CS223726B1 - Trubková výplň - Google Patents

Description

Vynález se týká konstrukce trubkové vý,, plně absorpčních zařízení.

Pro provádění procesů převodu tepla a hmoty mezi plynnou a kapalnou fází v zařízeních s výplňovými tělesy se s výhodou používá výplní z vertikálně umístěných trubek hladkých nebo profilovaných ve směru podélné .osy trubky vícechodým závitem.

Pro difúzní procesy s velkým vývinem tepla se užívá uspořádání trubek, které je obdobné výměníkům tepla, tedy zaválcování trubek mezi dvěma patry. Kapalná a plynná fáze, mezi nimiž dochází k pochodu výměny tepla a hmoty, prochází obvykle protiproudém toku fází uvnitř trubek a teplosměnné médium proudí mezitrubkovým prostorem. Trubky tvořící vlastní výplň zařízení jsou rozmístěny pravidelně například v rhombické a pravoúhlé síti. Konstrukční provedení je poměrně složité, výrobně náročné a vázáno prakticky na kovové materiály. Aparáty tohoto typu jsou funkčně účinné, používají se však pro zařízení malých výkonů z hlediska prosazení plynné fáze.

Pro difúzní procesy s malým vývinem tepla nebo pro neizoterní procesy s adiabatickou výměnou tepla mezi fázemi nebo pro neadiabatické procesy s výměnou tepla ve jynějším. výměníku tepla se zejména pro větší výkony z hlediska prosazení plynné fáze používá hladkých nebo profilovaných trubek, u nichž je kapalnou fází zkrápěn vnější i vnitřní povrch trubek, a plynná, resp. parní fáze prochází trubkami i mezitrubkovým prostorem. Takovéto zařízení popisuje například čs. autorské osvědčení č. 179 064.

U aparátů s trubkovou výplní, kde se pro průběh difúzního procesu využívá vnější i vnitřní části povrchu trubek, je nutno zabezpečit pravidelné vzájemné rozmístění trubek po průřezu kolony tak, aby se dosáhlo buď rovnosti ploch nebo rovnosti hydraulického poloměru průřezu trubek a mezitrubkového prostoru, tedy rovnosti lineární rychlosti plynné fáze v trubkovém i mezitrubkovém prostoru. Není-li tento požadavek splněn, převažuje tok plynné fáze prostorem s větším hydraulickým poloměrem a naopak intenzita zkrápění kapalné fáze převažuje v prostoru s menším hydraulickým poloměrem.

Podstatně výhodnějším se jeví trubková výplň absorpčních a jim podobných zařízení podle předkládaného- vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze svisle uspořádaných, vzájemně se dotýkajících, hladkých nebo profilovaných trubek, přičemž prostor uvnitř trubek je rozčleněn, a to vloženými výplňovými elementy, jako jsou šroubovice, Pallovy kroužky apod., nebo jsou na plášti trubek provedeny výřezy a uvolněné části stěn trubek jsou vychlípeny dovnitř.

Těsné uložení trubek výplně nevyžaduje speciální konstrukci k zajištění požadovaného- odstupu jednotlivých trubek. Poměr ploch průřezu trubek a průřezu mezitrubkového prostoru u rhomboedrického uspořádání dotýkajících se trubek činí 9,7, u čtvercového uspořádání 3,7. Tento z hydraulických poměrů nevýhodný způsob uložení se vložením výplňových elementů nebo vychlípením části pláště trubek dovnitř zlepšuje natolik, že zajišťuje rovnoměrné rozdělení plynné a kapalné fáze v trubkách i v mezitrubkovém prostoru a navíc je uspořádání trubkové výplně podle vynálezu výrobně, montážně i cenově velmi výhodné.

Výplňové elementy mají vedle výše uvedené funkce, tj. vyrovnání rozdílů hydraulických poměrů toku plynu i intenzity toku kapaliny v trubkovém; a mezitrubkovém prostoru, dále tu výhodnou vlastnost, že zpevňují vlastní trubky, zejména při práci za zvýšených teplot, takže trubky se neuhýbají ani jinak nedeformují a nesnižují tak výkonnost zařízení.

Pro praktické účely lze doporučit trubky z plastických hmot, neboť pak celá trubková výplň podle vynálezu je velmi lehká a levná. Zvláště výhodné jsou trubky, které jsou na vnější i vnitřní straně pláště zvlněné ve tvaru vícechodého závitu o výšce vlny 5 mm a šířce šroubovice 3 až 5 mm. Závitový tvar na trubce může být ostrý, oblý nebo plochý. Průřez používaných trubek se doporučuje 50 až 60 mm.

K docílení vyrovnání rozdílů hydraulických poměrů v trubkovém a mezitrubkovém prostoru lze provést vychlípením části pláště trubek dovnitř, a to tak, že se např. na plášti trubky ve směru její podélné osy provedou výřezy 20 x 50 mm s vyhnutím uvolněné části trubky v místě neproříznuté části otvoru dovnitř trubky. Tyto výřezy lze provádět s výhodou ve směru šroubovice o velkém stoupání, tzn., že výřezy jsou od sebe vzdáleny např. 30 cm a posunuty po obvodu trubky.

Délka jednotlivých trubek výplně absorbéru se zpravidla pohybuje mezi 1 až 2 m. Svazek trubek se ve vertikální poloze vloží do- pláště absorbéru, a v případě, že trubky nejsou opatřeny výřezy se vnitřek trubek vyplní výplňovými elementy, do abso-rbéru se vloží další vertikální vrstva trubkové výplně atd., až do- naplnění celého absorbéru.

S trubkovou výplní podle vynálezu se při zachycování čpavku ze směsi plynu dosáhne o 40 % vyšší účinnosti než při použití týchž trubek, ale bez vložených výplňových elementů či bez vychlípení části pláště a o 20 % vyšší účinnosti než v případě pravidelného ro-zmlstění, vzájemně se nedotýkajících trubek. Trubkové výplně podle vynálezu lze použít pro procesy absorpce, desorpce a destilace, chlazení vody a úpravu vzduchu.

Claims (1)

1. Trubková výplň absorpčních a jim podobných zařízení, vyznačená tím, že sestává ze svisle uspořádaných, vzájemně se dotýkajících, hladkých nebo profilovaných trubek, přičemž prostor uvnitř trubek je rozčleněn,

   VYNÁLEZU a to vloženými výplňovými elementy, jako jsou šroubovice, Pallovy kroužky apod, nebo jsou na plášti trubek provedeny výřezy a uvolněné části stěn trubek jsou vychlípeny dovnitř.