BE1014471A3 - Element de remplissage aleatoire ameliore. - Google Patents

Abstract

L'invention vise un nouvel ÚlÚment de remplissage amÚliorÚ (1) ayant la forme de base d'un polygone avec des arcs (3) formÚs autour de la pÚriphÚrie par dÚformation de la zone de bord dans une direction et d'une zone axialement Ó l'intÚrieur de la zone de bord pour former des arcs (5) faisant saillie dans la direction opposÚe et formant une ouverture disposÚe axialement (6). Ces ÚlÚments de remplissage (1) peuvent Ûtre commondÚment formÚs en utilisant une simple opÚration de dÚcoupe d'estampage.

Description

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   Elément de remplissage aléatoire amélioré. 



  Arrière-plan de l'invention. 



   La présente invention concerne des éléments de remplissage du type souvent dénommés corps de remplissage "aléatoires" ou "entassés". Ces corps de remplissage sont utilisés pour remplir des unités de tours dans lesquelles il se produit des processus de transfert de masse ou de chaleur. L'objectif des corps de remplissage est d'assurer un contact maximal efficace entre les fluides s'écoulant dans la tour. Une efficacité maximale est obtenue lorsque le liquide descend dans la tour sous la forme de couches minces ou de petites gouttes au lieu de courants. Un autre facteur clé pour maximiser l'efficacité est le maintien d'une différence de pression aussi basse que possible entre la partie supérieure et la partie inférieure de la tour. 



  Pour atteindre ce résultat, les éléments de remplissage présenteront la résistance minimale à l'écoulement. Cela est favorisé par des structures très ouvertes, mais une structure ouverte seule a un usage limité si les éléments de la tour s'emboîtent l'un dans l'autre de sorte que des parties d'un élément de remplissage pénètrent dans l'espace d'un deuxième élément. Il est donc important que le modèle des éléments minimise leur tendance à s'emboîter l'un dans l'autre. 



   On a à présent découvert un nouveau modèle   d' élément   de remplissage qui offre plus de 95% d'espace ouvert dans l'élément et résiste encore à l'emboîtement des éléments ce qui réduit l'espace ouvert et favorise 

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 un écoulement uniforme et un mélange turbulent de fluides dans une tour remplie des corps de remplissage. 



   Le modèle a cet avantage que le corps de remplissage peut, si on le souhaite, être estampé dans un feuille plane de métal par une simple opération pour produire une forme très ouverte qui résiste à l'écrasement et à l'emboîtement. Les formes peuvent cependant être constituées de matériau synthétique ou céramique. 



  Description de l'invention. 



   La présente invention vise un élément de remplissage sous. la forme d'une feuille de matériau de base située dans un premier plan et ayant la forme d'un polygone avec 3 à 6 coins à partir desquels un premier groupe de bandes périphériques espacées entre chacun des coins de la feuille sont déformées dans une première direction pour former des structures arquées, les sommets d'au moins certains des arcs se trouvant dans un deuxième plan parallèle au premier plan et éloigné de celui-ci dans la première direction, et un deuxième groupe de bandes parallèles de nombre égal aux bandes correspondantes du premier groupe et parallèles à celles-ci, mais chacune étant déplacée radialement vers l'intérieur de la bande correspondante du premier groupe,

   chaque bande étant déformée hors du premier plan dans une deuxième direction qui est généralement opposée à la première direction pour former des arcs, les sommets d'au moins certains d'entre eux se trouvant dans un troisième plan parallèle au premier plan, et une ouverture axiale centrale ménagée dans la feuille et définie par une périphérie généralement circulaire. 

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   Les arcs peuvent être d'un seul tenant avec la feuille et être formés en incisant la feuille afin de former des bandes qui sont ensuite déformées hors de la feuille mécaniquement. En variante, les arcs peuvent être soudés ou autrement collés à la feuille de base pour former la même structure, bien qu'il s'agisse ici d'une procédure de fabrication moins simple en utilisant la présente technologie. Les arcs formés peuvent être décrits comme s'étendant en général au-dessus et au- dessous du premier plan, mais le plan de chaque arc ne doit pas nécessairement être perpendiculaire au premier plan et, en fait, on préfère souvent que cela ne soit pas le cas.

   Pour cette raison, la direction de déformation du jeu intérieur de bandes est décrite comme étant "généralement opposée" à la première direction dans laquelle le jeu extérieur de bandes a été déformé. 



  Cependant, cela est seulement destiné à faire en sorte que les sommets des deux groupes d'arcs se situent sur des côtés différents du premier plan. 



   La feuille de base sur laquelle l'élément de remplissage est conçu est de préférence symétrique axialement avec des côtés d'égale longueur. Le nombre préféré de côtés d'égale longueur est de trois. 



   Dans une structure préférée, les longueurs de chacune des bandes du deuxième groupe de bandes parallèles à partir desquelles les arcs sont formés sont plus courtes que celles des bandes adjacentes correspondantes du premier groupe de bandes. Les arcs formés à partir du deuxième jeu de bandes sont donc de préférence plus petits que ceux formés à partir du premier jeu de bandes. On préfère également que les arcs 

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 de chaque groupe aient sensiblement la même taille de telle sorte que les sommets de tous les arcs d'un groupe se situent dans le même plan parallèle au premier plan et décalé par rapport à celui-ci. 



   L'ouverture située axialement est définie par une périphérie et est de préférence pourvue d'éléments formant languettes qui font saillie de la périphérie dans la première direction. 



   Les ouvertures définies par une périphérie généralement circulaire sont également de préférence situées au voisinage d'au moins certains des coins de la feuille polygonale. Elles sont également pourvues de languettes pendant dans la première direction de la périphérie des ouvertures des coins. 



   Les languettes pendant dans la première direction de la périphérie à la fois de l'ouverture axiale et des ouvertures des coins ont de préférence la forme de triangles et, mieux encore, les triangles sont équilatéraux ou ont deux côtés égaux, le côté le plus court étant sur la périphérie de l'ouverture. 



   Les languettes non seulement constituent d'excellents moyens de décomposer les écoulements en une série de gouttes, mais elles génèrent également une certaine turbulence dans les écoulements de gaz qui les traversent et améliorent ainsi l'efficacité du contact entre les fluides à contre-courant. 



   Les formes décrites dans cette demande sont particulièrement efficaces du fait qu'elles ont plus de 95% d'espace ouvert interne, ce qui garantit une chute de pression très basse tout en résistant en même temps à l'emboîtement et à la déformation sous pression. 

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   Les éléments de remplissage sont de préférence constitués de métal et, de préférence, il s'agira d'un métal capable de résister aux environnements corrosifs, notamment l'acier inoxydable. Du fait du modèle, il est possible d'utiliser du métal d'épaisseur relativement mince, ce qui a pour effet d'économiser du volume et du poids tout en obtenant encore un élément de remplissage très robuste et efficace. Cependant, on admettra qu'un matériau synthétique et, dans certains cas, un matériau céramique pourrait être un matériau de loin préféré en fonction de l'environnement attendu dans lequel il doit être utilisé. 



   L'invention comprend un outre un procédé pour la production d'un élément de remplissage selon l'invention, qui comprend les étapes consistant à mettre en   #uvre   une feuille polygonale de métal ayant 3 à 6 coins et symétrique autour d'un axe perpendiculaire à la feuille : a) à inciser un premier groupe de lignes de coupe, dont chacune est adjacente, parallèle et équidistante de l'un des côtés de la feuille pour former un premier groupe de bandes, chacune située entre un bord de la feuille et une ligne de coupe; b) à inciser un deuxième groupe de lignes de coupe, chacune étant adjacente, parallèle et équidistante d'une des lignes du premier groupe de lignes de coupe pour former un deuxième groupe de bandes parallèle au premier; c) à inciser un groupe de lignes de coupe d'égale longueur rayonnant depuis l'axe de la feuille;

   

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 et à appliquer une pression à la feuille pour déformer les côtés de la feuille entre les bords et les premières lignes de coupe dans une première direction afin de   former des arcs ; déformer les bandes entre les   premières et deuxièmes lignes de coupe dans une direction diamétralement opposée à ladite première direction pour former des arcs, et à fléchir les parties de la feuille entre des lignes adjacentes de celles découpées radialement à partir de l'axe de la feuille de manière à former une pluralité de languettes pendantes faisant saillie dans la première direction de la périphérie d'une ouverture de la feuille. 



   Dans un procédé préféré, chacun des coins de la feuille polygonale est pourvu d'un motif de lignes de coupe d'égale longueur rayonnant d'un point adjacent à chaque coin et les parties de la feuille comprises entre les lignes de coupe radiales adjacentes sont ployées dans la première direction de telle sorte qu'une ouverture soit formée avec un cercle de languettes triangulaires pendant dans la première direction de la périphérie de l'ouverture. 



  Brève description des dessins. 



   La Fig. 1 est une vue en perspective d'un élément de remplissage de l'invention depuis un point situé en dessous et sur un côté, regardant directement sur l'un des coins de l'élément triangulaire, et 
La Fig. 2 représente le même élément que celui illustré dans la Fig. 1 à partir du côté, regardant cette fois directement sur le point médian de l'un des côtés de l'élément. 

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  Description de la forme de réalisation préférée. 



   L'invention sera à présent décrite plus particulièrement en se référant à la forme de réalisation illustrée dans les dessins. Cela n'est pas censé impliquer une limitation nécessaire quelconque dans le cadre de l'invention, du fait qu'on notera aisément que de nombreuses variations mineures pourraient être réalisées sans sortir du cadre essentiel de l'invention. 



   Les dessins représentent un élément de remplissage triangulaire 1 avec trois coins 2. Le long de chacun des trois bords de la feuille, une bande a été déformée vers le bas pour former un arc 3, chaque arc ayant sensiblement les mêmes dimensions. La partie de la feuille située axialement vers l'intérieur des bandes arquées externes 3 est déformée dans une direction diamétralement opposée aux bandes externes et une partie interne 4 est déformée dans la première direction pour revenir dans le plan original de la feuille, en laissant trois arcs 5. La partie axiale centrale de la feuille est pourvue d'une ouverture généralement circulaire 6 de la périphérie de laquelle des languettes 7 pendent dans la première direction.

   Au voisinage de chacun des coins de la feuille 8, des ouvertures sont formées avec des languettes 9 faisant saillie dans la première direction autour de la périphérie de chaque ouverture. 



   Les éléments arqués 3 et 5 présentent des sections transversales en forme de U, car celles-ci donnent un meilleur niveau de résistance à la déformation. 

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   Les sommets de chacun des arcs de chaque groupe se situent dans le même plan bien que l'on notera que les arcs formés par déformation dans la deuxième direction sont plus petits que ceux formés par déformation dans la première direction.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS 1.- Elément de remplissage (1) sous la forme d'une feuille située dans un premier plan et ayant la forme d'un polygone avec 3 à 6 coins (2) à partir desquels un premier groupe de bandes périphériques espacées entre chacun des coins (2) de la feuille sont déformées dans une première direction pour former des structures arquées (3,5), les sommets d'au moins certains des arcs (5) se trouvant dans un deuxième plan parallèle au premier plan et éloigné de celui-ci dans la première direction, et un deuxième groupe de bandes parallèles de nombre égal aux bandes correspondantes du premier groupe et parallèles à celles-ci, mais chacune étant déplacée radialement vers l'intérieur de la bande correspondante du premier groupe,

   chaque bande étant déformée hors du premier plan dans une deuxième direction qui est diamétralement opposée à la première direction pour former des arcs (5), les sommets d'au moins certains d'entre eux se trouvant dans un troisième plan parallèle au premier plan, et une ouverture axiale centrale (6) ménagée dans la feuille et définie par une périphérie généralement circulaire.
2. 2. - Elément de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polygone est un triangle équilatéral.
3. 3. - Elément de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bandes du deuxième groupe de bandes parallèles sont chacune plus courtes que la bande adjacente du premier groupe de bandes si bien que les arcs (5) qui y <Desc/Clms Page number 10> sont formés sont plus petits que ceux (3) formés à partir des bandes du premier groupe de bandes.
4. 4. - Elément de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture axiale centrale (6) est définie par une périphérie et une pluralité de languettes (7) qui pendent de ladite périphérie dans ladite première direction.
5. 5. - Elément de remplissage selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que des ouvertures sont ménagées au voisinage d'au moins certains des coins (8) de la feuille, chaque ouverture étant définie par une périphérie et ayant une pluralité de languettes (9) pendant de la périphérie dans la première direction.
6. 6. - Elément de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la feuille est constituée d'un matériau choisi parmi un métal, un matériau synthétique ou une céramique.
7. 7. - Elément de remplissage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau est de l'acier inoxydable.
8. 8. - Procédé pour la production d'un élément de remplissage caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : a) on met en #uvre une feuille polygonale ayant 3 à 6 coins (2) et symétrique autour d'un axe perpendiculaire à la feuille; b) on incise un premier groupe de lignes de coupe, dont chacune est adjacente, parallèle et <Desc/Clms Page number 11> équidistante de l'un des côtés de la feuille pour former un premier groupe de bandes, chacune située entre un bord de la feuille et une ligne de coupe; c) on incise un deuxième groupe de lignes de coupe, chaque ligne étant adjacente, parallèle et équidistante d'une des lignes du premier groupe de lignes de coupe pour former un deuxième groupe de bandes parallèle au premier; d) on incise un groupe de lignes de coupe d'égale longueur rayonnant depuis l'axe de la feuille;

   e) et on applique ensuite une pression à la feuille pour déformer les côtés de la feuille entre les bords et les premières lignes de coupe dans une première direction afin de former des arcs (3); on déforme les bandes entre les premières et deuxièmes lignes de coupe dans une direction diamétralement opposée à ladite première direction pour former des arcs (5), et on fléchit les parties de la feuille entre des lignes adjacentes de celles découpées radialement à partir de l'axe de la feuille de manière à former une pluralité de languettes pendantes (7,9) faisant saillie dans la première direction de la périphérie d'une ouverture de la feuille.
9. 9. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le polygone a la forme d'un triangle équilatéral.
10. 10. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que des ouvertures avec des languettes (7) pendant dans la <Desc/Clms Page number 12> première direction sont formées au voisinage de chacun des coins (2) de la feuille.
11. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le matériau dont l'élément est constitué est un métal.