CH685430A5 - Verteilerplatte. - Google Patents

Description

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CH 685 430 A5

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Beschreibung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet von verfahrenstechnischen Anlagen, insbesondere von Absorbern, Desorbem, Chemie- und Bioreaktoren, Extrak-toren, Trennkolonnen, Verdampfern, Kondensatoren oder statischen Mischern für den Stoff- und/oder Energieaustausch. Zur Verbesserung ihrer Wirkungsweise werden in diesen, meist rohrförmigen oder kanalförmigen Vorrichtungen, Einbauten angeordnet. Diese Einbauten befinden sich somit als Leitelemente in der Strömung der Medien, welche durch diese Vorrichtungen fliessen und dabei behandelt werden. Sie bewirken eine möglichst rasche und gute Verteilung, Durchmischung bzw. Kontak-tierung der Medien.

Neben vielen Formen von statistischen Schüttpackungen werden zu diesem Zweck in den betreffenden Apparaturen auch geordnete Packungen als strömungsleitende Einbausysteme eingesetzt. Sie bestehen meist aus einer einzelnen oder aus mehreren, in bestimmten Anordnungen zusammengebauten Verteilerplatten.

Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung einer solchen Verteilerplatte, insbesondere ihre Strukturierung. Sie umfasst auch aus solchen Verteilerplatten aufgebaute Strukturen, welche als ganze, geordnete Packungen in entsprechende Apparaturen, Anlagenteile, oder statische Mischer eingebaut werden.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Verteilerplatten haben häufig den Nachteil, dass sie in gewissen Fliessrichtungen im Prinzip als Strömungshindernisse wirken und dadurch in diesen Fliessrichtungen viel Energie der Strömung des/der Medien entziehen, ohne dabei eine Mischwirkung zu erreichen, oder im bestimmten Richtungen gar keinen Durchlass ermöglichen.

Aus US 4 441 823 (Power) sind Verteilerplatten für einen statischen Mischer bekannt. Diese Verteilerplatten stehen senkrecht zur allgemeinen Strömungsrichtung in einer Rohrerweiterung und bestehen aus einer kreisförmigen Scheibe und weisen Schlitze als Durchlass in radialer oder paralleler Anordnung auf, durch welche die Medien strömen. Diese Schlitze führen in gerader oder gekrümmter Linie durch die Verteilerplatte derart, dass die Medien sie in einem Winkel zwischen 30° und 60° verlassen.

US 4 786 185 (Knief) zeigt eine Verteilerplatte mit einer bestimmten Anordnung von Löchern mit verschiedenem Durchmesser. Diese Verteilerplatte ist in einem Rohrstück mit einer domartig aufgesetzten Erweiterung quer zur allgemeinen Strömungsrichtung eingebaut.

Im weiteren sind Packungen bekannt, welche aus mehreren wellblechartigen Platten zusammengebaut sind, wobei die Richtung der Wellen einem Winkel zur allgemeinen Strömungsrichtung aufweist. Dabei verlaufen die Wellen je zweier benachbarter Platten gegenseitig symmetrisch gerichtet (Koch/Sulzer-Packung).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verteilerplatte zu schaffen, die durch ihre spezielle Strukturierung die Strömungsverhältnisse in der Anlage derart beeinflusse dass die Verteil-, Zerteil-, Durchmisch-

und Kontaktier-Leistung obgenannter verfahrenstechnischer Apparate verbessert wird. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, im Besonderen eine Aufteilung der Strömung in mehr als eine Ebene im Winkel zur Strömungsrichtung zu erreichen. Die führt zu einer gezielten mehrdimensionalen Durchmischung bzw. Verwirbelung der durchströmenden Medien.

Diese Aufgabe wird durch eine Verteilerplatte gemäss Anspruch 1 gelöst. Die Verteilerplatte weist erfindungsgemäss eine Ausformung als Leitfläche auf, welche wenig Strömungsenergie absorbiert. Als spezielle Ausführungsform wird eine Verteilerplatte mit dachlukenartigen Ausformungen vorgeschlagen.

Ein Vorteil der vorgeschlagenen Verteilerplatte ist, dass die Medienströmung durch die Leitflächen der Ausformungen abgelenkt wird. Da diese Flächen die Plattenebene - im folgenden auch Hauptebene genannt - der Verteilerplatte schneiden und jeweils im Winkel zueinander stehen, wird die Strömung der Medien von jeder dieser Flächen in eine andere, dem Ablenkwinkel entsprechende Richtung abgelenkt. Dabei entstehen Teilströme, welche die dachlukenartigen Ausformungen in verschiedenen Richtungen verlassen. Dies führt bereits im laminaren Strömungsbereich rein geometrisch zu einer besseren Durchmischung der entstandenen Teilströme.

Bei turbulenter Strömung der Medien wird durch innere Reibung der Teilströme, welche durch die Verteilerplatte(n) in unterschiedliche Richtungen umgelenkt werden eine gezielte Wirbelbildung und dadurch eine bessere Durchmischung und/oder Kontaktierleistung erzeugt. Dabei dient die Verteilerplatte als Strömungsumleiter.

Gleichzeitig werden in den einzelnen Teilströmen durch die Ablenkung und die Reibung an den Flächen der dachlukenartigen Ausformungen variierende Strömungsgeschwindigkeiten (und Strömungsrichtungen) verursacht. Dies führt bereits innerhalb des einzelnen Teilstromes zu einer Vor-Durchmi-schung infolge äusserer Reibung an den Oberflächen der Ausformungen und innerer Reibung im einzelnen Teilstrom.

Beim Verlassen der Leitflächen und Leitkanäle der dachlukenartigen Ausformungen beeinflussen sich die in verschiedene Richtungen abgelenkten Teilströme gegenseitig durch Scherung. Diese Scherung der Teilströme bewirkt eine sehr rasch wirksame, gezielte Verwirbelung der Teilströme und dadurch eine rasche und gute Durchmischung oder Kontaktierung.

Die Strömungsumlenkung durch eine Anordnung von Leitflächen in Form von solchen dachlukenartigen Ausformungen ermöglicht es zumindest im turbulenten Strömungsbereich bereits mittels einer einzelnen Verteilerplatte mit auch nur einer einzigen derartigen Ausformung schon eine gute Verteilung/ Durchmischung von Medien-Strömen zu erreichen. Bei Verwendung einer Verteilerplatte mit einer Anordnung vom mehreren solchen dachlukenartigen Ausformungen erhöht sich die Durchmischungsoder Kontaktierleistung erheblich.

Ein anderer Vorteil der erfindungsgemässen Verteilerplatte besteht darin, dass diese Verteilerplatte

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sowohl als einzelne Platte als auch als eine aus mehreren Platten zusammengebaute Packung zum Einbau in verfahrenstechnische Anlagen, insbesondere auch in ihrer Funktion als statische Mischer, bzw. als Kontaktapparate verwendet werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass auch schon eine einzelne erfindungsgemässe Verteilerplatte als zusätzliche Einlage in einer losen Schüttpackung beliebiger Art eingesetzt werden kann. Dabei wird bereits die Durchmischung oder Kontaktie-rung entscheidend verbessert, wobei gleichzeitig die Kanalbildung in der losen Schüttpackung stark vermindert wird und eine wesentlich geringere Rück-vermischung erreicht wird.

Da bereits eine einzelne, seitlich angeströmte Verteilerplatte eine gute Verteilung von Medien-Strömen bewirkt, kann sie auch als Strömungsverteiler in einem flachen quaderförmigen, d.h. platten-förmigen Kanal eingesetzt werden. Dabei muss die lichte Weite des Kanals nicht grösser sein als die Aussenmasse der Verteilerplatte sind. Derart eingesetzt kann beispielsweise die Leistung eines plat-tenförmigen Wärmetauschers wesentlich verbessert werden.

Die erfindungsgemässe Verteilerplatte mit den Ausformungen oder die entsprechende Packung aus mehreren erfindungsgemässen Verteilerplatten lässt alle denkbaren Einbauformen und Arten zu, wie zum Beispiel in rohrförmigen oder kanalartigen Leitungsteilen, in Schüttpackungen usw. Sie kann quer zur allgemeinen Strömungsrichtung in eine verfahrenstechnische Anlage eingebaut werden, was zum Beispiel zur Behandlung von niedrigviskosen Medien, Gasen oder zweiphasigen Gas/Flüssigkeits-Strömungen geeignet ist. Sie kann aber auch in der allgemeinen Strömungsrichtung eingebaut werden und sich dabei für alle fliessfähigen Medien beliebiger Konsistenz eignen. Die Lage des Einbaus der Verteilerplatte und/oder die Art der Zusammenstellung zu Packungen kann in einem entsprechend ausgestalteten verfahrenstechnischen Anlagenteil nach der Art der zu behandelnden Medien und der Art der durchzuführenden Behandlung davon gezielt angepasst werden. In einem derartigen verfahrenstechnischen Anlagenteil ist auch jede Kombination von Einbaulagen von einzelnen dieser Verteilerplatten und/oder von ganzen Pak-kungen daraus je nach Zweck einzubauen. Zum Beispiel kann eine Packung aus Verteilerplatten in der allgemeinen Strömungsrichtung und eine einzelne Verteilerplatte, senkrecht dazu eingebaut, miteinander kombiniert werden.

Beispiele für die Ausgestaltung von erfindungsgemässen Verteilerplatten werden im folgenden im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1A eine einzelne Verteilerplatte mit einer dachlukenartigen Struktur.

Fig. 1B und 1C je eine einfachste Ausführungsform einer Ausformung an einer Verteilerplatte.

Fig. 2 eine einzelne dachlukenartige Ausformung einer Verteilerplatte.

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltungsform einer dachlukenartigen Ausformung

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltungsform einer dachlukenartigen Ausformung.

Fig. 5 ein Beispiel einer möglichen Anordnung von dachlukenartigen Ausformungen auf einer rechteckigen Platte in schematischer Ansicht von oben.

Fig. 6 eine Packung, bestehend aus zwei untereinander angeordneten Verteilerplatten.

Fig. 1A zeigt eine erfindungsgemässe Verteilerplatte 1 in 3-dimensionaler Ansicht. Dabei sind in der Plattenebene 2, im folgenden auch als Hauptebene bezeichnet, mehrere Reihen 50 und 50' von dachlukenartigen Ausformungen 10 in Strömungsrichtung 3 gegeneinander verschoben hintereinander angeordnet. Innerhalb jeder Reihe 50, 50' grenzt jede dachlukenartige Ausformung 10 mit ihren (Grund)Linien 17, 17' jeweils an die entsprechende (Grund)Linien 17, 17' der benachbarten dachlukenartigen Ausformung 10 der gleichen Reihe 50 oder 50'. Die dachlukenartigen Ausformungen 10 der in Strömungsrichtung 3 folgenden Reihe 50' von Ausformungen 10 grenzen mit den Begrenzungskanten 11, 11' ihrer vorderen Öffnungen 16 an die Begrenzungskanten 14, 14' der hinteren Öffnungen 15 der dachlukenartigen Ausformungen 10 der vor ihr angeordneten Reihe 50. In gleicher Weise sind die unteren Öffnungen 18 der Ausformungen 10 der Reihe 50 gegenüber den unteren Öffnungen 18 der folgenden Reihe 50' verschoben. Dabei sind die Giebellinien 12 und die seitlichen Begrenzungskanten 17, 17' der Ausformungen 10 der Reihen 50' jeweils um eine halbe Ausformungsbreite b gegenüber denjenigen der Reihen 50 versetzt. Die vordere, grössere Öffnung 16 einer Ausformung 10 der jeweils hinteren Reihe 50, 50' schliesst sich dadurch im unteren Bereich teilweise an die beiden hinteren, kleineren Öffnungen 15 der Ausformungen 10 der jeweils vorderen Reihe 50, 50' an.

Die Fig. 1B zeigt in schematischer Art eine einfachste Ausführungsvariante erfindungsgemässer Ausformungen 10. Dabei steht eine ebene Leitfläche 4 im Winkel und geneigt zur Plattenebene oder Hauptebene 2. Sie bildet zusammen mit der Hauptebene einen Durchlass 5 mit einer unteren Öffnung 18, welche in der Hauptebene 2 liegt.

Eine weitere einfache Ausführungsform einer Ausformung 10 nach Fig. 1C hat zusätzlich eine vordere Öffnung 16 und eine gekrümmte Leitfläche 4, welche jede einfache oder kombinierte Art von Krümmung aufweisen kann. Dadurch erhält jeweils auch die untere Öffnung 18 und die vordere Öffnung 16 einen der Schnittlinie 6, 6', 6" der Leitfläche 4 mit der Hauptebene 2 entsprechende Form.

Fig. 2 zeigt eine einzelne Ausformung ähnlich in 3-dimensionaler Ansicht, welche in Art einer Dachluke ausgestaltet ist. Auf einer Hauptebene 2 steht die dachlukenartige Ausformung 10 mit den unteren seitlichen Begrenzungskanten 17' parallel zur Strömungsrichtung 3. Der Abstand zwischen den beiden parallelen unteren Begrenzungskanten 17' ist die Breite b der dachlukenartigen Ausformung 10. Die vorderen Begrenzungskanten 11', welche annähernd senkrecht zur Hauptebene 2 stehen und in

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dem gezeigten Beispiel gleich lang sind, bilden mit ihrer gedachten Verbindung auf der Hauptebene 2 eine vordere Öffnung 16, welche als Eingang funktioniert. Eine untere Öffnung 18 wird durch die seitlichen Begrenzungskanten 17' und ihrer (gedachten) Verbindungen auf der Hauptebene 2 gebildet und liegt in der Hauptebene 2. Sie funktioniert als ein Ausgang für die in Richtung 3 fliessende Strömung. Eine hintere Öffnung 15, durch die entsprechenden hinteren Begrenzungskanten 14' und ihre (gedachte) Verbindung auf der Hauptebene 2 gebildet, funktioniert als zusätzlicher Ausgang, wobei die hinteren Begrenzungskanten 14' der hinteren Öffnung 15 kürzer sind als die vorderen Begrenzungskanten 11' der vorderen Öffnung 16. Dadurch ist die hintere Öffnung 15 kleiner als die vordere Öffnung 16 und die Giebellinie 12, 12' steht im Winkel a zu ihrer Projektion auf die Hauptebene 2. Die Winkel a1, die durch die Begrenzungskanten 11' der vorderen Öffnung 16 und ihrer gedachten Verbindung auf der Hauptebene 2 gebildet werden betragen vorzugsweise 40°, 60° oder 80°; die Winkel a2, die durch die Begrenzungskanten 14' der hinteren Öffnung 15 und ihrer gedachten Verbindung auf der Hauptebene 2 gebildet werden betragen vorzugsweise jeweils die Hälfte bis drei Viertel der Winkel a1, also beispielsweise 20°, 30° oder 60°. Dadurch erhält der Winkel a zwischen der Giebellinie und der auf die Hauptebene 2 projizierten Giebellinie 12 einen günstigen Wert. Die äusseren Seitenflächen 13 und inneren Seitenflächen 13'werden durch die vorderen Begrenzungskanten 11, 11', die Giebellinien 12, 12' die hinteren Begrenzungskanten 14, 14' und die seitlichen Begrenzungskanten 17, 17' umschrieben und haben vorzugsweise die Form eines gekrümmten Trapezes. Der Abstand zwischen der äusseren 13 und der inneren 13' Seitenfläche entspricht der Materialdicke d, welche, dem Werkstoff entsprechend, möglichst klein sein soll.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer einzelnen dachlukenartigen Ausformung in 3-dimensionaler Ansicht. Auf einer Hauptebene 2 steht eine dachlukenartige Ausformung 10 mit den unteren seitlichen Begrenzungskanten 17' in einem Winkel zur Strömungsrichtung 3. Eine Öffnung 16, welche annähernd senkrecht zur Hauptebene 2 steht, wird durch die beiden vorderen unteren Begrenzungskanten 11' und ihrer (gedachten) Verbindung auf der Hauptebene 2 gebildet und dient als Eingang. Eine untere Öffnung 18, gebildet durch die unteren seitlichen Begrenzungskanten 17' und der (gedachten) Verbindung ihrer freien Enden auf der Hauptebene 2, dient als Ausgang. Die Winkel cri, die durch die Begrenzungskanten 11' bei der vorderen Öffnung 16 und ihrer Verbindung auf der Hauptebene 2 gebildet werden betragen vorzugsweise 45°, 60° oder 75°. Die Giebellinien 12, 12' und ihre Projektion auf die Hauptebene 2 bildet einen Winkel a. Die äusseren 13 und inneren 13' Seitenflächen werden durch die vorderen Begrenzungskanten 11, 11' und die Giebellinien 12, 12' und die seitlichen Begrenzungskanten 17, 17' umschrieben und haben die Form von Dreiecken mit den Giebellinien 12, 12' als jeweils gemeinsame Seite. Gemeinsame Ecken 20, 20' werden gebildet aus den Giebellinen 12, 12' und je den vorderen Begrenzungskanten 11, 11'. Die anderen gemeinsamen Ecken 21, 21' werden gebildet aus den Schnittpunkten der Giebellinien 12, 12' und den seitlichen Begrenzungskanten 17, 17'. Die eine gemeinsame Ecke 21' liegt auf der Hauptebene 2. Die seitlichen Begrenzungskanten 17' und ihre (gedachte) Verbindung auf der Hauptebene 2 bilden eine untere Öffnung, welche als Auslauf für die Strömung dient.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit einer dachlukenartigen Ausformungen 10, wobei hier durch die Wahl von unterschiedlichen Formen von Eintritts- und Austrittsöffnungen 16, 15 anstelle einer Giebellinie 12 eine Giebelfläche 12" entsteht. Die vordere Öffnung 16 und die untere Öffnung 18 respektive der Grundriss der Ausformung 10, weisen einen rechteckigen Guerschnitt, die hintere Öffnung 15 einen dreieckigen Querschnitt auf.

Fig. 5 zeigt in schematischer Ansicht von oben ein Beispiel einer Anordnung von gleichen oder verschiedenen dachlukenartigen Ausformungen auf einer Verteilerplatte 1, welche in verschiedene Richtungen weisen. Dabei zeigen die Pfeile die jeweilige Richtung des Eingangs der Strömung in die betreffende dachlukenartige Ausformung. Gleichzeitig stellen die Pfeile die Giebellinien 12 der dachlukenartigen Ausformungen 10 gemäss den Fig. 2 und 3 dar. Eine derartige Verteilerplatte ist zum Einbau in einen Kanal vorzugsweise annähernd senkrecht zur allgemeinen Strömungsrichtung geeignet. Durch eine solche Anordnung von dachlukenartigen Ausformungen entstehen zusätzliche Hauptverteilrichtungen der Strömung, welche in mehreren Richtungen in der Ebene senkrecht zur Fliessrichtung liegen.

Fig. 6 zeigt eine Packung 100 aus einer Anordnung von zwei erfindungsgemässen Verteilerplatten 101, 102 mit ihren dachlukenartigen Ausformungen 10. Dabei sind die Grundlinien 17 und die Giebellinien 12 der dachlukenartigen Ausformungen 10 beider Verteilerplatten 101, 102 in der Strömungsrichtung 3. Die Reihen 103 der dachlukenartigen Ausformungen 10 der oberen Verteilerplatte 101, befinden sich im Abstand 105 über der jeweiligen Reihe 104 der unteren dachlukenartigen Ausformungen 10. Somit befinden sich auch jeweils die vorderen und die hinteren Öffnungen 16, 15 der dachlukenartigen Ausformungen 10 übereinander. Die beiden Verteilerplatten befinden sich im Abstand 105 parallel übereinander.

Weitere Ausgestaltungsformen der Verteilerplatten mit deren Ausformungen 10 weisen in einzelnen Teilen gewisse geometrische Abweichungen von den in den Fig. 1 bis 6 dargestellten auf. Dabei bleibt aber das Grundprinzip der Gestalt der Ausformungen erhalten und besteht darin, dass eine Verteilerplatte auf ihrer Plattenebene mindestens eine Ausformung aufweist, wobei die Ausformung mindestens eine Fläche bildet, welche als Leitfläche 4 im Winkel zur Plattenebene 2 der Verteilerplatte steht und mit der Plattenebene zusammen mindestens einen Durchgang 5 für die Medienströmung bildet.

Besondere Ausführungsformen dieses Grundprin-

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zips werden nachstehend im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 6 beschrieben:

Die Kontur der dachlukenartigen Ausformungen 10 wird in ihrer Grundform vorzugsweise einfach gewählt. Beispielsweise ist der Grundriss viereckig, die beiden in einem Winkel zur Hauptebene stehenden front- und rückseitigen Öffnungen 15, 16 sind dreiecksförmig, die Giebellinie 12 verläuft geradlinig und in einem Winkel zur Hauptebene und zwischen der Giebellinie 12 und der Hauptebene liegen zwei ebene oder gekrümmte Seitenflächen. Es sind aber auch andere geometrische Ausgestaltungen möglich, wobei eine der Strömung zugewandte und eine der Strömung abgewandte Öffnung vorhanden sein muss, und wobei der Querschnitt einer dieser Öffnungen in der Regel grösser ist als der Querschnitt der anderen. Dabei sollen die Seitenflächen in spitzem bis rechtem Winkel zur Hauptebene stehen. Ebenfalls kann die Länge in Strömungsrichtung der einzelnen dachlukenartigen Ausformung dem Aggregatzustand und der Viskosität des/der Medien und der allgemeinen Strömungsgeschwindigkeit an-gepasst werden.

Die Öffnungen 15, 16 werden durch geradlinige, gebrochene oder gerundete Begrenzungskanten 11', 14' und die zugehörigen (gedachten) Verbindungslinien auf der Hauptebene 2 gebildet. Die Begrenzungskanten 11, 11', 14, 14' umschreiben mit ihren Verbindungen auf der Hauptebene 2 vorzugsweise eine Dreiecks- oder dreiecksähnliche Form. Es sind aber auch andere, wie beispielsweise tra-pez-, kreis- oder halbovalartige Formen aus den Begrenzungskanten 11, 11', 14, 14' gebildet, möglich.

Die Giebellinien 12 oder die Giebelflächen 12" der dachlukenartigen Ausformungen 10 verlaufen geradlinig, gebogen oder sattelförmig und stehen in einem Winkel a zu ihrer Projektion auf die Hauptebene 2. Somit weisen die beiden Öffnungen 15, 16 vorzugsweise eine unterschiedliche Höhe gegenüber der Hauptebene 2 und daher einen unterschiedlichen Querschnitt auf.

Der Grundriss der auf die Hauptebene 2 der Verteilerplatte 1 projizierten Ausformungen 10 weist mit Vorteil eine der Dachlukenform angepasste, systematische Form, wie zum Beispiel rechteckig, dreiek-kig oder trapezförmig auf. Auf diese Weise ist eine gezielte Anordnung gleicher oder unterschiedlicher Dachlukenformen auf der gleichen Verteilerplatte 1 möglich, wobei keine oder nur gewollte Flachstellen entstehen. Es sind dies Stellen auf der Platte, die nicht einer dachlukenartigen Ausformung angehören, beispielsweise für Verbindungselemente, welche zum Zusammenbau von zwei oder mehreren Platten zu einer Packung dienen.

Es ist ein Merkmal der bevorzugten, einfach begrenzten Dachlukenform gemäss Fig. 2, dass die Seitenflächen 13 der Dachluken in ihrer Form ein gekrümmtes Trapezoid darstellen und dadurch den mathematischen Minimalflächen (Seifenhautprinzip) innerhalb den räumlichen Umrisslinien entsprechen. Diese Ausgestaltung hat den entscheidenden Vorteil, dass bei den bevorzugten einfachen Begrenzungslinien der Seitenflächen 13 durchströmende Medien immer vollständig abfliessen. Gleichzeitig wird damit ein steter Selbstreinigungseffekt der Platte während dem Betrieb erzielt.

Die Oberflächen der Ausformungen 10 werden üblicherweise glatt gewählt, können aber auch porös, genoppt, geriffelt oder auf andere Weise strukturiert sein. Ebenso können die Leitflächen 4 der Ausformungen 10 gelocht oder gitterartig durchbrochen sein. Dies ermöglicht bei gewissen Medien besondere Effekte, wie beispielsweise eine möglichst grosse benetzbare Kontaktoberfläche, zu erzielen.

Zur weiteren Erhöhung der Wirkung werden die einzelnen dachlukenartigen Ausformungen 10 reihen-, bzw. systemweise derart hintereinander angeordnet, dass die Dachluken gegeneinander versetzt sind. Eine besonders geeignete derartige Anordnung von Dachlukenreihen wird erreicht bei Versetzung der einzelnen Dachluken um jeweils eine halbe Dachlukenbreite. Dies führt zu einer besonders guten Erfassung der zuströmenden Medien durch die Ausformungen.

In gewissen Fällen werden Einbauten mit grosser Kontaktoberfläche in verfahrenstechnische Anlagen eingangs genannter Art gebraucht. Dazu werden die Anordnung der dachlukenartigen Ausformungen 10 auf der einzelnen Verteilerplatte so gewählt, dass die Verteilerplatten sich für den Zusammenbau mehrerer Verteilerplatten 101, 102 zu ganzen Packungen 100 eignen. Durch Einbau solcher Pak-kungen in ein Strömungsverteil-System ist es somit möglich, grosse Kontakt-, Verteil- oder Mischelementanlagen für verschiedenste Medien zu bauen.

Solche Packungen 100 von Verteilerplatten 101, 102 können in jeder beliebigen räumlichen Lage in eine verfahrenstechnische Anlage eingebaut werden. Durch die Wahl der Neigung der Packung 100 gegenüber der allgemeinen Strömungsrichtung kann die Durchmischungswirkung und die räumliche Verteilwirkung den zu verarbeitenden Medien, den apparativen Gegebenheiten und der Verarbeitungsgeschwindigkeit angepasst werden. Dabei führen die dachlukenartigen Ausformungen der einzelnen Platten in jeder Einbaulage zu annähernd gleich guter Durchmischung.

Die aus einzelnen Verteilerplatten 101, 102 zusammengestellten Packungen 100 eignen sich sowohl als geordnete Packungen in geeignet wählbarer Form und Grösse, wie auch als zusätzliches Element für den Einbau in lose Schüttungen.

Einzelne Verteilerplatten oder in geeigneter Weise zusammengestellte Packungen 100 können auch für den Einbau in Vorkammern zu Verdampfern oder Kondensatoren z.B. vom Rohrbündeltyp, verwendet werden. Bei dieser Verwendung leiten sie die Misch- oder Mehrphasenströmungen in gleich-mässiger Zerteilung den einzelnen Wärmeaustauscherelementen zu.

Zu Herstellung von Verteilerplatten 1 kann jeder für den vorgesehenen Einsatz geeignete metallische, keramische, organische oder Verbund-Werkstoff verwendet werden. Dabei empfiehlt es sich, ein dem gewählten Werkstoff entsprechendes materialgerechtes Verarbeitungsverfahren bei der Fertigung, wie Drücken, Pressformen, Giessen, Spritz-giessen usw., anzuwenden und eine dem Werkstoff

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und der vorgesehenen Beanspruchung angepasste Materialdicke zu wählen.

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Patentansprüche

1. Verteilerplatte zur Durchrnischung und/oder Kontaktierung von Medienströmen in einer verfahrenstechnischen Anlage für den Stoff- und/oder Energie-Austausch, welche die Medienströmung durch Umlenkung mittels Leitflächen in Teilströme aufteilt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte mindestens eine aus der Plattenebene (2) herausragende Ausformung (10) aufweist, welche mindestens eine zur Plattenebene im Winkel stehende Leitfläche (4) für die Medienströmung und mindestens einen Durchgang (5) durch die Plattenebene (2) bildet.

2. Verteilerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (10) je eine Eintritts-Öffnung (16) und eine Austritts-Offnung (18) auf verschiedenen Seiten der Plattenebene (2) bilden.

3. Verteilerplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (10) eine Eintritts-Öffnung (16) und eine zusätzliche Austritts-Öffnung (15) auf der gleichen Seite der Plattenebene bilden.

4. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen Seitenflächen (13) aufweisen, welche mathematische Minimalflächen bilden.

5. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Öffnungen (15, 16) der Ausformungen eine dreieckige Form aufweist.

6. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Austritts-Öffnung (18) der Ausformungen im Querschnitt viereckig ist.

7. Verteilerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintritts-Öffnung (16) einen grösseren Querschnitt aufweist als die zusätzliche Austritts-Öffnung (15).

8. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (10) strukturierte Oberflächen aufweisen.

9. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen gelocht sind.

10. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte mehrere Ausformungen (10) aufweist.

11. Verteilerplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Ausformungen aneinandergrenzen.

12. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen nebeneinander in Reihen (50-50') angeordnet und dachluckenartig ausgebildet sind.

13. Verteilerplatten nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen der dachlukenartigen Ausformungen hintereinander jeweils gegeneinander versetzt angeordnet sind.

14. Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie in beliebiger räumlicher Lage, in eine für den Stoff- und/oder Energie-Austausch ausgelegte Vorrichtung einbaubar ist.

15. Packung zum Einbau in eine Stoff- und/oder Energie-Austausch-Vorrichtung, welche aus mehreren Verteilerplatten gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14 gebildet ist.

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