wie in Fig. 5 (B) gezeigt, so gedreht, daß der Vorsprung 7 auf dem unteren Rand der Quernut 3 der Angreifnut 4 gleitet. Unmittelbar nach Drehung des Uberschiebteils IV um einen gewünschten Winkel wird der zylindrische Kopf II in Verbindung mit dem Rohr III nach unten gedrückt. Dabei erfaßt der Angreifabschnitt 6 der Quernut 3 des zylindrischen Kopfes II, wie in Fig. 6 (B) gezeigt, den Angreifabschnitt 9 des Vorsprunges 7 des Uberschiebteils IV, wodurch das Rohr III, wie in Fig. 6 (A) gezeigt, am Deck B befestigt ist.

Es ist ein Aufbau wünschenswert, bei dem die Quernut 3

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des zylindrischen Kopfs II spiralförmig ist, wobei diese Nut 3 in Bezug auf die Bodenfläche des Überschiebteils IV, wie in Fig. 6 (B) gezeigt, auch geneigt vorgesehen ist. Mit einem solchen Aufbau variiert die Höhe des unteren Endes des Rohres III mit einer Variation der Anordnung des Vorsprunges 7 in Bezug auf die Quernut 3, so daß die Höhe des unteren Endes des Rohres III ohne Schwierigkeiten eingestellt werden kann. Ferner ist vorzugsweise, wie in Fig. 7 gezeigt, eine Markierung 13 an der äußeren Umfangsflache des zylindrischen Kopfs II vorgesehen, während gleichzeitig Gradmarkierunqen 14 auch auf der äußeren Umfangsflache oder der oberen Kante des Uberschiebtoils IV vorgesehen sind, wodurch es möglich wird, den zylindrischen Kopf II mit dem Uberschiebteil IV unter Variierung des Grades der Drehung des Überschiebteils IV in Bezug auf den zylindrischen Kopf II zu verbinden. Dadurch wird es noch einfacher, die Lage des unteren Endes des Rohres III in vertikaler Richtung einzustellen. Wenn nämlich der zylindrische Kopf II das Uberschiebteil IV in einer Stellung erfaßt, in der die Markierung 13 an einer zu einer geringen Drehung des Uberschiebteils IV gehörigen Gradeinteilung 14 liegt, befindet sich der Angreifabschnitt 6 des zylindrischen Kopfes II in einer höheren Stellung in Bezug auf die Bodenfläche des überschiebteils IV. Der Abstand zwischen dem unteren Ende des Rohres III und dem Deck B nimmt daher zu. Wenn die zu einer großen Drehung des Überschiebteils IV gehörige Gradeinteilung 14 an der Markierung 13 angeordnet wird, liegt der Angreif abschnitt f> tiofer als im vorhergehenden Fall. Der Abstand zwischen dem unteren Ende des Rohres III und dem Deck B ist daher im Vergleich zum vorhergehenden Fall geringer. Es ist daher ohne Schwierigkeiten möglich, die Lage des unteren Endes des Rohres TIT in vertikaler Richtung einzustellen.

Ferner ist, wie in Fig. 8 gezeigt, ein Buchsenhalteabschnitt 10 am unteren Ende des Überschiebteils IV vorgesehen, wobei die Verhältnisse vorteilhaft so eingerichtet sind, daß das gesamte Gewicht des das Uberschiebteil IV erfassenden

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zylindrischen Kopfes II und des mit dem zylindrischen Kopf II verbundenen Rohres über den Buchsenhalteabschnitt 10 auf die Buchse I wirkt. Dementsprechend wird die Buchse I in den Raum zwischen der inneren Umfangsflache der Rohranbringungsbohrung B¹ des Decks B und der äußeren Ümfangsflache des zylindrischen Kopfes II zusammengepreßt, wodurch die Zuverlässigkeit der Abdichtung durch die Buchse I weiter erhöht wird.

Bei dieser Ausführungsform ist es hinsichtlich der Querschnittsgestalt der Buchse I zulässig, daß diese, wie in Fig.

gezeigt, L-förmig wird, eine V-förmige Querschnittsgestaltung kann aber ebenfalls wirksam verwendet werden. Ferner kann vorgesehen sein, daß die Rohranbringungsbohrung B¹ nicht Zylinderform hat, sondern im Querschnitt konisch ist, wobei der Innendurchmesser der Bohrung B¹ von oben nach unten im Deck B abnimmt, und die Bohrung B¹ in Verbindung mit einer Buchse I der oben beschriebenen Formen verwendet wird (beispielsweise einer L-förmigen), wodurch es möglich wird, eine zuverlässige Abdichtung durch die Buchse I durch die Wirkung des Gewichts des Rohres III usw. über lange Einsatzzeiten hinweg aufrechtzuerhalten.

Die in obiger Weise aufgebaute Vorrichtung zur Anbringung von Rohren hat folgende Wirkungen.

(a) Ein Verschweißen ist nicht erforderlich. Daher ist die Anbringung der Rohre am Deck extrem einfach, was die Herstellung von mehrrohrigen Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtungen in extrem ökonomischer Weise in äußerst kurzer Zeit möglich macht. Diese Auswirkungen sind umso ausgeprägter, je größer die Einrichtung ist.

(b) Da es einfach ist, die vertikale Anbringungshöhe des Rohres bezüglich des Decks einzurichten, sind größere Her-Stellungstoleranzen bei der Herstellung des Decks zulässig, als es im Stand der Technik möglich war, so daß eine konstant günstige Gas-Flüssigkeitkontaktwirksamkeit erreichbar ist.

(c) Bei dem oben beschriebenen vereinfachten Aufbau sind für die Anbringung und die Entfernung der Rohre keine speziellen Techniken erforderlich. Dementsprechend ist der War-

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tungs- und Fertigungsaufwand vermindert und die Langzeitstabilität des Betriebs erleichtert.

(d) Alle Einzelelemente haben einfachen Aufbau, so daß eine wirtschaftlich günstige Massenfertigung möglich ist. (e) Anbringung, Justierung und Entfernung der Rohre sowie die Ausführung von Ergänzungsarbeiten sind von dor Unterseite des Decks möglich, so daß der auf der Oberseite des Docks benötigte Raum unabhängig von dor Lange der Rohre III festgelegt werden kann, was eine Verringerung der Größe der Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung ermöglicht.

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1. Vorri ehtunq ;«,ur Anbrinqunq von Rohion in einet' rnohrlolvriqcii Gay-1'Ί ür.s iA)ko i L kont aktoi n ι ichlunq, q (> k e η η zeic h η e t durch eine Buchse (1), welche an der inneren Omfangsflache einer Rohranbringunqsbohrung (B') angebracht werden kann, die in einem Deck (B) zur Anbringung von Rohren in der mehrrohrigen Gas-Flüssigkeitkontakteinrichtung ausgebildet ist, einen zylindrischen Kopf (I), welcher am oberen Ende des Rohres (III) vorgesehen ist, wobei der Kopf in Verbin-

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dung mit dem Rohr die Buchse durchsetzen kann, und ein Uberschiebteil (IV), welches auf die äußere ümfangsflache des zylindrischen Kopfes gesetzt werden kann, wobei der zylindrische Kopf eine Angreifnut (4) aufweist, welche in der äußeren Ümfangsflache desselben vorgesehen ist, und die Angreifnut eine Längsnut (2), welche sich vom oberen Ende des zylindrischen Kopfes nach unten erstreckt, und eine Quernut (3), welche sich im wesentlichen horizontal erstreckt, umfaßt, wobei die Quernut mit der Längsnut in Verbindung steht und geneigt bezüglich der Bodenfläche des Überschiebteils angeordnet ist, und wobei das überschiebteil einen Vorsprung (7) aufweist, welcher auf seiner inneren Ümfangsflache ausgebildet ist und sich durch die Angreifnut bewegen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die in dem Deck (B) zur Rohranbringung ausgebildete Rohranbringungsbohrung (B¹) zylindrische oder konische Form hat, wobei im letzteren Fall der Innendurchmesser der Bohrung von der Oberseite zur Unterseite des Rohranbringungsdecks abnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Buchse (I) in ihrer äußeren Ümfangsflache eine Ringnut (11) aufweist, wobei sich die Ringnut um die innere Ümfangsflache der Rohranbringungsbohrung (B¹) legt, und daß ein ringförmiger Vorsprung (12) in der Ringnut ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Innendurchmesser der Buchse (I) geringfügig kleiner als der Außcndurchmesser des zylindrischen Kopfes (II) ist.

5. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Querschnitts-

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aufbau der Buchse (I) L-förraig oder V-förmig ist.

6. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Quernut (3) des zylindrischen Kopfes (II) spiralförmig ausgebildet ist, wobei die Quernut in Bezug auf die Bodenfläche des überschiebteils (IV) geneigt ist.

7. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine Markierung

(13) auf der äußeren Umfangsflache des zylindrischen Kopfes (II) vorgesehen ist und daß gleichzeitig Gradeinteilungsmarkierungen auf der äußeren Ümfangsfläche oder dem oberen Rand des überschiebteils (IV) vorgesehen sind. 15

8. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß ein Buchsenhalteabschnitt (10) am unteren Ende des überschiebteils (IV) vorgesehen und so eingerichtet ist, daß das gesamte Gewicht des vom .Uberschiohteil (IV) erfaßten zylindrischen Kopfes (II) und des mit dem zylindrischen Kopf verbundenen Rohres (III) über den Buchsenhalteabschnitt auf der Buchse ruht.