CS205534B1 - Patro sítového patrového kontaktoru s použitím plastických hmot - Google Patents

Description

Vynález se týká konstrukce děrovaného patra vibračního nebo pulzačního patrového kapalinového extraktoru, využívající plastických hmot k zajištění vhodné smáčivosti povrchu patra, zabránění korozi nebo k odlehčení konstrukce.

Je známo (Patent USA č. 2,011,186, Aug. 13, 1935, S.M. Karpačeva: Rozrabotka i primenenije pulsacionnoj aparatury, Atomlzdat, Moskva 1974), že vibrací děrovaných vodorovných desek (pater), nebo pulzací kapalin protékajících nehybními děrovanými patry, lze u protiproudých kontaktních aparátů pro styk dvou nemísitelných kapalin, nebo kapaliny a tuhé fáze, nebo kapaliny a plynu, dosáhnout podstatného zvýšení Intensity procesů, které v takových aparátech probíhají. Takovými procesy mohou,být kapalinová extrakce, absorpce, vyluhování, výměna iontů a různé chemické reakce v kapalinách, plynech nebo na povrchu tuhých látek, v aparátech tohoto typu se používá kovových pater různé konstrukce. Patra mohou být opatřena bud otvory jedné velikosti nebo zvláštními průchody pro spojitou tekutinu a malými otvory pro tekutinu rozptylovanou, mohou doléhat ke stěně aparátu po celém obvodu nebo může být na části, případně celém obvodu mezi stěnou aparátu a patrem štěrbina, otvory v patrech mohou být kruhové, válcové, kuželové, štěrbinové či jiných tvarů a otvory pro rozptylovanou tekutinu i průchody pro spojitou tekutinu mohou být opatřeny válcovými nástavci či různými směrovacími přepážkami. Tento stav je popsán např. v těchto publikacích: čs. patent č. 139 895 z 22.10.1970, fis, patent č. 132 022 z 10.2.1969» patent USA č. 2,667,407? čs. AO č. 156 164 z 19.10.1973.

205 534

205 534

Bylo zjištěno, že v některých případech lze dosáhnout podstatného zlepšení dispergační činnosti patra a tím zvýšení účinnosti zařízení, jsou-li ty části povrchu patra, které přicházejí do styku s rozptylovanou tekutinou upraveny tak, aby je přednostně smáčela spojitá tekutina. K tomu účelu se děrované desky pater pro rozptylování vodného roztoku do organické kapaliny zhotovují z plastických hmot. Použití plastických hmot je také vhodné v některých případech k zabránění korozi, sníženi hmotnosti patra, usnadnění jeho výroby. Aby se zabránilo deformaci patra při vibracích či pulzacích, je obvykle třeba desky z plastických hmot připevnit na kovovou kostru. Dosud se používalo k tomuto účelu nýtování. Toto konstrukční řešení je výrobně pracné a nevyhovuje v případech, kdy vlivem teplotní roztažnosti nebo bobtnání stykem s organickými rozpustidly mění deska z plastické hmoty své rozměry.

Podstata patra sítového patrového kontaktoru s použitím plastických hmot pro extrakci kapaliny kapalinou, absorbci plynu v kapalinách a chemické reakce v dvoufázových systémech kapalina-kapalina a plyn-kapalina podle vynálezu spočívá v tom, že vodorovné děrované desky z plastické hmoty jsou suvně uloženy na kovovém rámu patra, přičemž potřebné dilatační spáry mezi sousedními deskami z plastických hmot a mezi deskami z plastických hmot a částmi kovového rámu patra jsou zakryty kovovými nebo plastickými deskami, části plochy patra pokryté děrovanými deskami z plastické hmoty jsou ohraničeny kovovými úhelníky, na jejichž horní vodorovné přírubě jsou tyto desky uloženy, přičemž jsou zespodu přidržovány k této přírubě žebry z plastické hmoty přiváženými k děrované desce a opatřenými na koncích výřezy pro zasunutí zmíněné příruby. Děrované desky z plastické hmoty jsou rozděleny na části, mezi nimiž jsou ponechány dilatační' spáry zakryté deskou z plastické hmoty přiváženou k jedné z desek a suvně uložené vzhledem k druhé. Děrované desky z plastické hmoty mohou být na obvodu kovového rámu patra uloženy na kovových vodorovných patkách připevněných k rámu patra, přičemž jak tyto patky, tak vodorovné příruby kovových úhelníků jsou umístěny pod horní hranou obvodových částí rámu patra. Děrované desky z plastické hmoty mohou být též k horní vodorovné přírubě úhelníku přidržovány kovovými žebry tvaru úhelníku, která jsou k děrované desce připevněna svou vodorovnou přírubou pomocí nýtů s kovovými podložkami, přičemž otvory v desce, kterými procházejí nýty, mají větší průměr než je průměr válcové části nýtů. K hornímu okraji kovového rámu patra jsou připevněny kovové úchytky tvaru dvou vodorovných desek umístěných nad sebou, přičemž je mezi ně vsunut okraj děrované desky z plastické hmoty. Dilatační spáry mezi sousedními deskami z plastické hmoty jsou zakryty tím, že na okraje obou desek je nasunuta kovová spona, vytvořená ze dvou kovových desek spolu pevně spojených, rovnoběžných, přičemž vzájemná vzdálenost desek je větší než tlouštka děrované desky z plastické hmoty, která je mezi ně vsunuta.

Výhody řešení podle tohoto vynálezu spočívají v tom, že suvné uložení desek z plastické hmoty zabraňuje zkřivení desek při jejich botnání či deformaci vyvolané změnami teploty a současně snižuje nebezpečí otěru či mechanického poškození desek v místech jejich styků s kovovou kostrou patra. Navržené uložení desek z plastických hmot dále zabraňuje tomu, aby se

205 534 vlivem deformace desek vytvářely na patře spáry proměnlivé šířky. Takové Spáry mají nepříznivý vliv na tvorbu kapek, zejména jejich rovnoměrnou velikost, a tím na výkon i účinnost extraktoru.

Pro názornost je uvedeno několik možných způsobů provedení pátrá Vibračního nebo pulzač ního kontaktoru podle vynálezu. Rozumí se, že tím nejsou vyčerpána přoVeáěftí, hě která se vy nález vztahuje.

Obr. 1 ukazuje půdorys a svislý řez patra vibrační kolony velkého průřezu. Obr. 2 je pů dorys a svislý řez patra vibrační kolony malého průřezu s průchodem přó spojifázi ve tva ru kruhové úseče. Obr. 3 představuje půdorysy a svislé řezy dvou sousedních páteř vibrační kolony středního průřezu s průchody pro spojitou fázi kruhového tváru. Na obr. 4 jsou znázor něny půdorys a svislý řez sousedních pater vibračního extraktoru středního průřezu s průchody pro spojitou fázi ve tvaru centrální štěrbiny a dvou kruhových- úéeSíi Obr. 5 ukazuje detaily suVného uložení desek z plastických hmot na kovový rám patra pomocí svařovaných částí z plastických hmot. Obr. 6 ukazuje detaily suvného uložení ifésék z plastických hmot na rám patra nýtováním. Obr. 7 ukazuje detaily suvného uložení desek z plastických hmot na rám patra pomocí kovových svařovaných úchytek.

Na obr. 1 představujícím patro vibrační kolony velkého průřezu je kovový rám tvořen svislým prstencem 1 ke kterému jsou přivařeny úhelníky £. Dvojice úhelníků 2 vytvářejí průchody pro spojitou fázi 3. Vodorovné příruby úhelníků £ vytvářejí plochy pro uložení perforovaných desek z plastické hmoty 5. Desky 5 jsou přidržovány k přírubám £ úhelníků 2 žebry 6 z téže plastické hmoty, z které jsou zhotoveny desky 5. Desky 3 tvořící pravé a levé krajní pole patra 2 mají tvar kruhových úsečí. Na prstenci jsou uloženy na ptkách £, které mají stejnou funkci jako vodorovné přímky £ úhelníků £. Prstenec 1. převyšuje úroveň vodorovných přírub £ úhelníků 2, čímž je vytvořena zábrana proti vysunutí desek £ tak, že by přesáhly svými okraji obvod patra. K prsténci 1 jsou přivařeny vodicí trubky 9 pro připevnění patra k táhlům udílejícím mu vibrační pohyb. Konstrukce patra na obr. 1 je vhodná pro patra kolon velkého průřezu, kde je třeba rozdělit průchody pro Spojitou fázi po plošé patra.

Na obr. 2 představujícím patro vibrační kolony malého průřezu je kovový rám patra tvořen svislým prstencem 1, který je na části obvodu přerušen a nahražen svislým žěbrem 10, čímž vzniká mezi žebrem 10 a pláštěm kolony průchod pro spojitou fázi tvaru kruhové úseče.

Na prstenci jsou přivařeny vodicí trubky £ pro připevnění patra na táhla udílejícímu vibrační pohyb. Dále jsou k prstenci a žebru přivařeny patky £ sloužící k uchycení perforované desky z plastické hmoty 5. K desce 5 jsou přivařena svislá žebra z plastické hmoty 6, která přidržují desku 5 uloženou na patkách £ k těmto patkám a současně tvoři výztuhy desky 3. Patky £ jsou umístěny níže, než horní okraj prstence 1, takže tento okraj zabraňuje vysunutí desky £ přes okraj rámu patra.

Na obr. 3 představujícím dvě sousední patra vibrační kolony středního průřezu s kruhovými průchody pro spojitou fázi je kovový rám patra tvořen svislým prstencem 1, ke kterému jsou přivařeny patky £ pro uložení perforované desky z plastické hmoty 5. Dále jsou k prstenci 1 přivařeny vodicí trubky 9 pro připevnění patra k táhlům udílejícím mu vibrační pohyb.

Deska 5 je Opatřena jedním nebo dvěma kruhovými průchody pro spojitou fázi 3. K desce 5 jsou

205 534 přivařena žebra z plastické hmoty 6 sloužící jednak k uchycení desky £ na patky 8,, jednak k vyztužení desky 5. Kruhové průchody pro spojitou fázi 2 jsou opatřeny trubkovými nástavci 11 z plastické hmoty přiváženými k desce 5 i žebrům 6.

Na obr. 4 představujícím dvě sousední patra vibračního extraktoru středního průřezu s průchody pro spojitou fázi ve tvaru centrální štěrbiny a dvou .kruhových úsečí je kovový rám patra tvořen svislým prstencem 1, který je v případě patra s průchody tvaru kruhových úsečí přerušen na protilehlých stranách a nahražen dvěma úhelníky 2. Patro s centrální štěrbinou má průchod pro spojitou fázi 3 tvořen dvěma kovovými úhelníky 2 přivařenými k prstenci

1. Na prstenci 1 jsou opět přiváženy patky 8 pro uložení perforovaných desek z plastické hmo ty 5. Desky jsou opatřeny žebry 6 z plastické hmoty. Dále jsou na kovovém rámu patra přiváženy vodicí trubky £ pro upevnění patra k táhlům udílejícím mu vibrační pohyb.

Na obr. 5 jsou znázorněny detaily suvného uložení desek z plastických hmot na kovový rám patra pomocí svařovaných částí z plastických hmot. Na obr. 5a je znázorněn vlastní způsob uložení desky. Deska 5 leží na vodorovných horníoh přírubách 4. kovových úhelníků 2.

K desce 5 je zespodu přivařeno svislé žebro z plastické hmoty 6. Na svých koncích má žebro £ výřezy 12, a vodorovná příruba £ úhelníku 2_ je zasunuta do tohoto výřezu, šířka desky £, délka žebra 6 i hloubka výřezů 12 jsou takové, aby při lineárním roztahování desky 5 a žebra £ vlivem teploty nebo styku s organickými kapalinami nepřesáhly okraje desky 5 vnější okraje úhelníků 2_ okraje žebra £ nedosáhly vnitřních svislých částí úhelníků a konec výřezu 12 nedosáhl konce vodorovné příruby úhelníku £. Na obrázku 5b je znázorněno zakrytí dilatační spáry mezi deskami z plastické hmoty pomocí jedné desky z plastické hmoty. Mezi sousedními deskami 5 opatřenými žebry 6 je ponechána dilatační spára 13 zakrytá deskou 14 z plastické hmoty přiváženou k jedné z desek 5 a posouvající se po druhé desce 5. Na obr. 5c je znázorněno zakrytí dilatační spáry dvěma deskami z plastické hmoty. Dilatační spára 13 je zde zakryta zvrohu i zespodu dvěma deskami 14 z plastických hmot, které jsou na jednu z desek £ přivářeny a po druhé se posouvají. Na obr. 5d je znázorněn dilatační prvek s posouváním obou dilatujících desek po sobě. Okraj 15 jedné z perforovaných desek 5 je tvářením snížen o sílu desky, druhá z desek 5 se po okraji 15 posouvá. Obě desky £ jsou ještě zakryty deskou 14 přiváženou k jedné z nich a posouvající se po druhé.

Na obr. 6 jsou znázorněna dvě provedení suvného uložení perforovaných desek za pomoci nýtování. Na obr. 6a je k desce z plastické hmoty 5 přinýtováno kovové žebro 6 tvaru úhelníku. Nýty 15 jsou opatřeny kovovými podložkami 16. Průměr otvoru v desce 5, kterým prochází nýt a průměr podložky 16 jsou dostatečně velké, aby umožňovaly dilatační posunutí plastické desky £ vůči kovovému žebru 6. Na obr. 6b je perforovaná deska z plastické hmoty 5 připojena kluzně nýty 15 s podložkou 16 ke kovovému pásku 17 spojujícímu oba úhelníky 2.

Na obr. 7 jsou ukázána různá provedení suvného uložení desek z plastických hmot na .kovo vý rám patra pomocí kovových svařovaných úchytek. Na obr. 7a je deska 5 uložena na vodorovné přírubě 4 úhelníku 2 a svrchu je přidržována úhelníkem 18 přiváženým k vnější straně úhelníku 2. Na obr. 7b je deska 5 uložena na patce 8 přivážené k prstenci 1. Svrchu je deska 5 při držována destičkou 19 přiváženou rovněž k prstenci 1. Na obr. 7c jsou patka 8 a destička 19 nahraženy úchytkou tvaru U 20 přiváženou k prstenci 1. Obr. 7d ukazuje uložení dvou desek

205 534 z plastické hmoty 5^ na nosník tvaru T 21 a jejich přidržení svrchu příchytkou 22 bodově přivařenou k nosníku 21. Toto řešení představuje způsob zakrytí dilatační spáry mezi plastický“ mi deskami se současným jejich vyztužením a vyztužením kovového rámu přídavným nosníkem.

Obr. 7e a 7£ představují dvě provedení zakrytí dilatační spáry mezi plastickými deskami 5, kovovou sponou ze dvou kusů tvaru U 23 přivařených k sobě nebo ze dvou kovových desek s prolisem 24 bodově k sobě přivařených v prolisu. Příklady na obrázcích 6 a 7 umožňují kluzné uložení desek z takových plastických hmot, které nelze svařovat.

Uvedené příklady naznačují nejen spojení plastických perforovaných desek s kovovými rámy pater s přepady pro spojitou fázi, ale obsahují i všechny prvky potřebné pro případ pater bez průchodů pro spojitou fázi. Je rovněž zřejmé, že není třeba provádět podstatné změny ani v případě, že jde nikoli o patra vibračního extraktoru, nýbrž o patra pulzačního extraktoru, tedy nehybná patra, vůči nimž kapalina pulzuje nebo běží o patra sítových extraktorů bez pulzací kapaliny. Konečně lze stejného provedení použít i pro kolony, jimiž protéká kapalná a plynná fáze, jako jsou sítové absorbční kolony. Předností navržených řešení je, že se požadovaného suvného uložení, zakrytí dilatačních spár a vymezení polohy desky dosahuje jednoduchými prostředky s nízkou pracností výroby.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Patro sítového patrového kontaktoru s použitím plastických hmot pro extrakci kapaliny kapalinou, absorbci plynu v kapalinách a chemické reakce v dvoufázových systémech kapalina-kapalina a plyn-kapalina, vyznačující se tím, že je tvořeno vodorovnými děrovanými deskami (5) z plastické hmoty, suvně uloženými na kovovém rámu patra (1), (10), přičemž potřebné dilatační spáry (13) mezi sousedními deskami z plastických hmot a mezi deskami z plastických hmot a částmi kovového rámu patra (1), (10) jsou zakryty kovovými nebo plastickými deskami (14), (23), (24).
2. 2. Patro podle bodu 1 vyznačující se tím, že části plochy patra pokryté děrovanými deskami 2 plastické hmoty (5) jsou ohraničeny kovovými úhelníky (2), na jejiohž horní vodorovné přírubě (4) jsou tyto desky uloženy, přičemž jsou zespodu přidržovány k této přírubě zebry (6) z plastické hmoty přivařenými k děrované desce (5) a opatřenými na koncích výřezy pro zasunutí zmíněné příruby (12).
3. 3. Patro podle bodu 1 a 2 vyznačující se tím, že děrované desky z plastické hmoty (5) jsou rozděleny na části, mezi nimiž jsou ponechány dilatační spáry (13) zakryté deskou z plastické hmoty (14) přivařenou k jedné z desek (5) a suvně uložené vzhledem k druhé.
4. 4. Patro podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že děrované desky z plastické hmoty (5) jsou na obvodu kovového rámu patra uloženy na kovových vodorovných patkách (8) připevněných k rámu patra, přičemž jak tyto patky, tak vodorovné příruby (4) kovových Úhelníků (2) jsou umístěny pod horní hranou obvodových částí rámu patra (1), (10),
5. 5. Patro podle bodu 2 vyznačující se tím, že děrované desky z plastické hmoty (5) jsou k hor205 534 ní vodorovné přírubě (4) úhelníku (2) přidržovány kovovými žebry (6) tvaru úhelníku, která jsou k děrované desce (5) připevněna svou vodorovnou přírubou pomocí nýtů (15) s kovovými podložkami (16), přiěemž otvory v desce (5), kterými procházejí nýty (15), mají větší průměr než je průměr válcové Sásti nýtů.
6. 6. Patro podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že k hornímu okraji kovového rámu patra (1), (10) jsou připevněny kovové úchytky tvaru dvou vodorovných desek umístěných nad sebou (4), (18) nebo (8), (19) nebo (20) nebo (22), přičemž je mezi ně vsunut okraj děrované desky z plastické hmoty (5).
7. 7. Patro podle bodů 1, 2, 4 až 6 vyznačující se tím, že dilatační spáry (13) mezi sousedními deskami z plastické hmoty (5) jsou zakryty tím, že na okraje obou desek je nasunuta kovová spona (23), (24) vytvořená ze dvou kovových desek spolu pevně spojených, rovnoběžných, přičemž vzájemná vzdálenost desek je větší než tlouštka děrované desky z plastické hmoty (5), která je mezi ně vsunuta.