NO174904B - Innretning for festing av rör som gjennomlöper en vegg - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for tett festing av et rør med i det vesentlige sirkulært tverrsnitt som gjennomløper en beholdervegg. Oppfinnelsen finner spesiell anvendelse for å kunne anordne rør av glass eller kvarts i en radikal-klorreaktor som arbeider under trykk, idet disse rør kan inneholde UV-strålere.

Industrielle prosesser som benytter fotokjemiske reaktorer er for eksempel beskrevet i EP-PS 0128818 og i US-PS 4 689 130. Man har allerede i US-PS 3 998 477 beskrevet en generell festeanordning for et rør til en beholderrørstuss. Den beskrevne innretning er spesielt tilpasset festing av et kvartsrør inneholdende en UV-stråler til en fotoklorerings-reaktor. Innretningen tillater å anordne for eksempel kvartsrør med diameter 60 mm og lengde 3 m i en klormetan-syntesereaktor som arbeider under et trykk på 15 bar. Denne innretning tillater tett festing av kvartsrøret samtidig som den tillater en lett bevegelse av røret. Hvis turbulensen i reaktoren er heftig eller hvis rørene er meget lange kan det oppstå rørbrudd eller oppsprekking hvis røret er av stål, idet spenningene hyppig fører til permanente deformasjoner i leppeskjøtene som sikrer tettheten og de toriske skjøter ved rørhodet på utsiden av reaktoren.

Det er nu tilveiebragt en ny innretning for på tett måte å feste et rør som gjennomløper en beholdervegg og å under-trykke de vesentlige mekaniske spenninger som skyldes et turbulent flytende medium, og den belastning som oppstår på grunn av trykket i beholderen på rørtverrsnittet.

Foreliggende oppfinnelse angår således en innretning for tett festing av et rør med i det vesentlige sirkulært tverrsnitt gjennom en beholdervegg, og oppfinnelsen karakteriseres ved at den enden av røret som befinner seg utenfor beholderen, ved sfærisk tildannede anleggsflater med radien R, sammen med elastiske pakninger som også har anleggsflater med radien R, danner et kuleledd, idet åpningen for gjennomføring av røret gjennom beholderveggen er utstyrt med minst en myk pakning.

Oppfinnelsen gjelder et rør av et hvilket som helst materiale og en hvilken som helst dimensjon. Røret kan for eksempel være av glass, kvarts, av grafitt eller være fremstilt på basis av polymerer slik som polytetrafluoretylen, polypropy-len, polyvinylklorid eller også på basis av metaller eller legeringer som stål, flattjern, rustfritt stål, nikkel, kobber eller monellmetall. Røret kan være fylt eller tømt.

Foreliggende oppfinnelse egner seg spesielt for knusbare rør som rør av glass eller kvarts slik de anvendes for å anbringe UV-strålere i en fotokjemisk reaktor.

Selv om oppfinnelsen angår rør av enhver dimensjon anvendes den vanligvis med rør med en diameter mellom 30 og 300 mm og en lengde mellom 1 og 6 m. Disse rør kan være av glass eller kvarts og er hule for i rørene å kunne anbringe UV-stråle-lamper og hvis nødvendig en kjøleanordning. Røret befinner seg så og si helt og holdent i beholderen og enden utenfor beholderen oppviser en sfærisk form sentrert om lengdesymmetriaksen til røret i det radien er større enn rørets ytre radius. Rundt dette sfæriske parti av røret befinner det seg et element av mykt materiale, generelt i form av et kuleledd og dette tillater en viss rotasjon av røret rundt sentrum av kulen for å absorbere vibrasjoner og således tillater å holde fast røret og å motvirke tyngdekraftens påvirkning. Som mykt materiale benyttes materialer som vanligvis anvendes for skjøter og tetninger, det vil si syntetiske eller naturlige gummier, klor- eller klorfluorpolymerer, etylen-propylen-kopolymerer og så videre.

Beholderen til hvilken man fester røret kan for eksempel være et reservoar, en kjemisk reaktor eller en destillasjons-kolonne. Oppfinnelsen finner spesiell anvendelse i det tilfelle beholderne er under over- eller undertrykk. Et hvilket som helst egnet system tillater å forene beholderen og det myke materiale rundt kuleleddet. Dette system kan for eksempel være en hul sylinder som i den ene ende delvis er lukket og der den andre ende tilpasses rørstussen på beholderen via hvilken røret løper inn i beholderen.

Gjennomløpstettheten for røret gjennom veggen av beholderen sikres ved hjelp av minst en myk tetning. Arten av denne bestemmes av den kjemiske art av de kjemiske reaktanter som vil være tilstede i beholderen og som kommer i kontakt med tetningen. Man benytter for eksempel en naturlig eller syntetisk gummi eller syntetiske polymerer som fluor- eller klorfluorpolymerer, etylenpropylenkopolymerer og så videre. Man foretrekker å benytte en tetning som generelt kalles "leppetetning". Ifølge en annen ifølge oppfinnelsen foretrukket form benytter man to leppetetninger. Med leppetetning menes enhver tetning av den type som oppviser en kontaktsone eller to separate kontaktsoner adskilt av en sentral tom sone. Denne type tetning kan også ha en form slik at fluidtrykket som man vil bibeholde pålagt tetningen på kontaktoverflaten, forsterker tetningen. En slik tetning kan omfatte en fløy av metallisk eller syntetisk materiale og være elastisk, idet det hele er dekket av et mykt materiale av typen gummi eller syntetisk elastomer.

Ifølge en annen foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen benytter man et "partielt" kuleledd, det vil si et kuleledd som ikke tillater noen fullstendig rotasjon, kun en rotasjon på høyst 15° . Det vil si at den ovenfor angitte sfære eller kuleomkrets ikke er fullstendig og oppviser som rest av den ovenfor beskrevne kulesfære en begrensning via et sylinder-element hvis akse faller sammen med røraksen og hvis radius er mindre enn kulens radius og større enn den ytre rørradius. Man oppnår på denne måte et rør med en form for ballong i enden idet denne ballong omfatter to symmetriske deler i forhold til den opprinnelige kules symmetriplan idet symmetriplanet er loddrett på lengdesymmetriaksen til røret. I denne foretrukne form blir elementet av mykt materiale som danner kuleleddet sammen med resten av sfæren, redusert til to tetninger av mykt materiale som ligger mot de sfæriske deler av resten av sfæren.

Den eneste figur viser en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen. Rør 1 er festet via rørstussen 2 til beholderen. 3 og 4 viser to leppetetningsringer og 5 er en støttering for å holde leppetetningsringene i ønsket stilling. 6 er et mekanisk påsveiset element som er fast med beholderens rørstuss via bolter 9. De to skjøter 7 og 8 viser elementet av mykt materiale som sammen med de sfæriske deler 10 og 11 utgjør kuleleddet. R angir kulens radius. Røret oppviser en åpning 16 for innføring av UV-strålerne og disses eventuelt nødvendige avkjølingsinnretninger. Elementet 12 tillater ved hjelp av boltene 13 å regulere og å stramme pakningene 7 og 8. En åpning 14 mellom de to leppetetninger, opererbare via en skrue, tillater å fastslå hvorvidt den første tetning 3 oppviser en lekkasje.

Åpningen 15 tillater elektrisk tilmatning for UV-lampen som befinner seg i røret 1. I tegningen har man ikke vist tetningssystemet for munningen 15 som forhindrer at innholdet i beholderen tømmes ut i forbindelse med brudd på røret 1.

Tetningene 7 og 8 tillater således å holde fast røret 1 idet det motstår basistrykket på grunn av det indre trykk i beholderen på rørtverrsnittet. Tetningen 7 og 8 tillater en lett rotasjon av røret rundt symmetrisenteret for sfæren som partielt danner en ballong ved enden av røret idet rotasjonen er begrenset på grunn av leppetetningsringene 3 og 4. Selv om rotasjonen er begrenset er den tilstrekkelig til å unngå brudd på grunn av turbulens i det likvide miljø i det indre av beholderen.

Claims (3)

1. Innretning for tett festing av et rør (1) med et i det vesentlige sirkulært tverrsnitt gjennom en vegg i en beholder, karakterisert ved at den ende (16) av røret (1) som befinner seg utenfor beholderen, ved sfærisk tUdannede anleggsflater (10,11) med radien R, sammen med elastiske pakninger (7,8) som også har anleggsflater med radien R, danner et kuleledd, idet åpningen for gjennomføring av røret (1) gjennom beholderveggen er utstyrt med minst en myk pakning.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at den myke tetning er en leppetetningsring (3 og/eller 4).

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kuleleddet partielt dannes ved hjelp av enden av røret (1) i sfærisk form der sentrum befinner seg på symmetri-lengdeaksen til røret og er begrenset av en sylinder hvis akse faller sammen med røraksen og hvis radius er mindre enn sfæreradiene R og større enn den ytre radius av røret (1) idet denne partielle sfære befinner seg i forbindelse med to myke pakninger (7, 8).