DE3706086A1

DE3706086A1 - Catalyst element frame

Info

Publication number: DE3706086A1
Application number: DE19873706086
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Kraupa
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1988-09-08

Abstract

The invention relates to a catalyst element frame (1) having spaced catalyst plates (25, 26, 27, 28) standing on edge parallel to each other. The object is on the one hand to minimise the transport and storage volume of such catalyst element frames and, on the other hand, to minimise the production costs. The invention provides for this purpose that three of the four vertical edges (16, 17, 18) of the side walls (2, 3, 4, 5) are furnished over their entire length with a series of through holes (20) and the two side walls abutting each other in the region of the fourth edge can be engaged together via turnovers (21, 22). Element frame for plate catalysts in the sector of catalytic gas conversion. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Katalysatorelementrahmen mit vier miteinander verbundenen Seitenwänden und oberen und unteren offenen Deckflächen, mit Einrichtungen zum Einsatz von hochkant parallel zueinanderstehenden, beabstandeten Katalysator platten.The invention relates to a catalyst element frame with four interconnected side walls and top and lower open deck areas, with facilities for the use of upright parallel spaced catalyst plates.

Katalysatorelementrahmen mit vier miteinander verbundenen Sei tenwänden und oberen und unteren offenen Deckflächen sind ins besondere beim Einsatz zur Rauchgasentstickung bekannt. Sie werden durch Verschweißen von Blechen und Stegen hergestellt. In ihnen befinden sich Halterungen, die die parallel zum Rauch gasstrom ausgerichteten, mit Katalysatormasse beschichteten Katalysatorplatten tragen. Diese Katalysatorelementrahmen mit den eingesetzten Katalysatorplatten, auch Katalysatorelement genannt, werden in größeren, den gesamten Querschnitt eines Rauchgaskanal überdeckenden Modulen in einer meist mehrere lagen von Katalysatorelementen enthaltenden Ebene nebeneinander ange ordnet und vom Rauchgas durchströmt. Häufig sind mehrere solcher Module übereinander angeordnet. Die Katalysatorelementrahmen werden im allgemeinen getrennt von den Katalysatorplatten her gestellt, zur Katalysatorelementefabrik transportiert und dort mit Katalysatorplatten bestückt. Bei der Nachrüstung können solche Katalysatormodulrahmen ausgewechselt, entladen und mit frischen Katalysatorplatten wieder neu beladen werden.Catalyst element frame with four connected to each other tenwalls and upper and lower open deck areas are ins especially known when used for smoke denitrification. they are produced by welding sheets and webs. In them there are brackets that are parallel to the smoke aligned gas stream, coated with catalyst mass Wear catalyst plates. This catalyst element frame with the catalyst plates used, also the catalyst element are called, in larger, the entire cross section of a Modules covering the flue gas duct are usually in several layers level of catalyst elements next to each other arranges and flows through the flue gas. Often there are several Modules arranged one above the other. The catalyst element frames are generally separated from the catalyst plates provided, transported to the catalyst element factory and there equipped with catalyst plates. When retrofitting such catalyst module frames replaced, discharged and with fresh catalyst plates can be reloaded.

Es ist eine Eigenart dieser bekannten Katalysatorelementrahmen, daß sie recht sperrig sind. Dies verteuert den Transport ebenso wie die Lagerung. It is a peculiarity of these known catalyst element frames, that they're quite bulky. This also increases the cost of transportation like storage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den beim Transport und bei der Lagerung der Katalysatorelementrahmen zu treibenden Aufwand zu verringern.The invention is based on the object during transport and to be driven during storage of the catalyst element frame Reduce effort.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Ansprüchen 2 bis 10 zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Further advantageous embodiments are claims 2 to 10 refer to.

Dadurch, daß drei der vier vertikalen Kanten der Seitenwände des Katalysatorelementrahmens über ihre gesamte Länge hinweg mit einer Reihe von kantenbreiten Durchbrüchen versehen sind und die beiden im Bereich der vierten Kante aneinanderstoßenden Seitenwände über hakenartige Umbiegungen miteinander in Eingriff bringbar sind, können Schweißarbeiten völlig entfallen und kann der Katalysatorelementrahmen durch bloßes Ausstanzen aus einer Blechtafel und anschließendes Sicken derselben er halten werden. Danach kann das Biegen der drei mit Durchbrüchen versehenen Kanten auch leicht von Hand ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges erfolgen. Dies bringt nicht nur den Vorteil mit sich, daß auf jegliche Schweißarbeit verzichtet werden kann. Darüber hinaus kann so für die letzten Formgebungsschritte auf jede weitere maschinengebundene Arbeit verzichtet werden. Als Folge davon ist es möglich, die vorgestanzten und gesickten Katalysatorelementrahmen in platzsparender Weise zu lagern und zu transportieren, weil das Falten um die drei mit Durchbrüchen versehenen Kanten am Einsatzort mit wenigen Handgriffen ohne Zuhilfenahme irgendwelcher Werkzeuge erfolgen kann.By having three of the four vertical edges of the side walls of the catalyst element frame along its entire length a series of edge-wide openings are provided and the two abutting in the area of the fourth edge Side walls over hook-like bends with each other in Intervention can be done, welding work can be completely omitted and the catalyst element frame can be simply punched out from a sheet of metal and then beading it will hold. After that, bending the three with breakthroughs provided edges easily by hand without the aid of a Tool. This not only has the advantage that any welding work can be dispensed with. It can also be used for the final shaping steps any further machine-bound work can be dispensed with. As As a result, it is possible to pre-punched and crimped To store catalyst element frame in a space-saving manner to transport because the folds around the three with breakthroughs provided edges on site with a few simple steps without Any tools can be used.

Die Handhabung wird noch weiter erleichtert, wenn in Weiter bildung der Erfindung die beiden hakenartigen Umbiegungen unmittelbar neben der 90°-Biegung der vierten Kante im Flächenbereich einer der angrenzenden Seitenwände angebracht sind. Das hat zur Folge, daß die für den Transport vorge fertigten und noch nicht an den drei mit Durchbrüchen versehenen Kanten gebogenen Katalysatorelementrahmen in diesem Zustand nur wenige Millimeter starke Platinen sind und sich daher platz sparend stapeln lassen.Handling is made even easier if in Next education of the invention, the two hook-like bends immediately next to the 90 ° bend of the fourth edge in the Area of one of the adjacent side walls attached are. As a result, the pre-for transport made and not yet on the three with openings Edges bent catalyst element frame in this state only boards are a few millimeters thick and therefore have space can be stacked economically.

Die Beladung der Katalysatorelementrahmen mit Katalysatorplatten wird erleichtert, wenn in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zwei einander gegenüberliegende Seitenwände im unteren Bereich mit einem ca. 1 cm nach innen umgebogenen Rand versehen sind. Dies bringt nicht nur den Vorteil mit sich, daß die einzusetzenden parallelen Katalysatorplatten auf diesen nach innen vorstehenden umgebogenen Rand aufstehen können und somit besondere Haltungsvorrichtungen entbehrlich werden. Darüber hinaus wird durch diese Ränder auch die Steifigkeit der Seitenwand des Katalysatorelementrahmens erhöht, so daß deren Wandstärke und Gewicht verringert werden kann.Loading the catalyst element frames with catalyst plates is facilitated if in an advantageous embodiment Invention two opposite side walls in lower area with an approximately 1 cm inward bent Edge are provided. This not only has the advantage that the parallel catalyst plates to be used on this can stand up inward projecting bent edge and special holding devices are therefore unnecessary. In addition, these edges also add rigidity the side wall of the catalyst element frame increased so that whose wall thickness and weight can be reduced.

Die Stapelbarkeit der Katalysatorelemente wird erleichtert, wenn in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zwei einander gegenüberliegende Seitenwände im oberen Bereich mit einem ca. 1 cm nach innen umgebogenen Rand versehen sind. Dies bringt nicht nur den Vorteil mit sich, daß das oben daraufgesetzte, um 90° gedrehte Katalysatorelement eine passende Aufstandsfläche findet. Darüber hinaus wird durch diese oberen Ränder auch die Steifigkeit der Seitenwand des Katalysatorelementrahmens erhöht.The stackability of the catalyst elements is facilitated if two in an advantageous embodiment of the invention opposite side walls in the upper area with a about 1 cm inward bent edge are provided. This brings not only has the advantage that the above is about 90 ° rotated catalyst element a suitable footprint finds. In addition, through these upper edges also Stiffness of the side wall of the catalyst element frame increased.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:Further details of the invention are explained with reference to an embodiment shown in the figures . Show it:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Katalysatorelementrahmen, Fig. 1 is a plan view of a catalyst element frame,

Fig. 2 eine Abwicklung des Katalysatorelementrahmens, Fig. 2 is a development of the catalyst element frame,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts III der Fig. 2 und Fig. 3 is an enlarged view of section III of FIGS. 2 and

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Umbiegungen für die Verbindung der ersten und vierten Seitenwand des Katalysatorelementrahmens mit Sicherungszungen. Fig. 4 is a plan view of the bends for connecting the first and fourth side wall of the catalyst element frame with locking tongues.

In der Aufsicht auf den Katalysatorelementrahmen 1 erkennt man, daß dieser mit Ausnahme der Seitenwände 2, 3, 4, 5 völlig offen und zudem einteilig aus einer einzigen Blechtafel 6 gefertigt ist. Deren Abwicklung 7 ist in der Fig. 2 dargestellt. Wie die Abwicklung 7 in der Fig. 2 zeigt, sind beim Fortschreiten von der einen Seitenwand zur benachbarten Seitenwand abwechselnd am oberen und am unteren Rand des Katalysatorelementrahmens 1 Rand bereiche 8, 9, 10, 11 mit ausgestanzt. Diese sind beim fertigen Katalysatorelementrahmen 1 nach innen eingebogen. Die zwei oberen Ränder tragen in ihrer jeweiligen Mitte je eine Bohrung 12, 14. Die Bereiche der Abwicklung 7, längs denen später die Kanten 16, 17, 18 zwischen der ersten und zweiten, der zweiten und dritten und der dritten und vierten Seitenwand gebogen werden, nicht jedoch der vierten Kante 19, tragen - wie der vergrößerte Ausschnitt in der Fig. 3 zeigt - eine Reihe von Aus nehmungen 20 mit gleichbleibendem, gegenseitigem Abstand. Im vorliegenden Fall sind das Langlöcher.In the top view of the catalyst element frame 1 , it can be seen that, with the exception of the side walls 2 , 3 , 4 , 5, it is completely open and also made in one piece from a single sheet metal plate 6 . The processing 7 is shown in FIG. 2. As the development 7 in FIG. 2 shows, 1 edge areas 8 , 9 , 10 , 11 are punched out alternately on the upper and lower edge of the catalyst element frame as the one side wall advances to the adjacent side wall. These are bent inwards in the finished catalyst element frame 1 . The two upper edges each have a bore 12 , 14 in their middle. The areas of the development 7 , along which the edges 16 , 17 , 18 are later bent between the first and second, the second and third and the third and fourth side wall, but not the fourth edge 19 , bear - like the enlarged cutout in FIG Fig. 3 shows - a number of recesses 20 with a constant, mutual distance. In the present case, these are elongated holes.

Die Fig. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch die Verbindung der ersten und vierten Seitenwand 2,5 des fertigen Katalysatorelementrahmens 1. Sie liegt im Bereich der ersten Seitenwand, die in der rechten oberen Ecke der Fig. 1 zu erkennen ist. Dort sind die miteinander in Eingriff bring baren beiden Enden der Abwicklung 7 hakenartig umgebogen, wobei die beiden Umbiegungen 21, 22 gegensinnig vorgenommen sind. Zur Vermeidung von vorstehenden Kanten ist die Seitenwand 2, deren Umbiegung nach außen erfolgt, im Bereich kurz vor der Umbiegung 21 nach innen zurückgebogen. Die mit der Seitenwand 2 in Eingriff bringbare Seitenwand 5 enthält neben der Kante 19 je zwei u-förmig ausgestanzte Zungen 23, 24, die bei im Eingriff befindlichen Umbiegungen 21, 22, wie in Fig. 4 dargestellt, ein geschwenkt werden können. Dabei schwenken sie hinter der Umbiegung 21 in Schlitze 37, 38 der anderen Seitenwand 2 ein. FIG. 4 shows an enlarged view a cross section through the connection of the first and fourth side wall 2.5 of the finished catalyst member frame 1. It lies in the area of the first side wall, which can be seen in the upper right corner of FIG. 1. There, the two ends of the processing 7 which can be brought into engagement with one another are bent over in a hook-like manner, the two turns 21 , 22 being made in opposite directions. To avoid protruding edges, the side wall 2 , the bending of which takes place outwards, is bent back inwards in the region shortly before the bending 21 . The side wall 5 which can be brought into engagement with the side wall 2 contains, in addition to the edge 19 , two U-shaped punched tongues 23 , 24 , which can be pivoted when the bends 21 , 22 are in engagement, as shown in FIG. 4. They swivel behind the bend 21 into slots 37 , 38 of the other side wall 2 .

Der Katalysatorelementrahmen 1 läßt sich aus einer einzigen ebenen Blechtafel 6, vorzugsweise einer Stärke von 1,5 mm, durch bloßes Ausstanzen erstellen. Durch Stanzen läßt sich nicht nur die Kontur der in der Fig. 2 gezeigten Abwicklung 7 aller Seiten wände einschließlich der Randbereiche 8, 9, 10, 11 erhalten. Viel mehr lassen sich dabei auch die beiden Zungen 23, 24 in der vierten Seitenwand 5 u-förmig ausstanzen, wie auch die Schlitze 37, 38 in der Seitenwand 2 und die Langlöcher 20 längs der drei Kanten 16, 17, 18 zwischen den Seitenwänden sowie die zentralen Bohrungen 12, 14 in den Randbereichen 8, 9, 10, 11 niederbringen. Schließlich lassen sich auch mittels Stanzen die vier Randbe reiche 8, 9, 10, 11 und die Umbiegungen 21, 22 an den beiden Enden der Abwicklung 7 sowie der 90°-Winkel der den Umbiegungen benachbarten Kante 19 biegen.The catalyst element frame 1 can be created from a single flat sheet 6 , preferably a thickness of 1.5 mm, by simply punching out. By punching not only the contour of the processing shown in FIG. 2 7 of all side walls including the edge areas 8 , 9 , 10 , 11 can be obtained. Much more, the two tongues 23 , 24 in the fourth side wall 5 can also be punched out in a U-shape, as can the slots 37 , 38 in the side wall 2 and the elongated holes 20 along the three edges 16 , 17 , 18 between the side walls and drill the central bores 12 , 14 in the edge areas 8 , 9 , 10 , 11 . Finally, the four edge regions 8 , 9 , 10 , 11 and the bends 21 , 22 at the two ends of the processing 7 and the 90 ° angle of the edge 19 adjacent to the bends can also be bent by punching.

In diesem vorgefertigten Zustand ist der Katalysatorelement rahmen 1 wie eine nur wenige mm starke Platine platzsparend zu lagern und zu transportieren. Es können dabei jeweils zwei Katalysatorelementrahmen als flaches Blechpaket ineinanderliegen, wobei die Höhe der umgebogenen Ränder 8, 9, 10, 11 und die Durch messer der Umbiegungen 21, 22 die Stärke dieses Blechpaketes bestimmen. Am Einsatzort, in der Katalysatorelementenfabrik, können die vier Seitenwände 2, 3, 4, 5 im Bereich der gelochten Kanten 16, 17, 18 ohne Werkzeuge mit wenigen Handgriffen um 90° gewinkelt und die Umbiegungen 21, 22 in Eingriff gebracht werden. Danach ist es nur noch notwendig, die beiden Zungen 23, 24 im Bereich der Seitenwand 5 mit einem Durchschlag nach innen einzubiegen, so daß sie in den Schlitzen 37, 38 der Um biegungen einrasten und so den Katalysatorelementrahmen 1 in seiner endgültigen Form fixieren. Dabei verhindern die Zungen sowohl das Öffnen als auch das gegenseitige Verschieben der Umbiegungen, wie z.B. beim Anheben mittels einer Transport vorrichtung. In this prefabricated state, the catalyst element frame 1 can be stored and transported in a space-saving manner like a circuit board that is only a few mm thick. Two catalyst element frames can lie one inside the other as a flat laminated core, the height of the bent edges 8 , 9 , 10 , 11 and the diameter of the bends 21 , 22 determining the thickness of this laminated core. At the place of use, in the catalyst element factory, the four side walls 2 , 3 , 4 , 5 in the area of the perforated edges 16 , 17 , 18 can be angled through 90 ° in a few simple steps without tools and the bends 21 , 22 can be brought into engagement. Then it is only necessary to bend the two tongues 23 , 24 in the area of the side wall 5 with a punch inwards so that they snap into the slots 37 , 38 of the bends and thus fix the catalyst element frame 1 in its final form. The tongues prevent both the opening and the mutual displacement of the bends, such as when lifting by means of a transport device.

Der solchermaßen zusammengefaltete Katalysatorelementrahmen kann durch bloßes Hineinstellen der Katalysatorplatten 25, 26, 27, 28, die an den beiden unteren, jeweils an gegenüberliegenden Seiten eingebogenen Rändern 9, 11 aufstehen, betriebsbereit gemacht werden. Dabei halten sich die Katalysatorplatten 25, 26, 27, 28 mit ihren als Abstandshalter wirkenden Sicken 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 im vor bestimmten, gegenseitigen Abstand. Dadurch, daß der Katalysator elementrahmen ca. 3 cm höher ist als die hineingestellten Katalysatorplatten 25, 26, 27, 28, kann jeder fertig mit Katalysator platten beladene Katalysatorelementrahmen, also jedes Katalysator element, über ein in die Bohrungen 12, 14 der beiden jeweils oberen Ränder 8, 10 eingreifende Traverse (nicht dargestellt) an einem Krangeschirr hochgehoben und bewegt werden. Infolge des würfelförmigen Aufbaus der einzelnen Katalysatorelementrahmen 1 können diese außerdem jeweils so übereinandergestapelt werden, daß die Katalysatorplatten 25, 26, 27, 28 in übereinanderstehenden Katalysatorelementen kreuzweise zueinander angeordnet sind. Das führt zu einer Vergleichmäßigung der Strömung der Rauchgase und zu einem geringeren Schlupf der umzusetzenden Gasmassen. Der Abstand von 3 bis 5 cm, den die obere Kante der jeweiligen Katalysatorplatte des unteren Katalysatorelementes zu den unteren Kanten der Katalysatorplatten des oberen Katalysator elementes hat, erlaubt es, daß sich der Rauchgasstrom vor dem Einströmen in die nächsten, um 90° gedrehten Katalysatorelemente ausgleichen kann und verhindert außerdem, daß sich längliche Aschepartikel in Kreuzungspunkten der Katalysatorplatten ver haken bzw. absetzen können. Die oberen eingebogenen Randbe reiche 9, 11 erleichtern das Stapeln der Katalysatorelemente.The catalyst element frame folded in this way can be made ready for operation simply by placing the catalyst plates 25 , 26 , 27 , 28 , which stand on the two lower edges 9 , 11 which are bent in on opposite sides. The catalyst plates 25 , 26 , 27 , 28 with their beads 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 34 , 35 , 36, which act as spacers, maintain a predetermined mutual distance. Because the catalyst element frame is about 3 cm higher than the inserted catalyst plates 25 , 26 , 27 , 28 , each catalyst element frame loaded with catalyst plates, i.e. each catalyst element, can be inserted into the holes 12 , 14 of the two upper ones Edges 8 , 10 engaging traverse (not shown) are lifted and moved on a crane harness. As a result of the cube-shaped structure of the individual catalyst element frames 1 , they can also be stacked one on top of the other in such a way that the catalyst plates 25 , 26 , 27 , 28 are arranged crosswise in mutually superposed catalyst elements. This leads to an equalization of the flow of the flue gases and less slippage of the gas masses to be converted. The distance of 3 to 5 cm, which has the upper edge of the respective catalyst plate of the lower catalyst element to the lower edges of the catalyst plates of the upper catalyst element, allows the flue gas flow to equalize before flowing into the next catalyst elements rotated by 90 ° can and also prevents elongated ash particles from hooking or settling at ver points of intersection of the catalyst plates. The upper bent Randbe rich 9 , 11 facilitate the stacking of the catalyst elements.

Es ist ein großer Vorzug dieses Katalysatorelementrahmens, daß er durch reine Stanzarbeitsgänge und ohne jegliches Schweißen her stellbar ist. Ein weiterer Vorteil ist es, daß er in vorbe reitetem Zustand raumsparend transportiert und gelagert werden kann und dennoch am Einsatzort ohne weitere Werkzeuge mit wenigen Handgriffen auszufalten und zu beladen ist.It is a great advantage of this catalyst element frame that it through pure punching operations and without any welding is adjustable. Another advantage is that he is in the past riding condition can be transported and stored to save space can and still on site with no additional tools can be folded out and loaded in just a few steps.

Claims

1. catalyst element frame with four interconnected side walls and upper and lower open top surfaces, with a directions for the use of vertically parallel, spaced catalyst plates, characterized in that three of the four vertical edges ( 16 , 17 , 18 , 19 ) of the side walls ( 2 , 3 , 4 , 5 ) are provided over their entire length with a series of edge-wide openings ( 20 ) and the two side walls abutting in the region of the fourth edge can be brought into engagement with one another via hook-like bends ( 21 , 22 ).

2. Catalyst element frame according to claim 1, characterized in that the two hook-like bends ( 21 , 22 ) are attached directly next to the 90 ° bend of the fourth edge ( 19 ) in the area of one of the adjacent side walls ( 2 , 5 ).

3. catalyst element frame according to claim 1, characterized in that two opposite side walls ( 3 , 5 ) in the lower edge region with an approximately 1 cm inwardly projecting bent edge ( 9 , 11 ) are provided.

4. Catalyst element frame according to claim 1, characterized in that two opposite side walls ( 2 , 4 ) in the upper edge region with an approximately 1 cm inwardly projecting bent edge ( 8 , 10 ) are provided.

5. catalyst element frame according to claim 3 and 4, characterized in that at the upper and at the lower edge region inwardly projecting edges ( 8 , 9 , 10 , 11 ) to adjacent side walls ( 2 , 3 , 4 , 5 ) belong.

6. Catalyst element frame according to claim 2, characterized in that the hook-like bends ( 21 , 22 ) can be locked in the engaged state by pressing in a tongue ( 23 , 24 ) punched out on three sides immediately next to a bend.

7. catalyst element frame according to claim 6, characterized in that in the region of the hook-like bend ( 21 ) from that end of the winding ( 7 ), which carries no tongues ( 23 , 24 ), in the amount of the tongues slots ( 38 , 38 ) for that Locking the tongues are provided.

8. catalyst element frame according to claim 1, characterized in that the height of the side walls ( 2 , 3 , 4 , 5 ) exceeds the height of the catalyst plates used ( 25 , 26 , 27 , 28 ) by 30 to 50 mm.

9. catalyst element frame according to claim 1, characterized in that its height exceeds the height of the catalyst plates used ( 25 , 26 , 27 , 28 ) by about 30 to 50 mm.

10. A catalyst element frame according to claim 1, characterized by an intermediate state of manufacture predestined for transport and storage purposes, in which its three vertical edges ( 16 , 17 , 18 ) provided with openings ( 20 ) are not bent and the bends ( 21 , 22 ) are not together are engaged.