CH439222A - Düsenboden - Google Patents

Description

  
 



  Düsenboden
Düsenböden sind in Behältern angeordnete Zwischenböden mit gleichmässig verteilten Öffnungen, wie Löchern und Schlitzen, für den Durchgang von Flüssigkeiten. Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenboden grösseren Durchmessers, der durch aufliegende Füllschichten und den Druckverlust durchströmender Flüssigkeit belastet und am Gehäuseboden abgestützt ist, und der insbesondere für Ionenaustauscher geeignet ist.



   Solche Düsenböden werden zur Filtration von Stoffgemischen, zu Extraktionen und zu anderen Trennverfahren eingesetzt; insbesondere dienen sie zur Durchführung der Austauschadsorption unter Verwendung fester Ionenaustauscher, z.B. in Wasseraufbereitungsanlagen. Die   Düsenboden    für die Ionenaustauscher haben Durchmesser, die häufig zwischen 2,5 und 4 m liegen.



  Die spezifische Belastung der Düsenböden erreicht Werte um etwa 2 kg/cm2. Düsenböden solcher Grösse und mit derartiger Belastung verlangen Verstärkungen oder Abstützungen, die gerade bei der seit längerem angewandten Wasseraufbereitung durch Austauschadsorption Schwierigkeiten bereiten, weil Düsenböden und Behälter nach dem Zusammenbau zum Schutz gegen Korrosion gummiert werden müssen.



   Die bisher zur Lastaufnahme oder zur Lastübertragungangewendeten Massnahmen, wie Anordnung von Verstärkungsrippen am Düsenboden oder von Stützen, die die Düsenbodenlast auf den Behälter übertragen, sind konstruktiv aufwendig; sie ergeben eine schlechte Materialausnutzung, ausserdem erschweren sie wegen der vielen Kanten und Übergänge die Gummierung und beeinträchtigen deren Lebensdauer. Verstärkungsrippen, die über der Düsenbodenplatte sitzen, stören ausserdem beim Erneuern der   Austauscherschicht;    Rippen, die unter der Düsenbodenplatte, und Stützen, die zwischen Düsenboden und Behälterboden angebracht sind, verengen den Raum unter dem Düsenboden und behindern so die Gummierungsarbeiten.



   Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile wird ein Düsenboden vorgeschlagen, bei dem erfindungsgemäss die Abstützung in einer mittig am Düsenboden befestigten, zylindrischen, den Behälterboden durchdringenden und mit diesem verbundenen Zarge besteht, deren Durchmesser das 0,25- bis   0,4 fache    des Behälterdurchmessers beträgt und deren aus dem Behälterboden herausragender, zylindrischer Teil auf mindestens das 1-2, bis 1-3 fache der Wurzel aus dem Produkt von Zargendurchmesser und Zargenwandstärke bemessen ist.



   Die Herstellung des erfindungsgemässen Düsenbodens erfordert einen vergleichsweise geringen Arbeitsaufwand.



  Alle Bauteile des Düsenbodens und der Behälterboden werden in bezug auf Festigkeit optimal ausgenutzt. Selbst bei den grössten der z.B. für Ionenaustauscher zur Wasseraufbereitung verwendeten Behälter liegen - normale Betriebsweise   vorausgesetzt - die    Wandstärken für Düsenboden, Zarge und Behälterboden unter 30 mm. Trotzdem bleiben die als Folge der betrieblichen Belastung auftretenden Verformungen unterhalb der mit Rücksicht auf die Haltbarkeit einer beispielsweise vorzusehenden Gummierung zulässigen Grenze, vor allem, weil im Gegen satz zu der bisher üblichen Abstützung punktförmige Belastungen, die zu hohen, unkontrollierbaren Spannungsspitzen führen, vollständig vermieden sind. Der   Dü-    senboden und die dazugehörige Abstützung bieten der Gummierung glatte, leicht zu belegende und gut zugängliche Flächen.



   Der Düsenboden kann mit Vorteilen so ausgestaltet sein, dass der innerhalb des Behälters liegende, zylindrische Teil der Zarge seitlich bis an den Behälterboden reichende Öffnungen aufweist und dass der ausserhalb des Behälters liegende Boden der Zarge ein Mannloch mit Ablaufstutzen aufweist.



   Auch der Innenraum der Zarge ist gut zugänglich und enthält mit seinen vorzugsweise regelmässigen, flächigen Wänden keine Gummierungshindernisse. Die  seitlichen Öffnungen in der Zargenwand können in Schlitzen bestehen.



   In der Zeichnung ist der Düsenboden gemäss der Erfindung in beispielsweiser Ausführung dargestellt. Die Zeichnung zeigt in einem Vertikalschnitt die Lage des Düsenbodens im unteren Behälterteil und die Anordnung der Abstützung.



   Die Abstützung besteht aus einer zylindrischen Zarge 1, die mittig mit dem Behälterboden 2 und der Düsenbodenplatte 3 verschweisst ist. Der Zargendurchmesser beträgt rund ein Drittel des Düsenbodendurchmessers.



  Die Zargenwandstärke ist nach der rechnerischen Spannungsermittlung bestimmt. Der aus dem Boden   2    des Behälters herausragende zylindrische Teil der Zarge 1 misst das 1,25 fache der Wurzel aus dem Produkt von Zargendurchmesser und Zargenwandstärke. Dies bedeutet - übertragen auf einen Ionenaustauscher von 4000 mm Durchmesser, der bei einem Betriebsdruck von 10 atü arbeiten soll und der für eine maximale Düsenbodenbelastung von 2 kg/cm2 ausgelegt ist - für den Zargendurchmesser, aus 0,338   4000,    ein Mass von 1350 mm.



  Die Zargenwand erhält unter den gegebenen Belastungen eine Stärke von 21 mm. Der aus dem Behälterboden herausragende Teil der Zarge muss dann mindestens 1,2 mal Wurzel aus 1350 21 oder 202 mm betragen. Die Düsenbodenplatte kann mit 25 mm und der Behälterboden mit 20 mm ausgeführt werden. Daraus ist zu erkennen, dass auch in diesem schon fast extremen Fall die Wände weit unter der für das Glühen kritischen Stärke bleiben.



   Aus der Zeichnung ist weiter die Anordnung der öffnungen 4 und des Zargenbodens 5 mit Mannloch 6 und Abflussstutzen 7 erkennbar. Ein weiteres Mannloch 8 sitzt im Behälterboden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Düsenboden, der durch aufliegende Füllschichten und den Druckverlust durchströmender Flüssigkeit belastet und am Behälterboden abgestützt ist, insbesondere für Ionenaustauscher, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung in einer mittig am Düsenboden (3) befestigten, zylindrischen, den Behälterboden (2) durchdringenden und mit diesem verbundenen Zarge (1) besteht, deren Durchmesser das 0,25- bis 0,4 fache des Behälterdurchmessers beträgt und deren aus dem Behälterboden (2) herausragender zylindrischer Teil auf mindestens das 1,2- bis 1,3 fache der Wurzel aus dem Produkt von Zargendurchmesser und Zargenwandstärke bemessen ist.

   UNTERANSPRUCH Düsenboden nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb des Behälters liegende, zylindrische Teil der Zarge (1) seitlich bis an den Behälterboden reichende Öffnungen (4) aufweist und dass der ausserhalb des Behälters liegende Boden (5) der Zarge ein Mannloch (6) mit Ablaufstutzen (7) enthält.