CS265129B1

CS265129B1 - Arrangement of packed columns

Info

Publication number: CS265129B1
Application number: CS873264A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Ing Braun
Original assignee: Braun Vlastimil
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS326487A1

Abstract

výplň sestává z vodorovných, navzájem pootočených vrstev, z nichž každá je vytvořena ze svislých tabulovitých prvků kladených svisle vedle sebe a vykazujících tvar tkané struktury uchycené v rámu, kde osnovu tvoří těsně vedle sebe umístěné pásky z poddajného materiálu s kapilárními vlastnostmi, nejlépe sklotextilu, a útek clk-cak zprohýbané rozpěrky z tuhého materiálu, obvykle kovu. Výplň je charakterizována tím, že rozpěrkami jsou v útku vetkány převaděče zhotovené z tuhého materiálu a zprohýbané stejným způsobem jako rozpěrky. Největší příčný rozměr převaděčů se volí menší než 0,3 šířky rozpěrek. Převaděče jsou v nejjednodušším případě zhotoveny z drátu, mohou však být provedeny i z plochého pásku, vetkaného do osnovy tak, že plocha pásku převaděče probíhá souběžně s plochou pásku osnovy, kolmo k ploše rozpěrek.the filler consists of horizontal, each other twisted layers, each of which is formed made of vertical sheet elements laid vertically side by side and exhibiting a woven shape the structure attached to the frame where the warp is formed tightly placed strips of flexible material with capillary properties, preferably glass fabric, and weft clk-cak warped spacers of rigid material, usually metal. The filler is characterized by the fact that spacers repeaters are woven in the weft solid material and warped in the same way as spacers. The largest transverse dimension repeaters are chosen less than 0.3 spacers width. The converters are in the simplest case made of wire, but can be made i from a flat ribbon woven into a warp so that the converter tape area is running parallel to the flat ribbon outline, perpendicular to the area of the spacers.

Description

Vynález se týká uspořádané výplně kolon, určené jako vnitřní vybavení aparátů pro difuzní pochody, jako jsou rektifikace, absorpce, praní plynu či procesy přímé výměny tepla, při nichž dochází k přímému styku kapalné a plynné fáze.The present invention relates to an arranged column packing intended as interior equipment for diffusion process apparatus, such as rectification, absorption, gas scrubbing or direct heat exchange processes in which the liquid and gas phases are in direct contact.

Pro shora uvedené difúzní pochody se dříve užívaly převážně sypané, neuspořádané výplně. Tyto výplně jsou však v poslední době stále více nahrazovány výplněmi uspořádanými, které vykazují vyšší výkony při zvýšené účinnosti, větším pracovním rozsahu a menších tlakových ztrátách. K nejstaršim uspořádaným výplním patří výplně roštové, tvořené mříží z hranolků, zkřížených v řadách nad sebou. Tyto výplně se dlouho užívaly v chladicích věžích.For the above-mentioned diffusion processes predominantly loose, disordered fillings were used. However, these fillers have recently been increasingly being replaced by fillers arranged that exhibit higher performance with increased efficiency, greater working range and less pressure loss. The oldest panels are made of grate, consisting of a lattice of chips, crossed in rows one above the other. These fillers have long been used in cooling towers.

K moderním uspořádaným výplním patří především výplň Melapak. Výplň sestává z bloků, tvořených svislými plechy, které jsou varhánkovitě prohnuty šikmo ke svislici. Jednotlivé plechy jsou kladeny svisle vedle sebe tak, aby se jejich vlny navzájem křížily. Základní plech je v pravidelných trojúhelníkových roztečích perforován, aby kapalina mohla přecházet z jedné strany prvku na druhou, a navíc je drobně příčně zvlněn. Další typy výplni, založené na stejném principu, užívají různých obměn v perforacích základního plechu, atp.Melapak is one of the modern ordered panels. The padding consists of blocks formed by vertical sheets which are folded in an organ-like manner at an angle to the vertical. Individual sheets are laid vertically side by side so that their waves cross each other. The base plate is perforated at regular triangular intervals so that the liquid can pass from one side of the element to the other and is also slightly transversely corrugated. Other types of fillers, based on the same principle, use different variations in the perforations of the base plate, etc.

Další uspořádanou výplň Ralupak tvoří slabé, většinou nerezové plechy, uložené rovnoběžně, svisle vedle sebe. V plechách jsou v řadách vedle sebe a nad sebou vyseknuty lamely, které jsou ohnuty kolmo k rovině plechu. Směr výseků je šikmý a v jednotlivých řadách nad sebou se střídavě mění, takže mezi lamelami vznikají cik-cak probíhající svislé průtočné kanálky. Střídavá je kromě toho i orientace výseků u sousedních svislých plechů. Lamely plní přitom i funkci distančních prvků.Another ordered Ralupak filler consists of thin, mostly stainless steel sheets, placed parallel, vertically next to each other. The plates are cut in rows side by side and one above the other, which are bent perpendicular to the plane of the plate. The direction of the cuts is oblique and alternately alternates in the individual rows one above the other so that vertical flow channels are formed between the slats. In addition, the orientation of the die cuts in the adjacent vertical sheets is alternating. The slats also function as spacers.

Výplň Rombopak má tvař kosočtverečné struktury vytvořené ze zvlněných pásků z perforovaného plechového materiálu. Pásky jsou kladeny vodorovně na sebe tak, aby se stýkaly vždy vrcholky horního a spodního pásku.The Rombopak filler has the shape of a rhombic structure formed from undulating strips of perforated sheet material. The strips are laid horizontally on top of each other so that the tops of the top and bottom strips meet each other.

Dalším typem uspořádané strukturní výplně je tkaná výplň podle čs. AO 263 650. Výplň tvoří nad sebou uložené, navzájem potočené vodorovné vrstvy, z nichž každá sestává ze svislých tabulovitých prvků, které mají tvar tkané struktury uchycené v rámu. Osnovu struktury tvoří těsně vedle sebe umístěné pásky z poddajného materiálu s kapilárními vlastnostmi, kupříkladu sklotextilu. Otek naproti tomu tvoří cik-cak zprohýbané rozpěrky z tuhého materiálu, kupříkladu kovu, umělé hmoty či keramiky. Rozpěrky jsou alespoň v horní části opatřeny přestupnými otvory a jsou popřípadě šikmo či příčně zvlněné. Kromě toho mohou být v podélných hranách rozpěrek provedeny vyhnuté prostřihy.Another type of structured structural filler is a woven filler according to US. AO 263 650. The filler consists of superimposed, mutually rotated horizontal layers, each consisting of vertical sheet-like elements having the shape of a woven structure fixed in the frame. The warp of the structure is formed by closely adjacent strips of pliable material with capillary properties, for example glass fiber. On the other hand, the rivets are zigzag folded spacers made of a rigid material such as metal, plastic or ceramic. The spacers are provided at least in the upper part with through holes and are optionally slanted or transverse corrugated. In addition, bent cuts can be made in the longitudinal edges of the spacers.

Výhodou tkané struktury je, že sé zde vytvářejí příznivé podmínky jak pro tok kapaliny, tak pro tok páry. Tím se snižuji tlakové ztráty a výplň vykazuje dělicí účinnost. Vzhledem k tomu, že se v osnově užívá pásků s kapilárními vlastnostmi, které dokáži rozvést kapalinu i do vodorovného směru, získává výplň samorozdělovací schopnost, takže nevyžaduje tak dokonalých rozdělovačů. Výplň je nadto levná, nebot levný i je základní materiál. Určitou nevýhodou však je, že pásky nejsou při tkaní ukládány vždy těsně vedle sebe, což způsobuje, že kapalina stékající po páscích se nedotýká vždy přímo nejbližšího nižšího pásku, ale hromadí se na spodní straně pásku, až odkápně. Tento jev však nepříznivě ovlivňuje přestup tepla a hmoty.The advantage of the woven structure is that it creates favorable conditions for both the liquid flow and the steam flow. This reduces the pressure loss and the filler shows a separation efficiency. Because the warp uses capillary properties that can distribute the liquid in a horizontal direction, the filler is self-distributing, so it does not require such perfect distributors. In addition, the filler is inexpensive because the base material is also cheap. A certain disadvantage, however, is that the tapes are not always stacked close to each other during weaving, which causes the liquid to run down the tapes not always directly contact the nearest lower tape, but accumulates on the underside of the tape until it drips. However, this phenomenon adversely affects heat and mass transfer.

Posledně popsaná nevýhoda je odstraněna u uspořádané výplně podle vynálezu, sestávající rovněž z vodorovných, navzájem pootočených vrstev, z nichž každá je vytvořena z tabulovitých prvků kladených svisle vedle sebe a vykazujících tkanou strukturu s osnovou tvořenou pásky z materiálu a kapilárními vlastnostmi a útkem tvořeným cik-cak zprohýbanými rozpěrkami z tuhého materiálu. Podstata výplně podle vynálezu přitom spočívá v tom, že v útku jsou mezi rozpěrkami vetkány převaděče zhotovené z tuhého materiálu a zprohýbané shodně s rozpěrkami, kde největší příčný rozměr převaděčů je menší než 0,3 šířky rozpěrek.The latter disadvantage is eliminated with an ordered filler according to the invention, also consisting of horizontal, mutually rotated layers, each formed of sheet-like elements laid vertically next to each other and having a woven structure with a warp formed by material strips and capillary properties and weft formed by zigzag. cak with curved spacers of rigid material. The essence of the filler according to the invention consists in that in the weft there are weaved transducers made of a rigid material between the spacers and bent in coincidence with the spacers, where the largest transverse dimension of the transducers is less than 0.3 spacers width.

Převaděče jsou v nej jednodušším případě zhotoveny z drátu. Mohou však být provedeny i z plochého pásku, jehož šířka odpovídá max. 0,3 šířky rozpěrky a jehož plocha probíhá v tkané struktuře souběžně s plochou pásků osnovy, kolmo k ploše rozpěrek.In the simplest case, the transducers are made of wire. However, they can also be made of a flat strip whose width corresponds to a maximum of 0.3 of the spacer width and whose surface extends in a woven structure parallel to the surface of the warp strips, perpendicular to the spacer surface.

Předností takto upravené tkané struktury je, že převádí kapalinu plynule po výplni dolů bez vytváření zádrží kapaliny, čímž přispívá ke zlepšenému přestupu tepla a hmoty na strukturní výplni.An advantage of such a woven structure is that it transfers the fluid continuously down the filler without forming a liquid containment, thereby contributing to an improved heat and mass transfer to the structural filler.

Příkladné provedení tkané výplně podle vynálezu je blíže znázorněno na připojeném výkrese, kde obr. 1 představuje svislý řez kolonou s několika nad sebou uspořádanými vrstvami výplně, obr. 2 příčný řez kolonou podle obr 1, obr. 3 v nárysu detailní pohled na tabulovitý prvek a obr. 4 příčný řez tímto prvkem vedený rovinou A-A.An exemplary embodiment of a woven packing according to the invention is illustrated in more detail in the accompanying drawing, wherein FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a column with several stacked packing layers; FIG. 2 is a cross-sectional side view of the column of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of this element taken along the plane AA.

Na obr. 1 a 2 je na svislém příčném řezu spodní částí kolony znázorněn jednak způsob uloženi vodorovných vrstev £ výplně v plášti £ kolony, jednak způsob sestavení jednotlivých vrstev £ ze souběžně vedle sebe kladených svislých tabulovitých prvků £. Nejnižší vrstva £ výplně je uložena na nosném roštu £, upevněném v plášti £ kolony, sousední vyšší vrstvy £ jsou vždy navzájem pootočený o 90°. Tabulovité prvky £, tvořící jednotlivé vrstvy £ výplně, vyplňují vždy celý průřez kolony. U kolon velkých průměrů však mohou být rozděleny do většího počtu segmentů, což přináší výhody z hlediska standardizace výroby těchto dílců.FIGS. 1 and 2 show a vertical cross-sectional view of the lower part of the column, on the one hand, of the manner in which the horizontal layers 6 of the packing material are deposited in the column jacket? The lowest layer 6 of the packing is placed on a support grid 4 fixed in the column jacket 6, the adjacent higher layers 6 are always rotated 90 ° to each other. The sheet-like elements 6 forming the individual layers 6 of the filling always fill the entire cross-section of the column. However, in the case of large diameter columns, they can be divided into a plurality of segments, which brings advantages in terms of standardizing the production of these components.

Vlastní provedení tabulovitého prvku £ je patrno z obr. 3 a 4. V rámu £ prvku £ jsou odspodu až po horní okraj vedle sebe napnuty pásky £ ze sklotextilního materiálu, upevněné k nosným částem £ rámu £. Pásky £ tvoří osnovu tkané struktury, zatímco jako útek slouží cik-cak zprohýbané rozpěrky £, zhotovené z tuhého materiálu, kupříkladu kovu. Rozpěrky £ jsou v pravidelných roztečích upevněny k rámu £ a jsou v horní části opatřeny otvory £, umožňujícími přestup kapaliny na druhou stranu pásku £. V zájmu lepšího rozdělení kapaliny po ploše rozpěrek £ mohou být rozpěrky £ nadto drobně příčně či šikmo zvlněny. Podélné hrany rozpěrek £ mohou být kromě toho v pravidelných roztečích opatřeny vyhnutými prostřihy, případně je jejich okraj drobně zvlněn. První úprava slouží opět k lepšímu rozdělení kapaliny po ploše a obou stranách rozpěrky £, druhou se má předcházet posuvu pásky £.The actual design of the sheet-like element 4 can be seen from FIGS. 3 and 4. In the frame 4 of the element 5, strips 6 of glass-textile material are fastened side-by-side to one another and fastened to the supporting parts 4 of the frame 4. The strips 6 form the warp of the woven structure, while the weft spacers 6 made of a rigid material such as metal serve as the weft. The spacers 6 are fixed at regular intervals to the frame 6 and have apertures 6 at the top to allow the liquid to pass to the other side of the strip. In addition, in order to better distribute the liquid over the area of the spacers 6, the spacers 6 may also be slightly transverse or oblique. In addition, the longitudinal edges of the spacers 6 can be provided with regular cuts or curved edges at regular intervals. Again, the first treatment serves to better distribute the liquid over the surface and both sides of the spacer, the second to prevent the tape from sliding.

Mezi rozpěrkami £ jsou v mezerném uspořádáni vetkány převaděče £0 zhotoveny z drátu zprohýbaného stejným způsobem jako rozpěrky £. Horní a spodní konce převaděčů 10 jsou uchyceny k rámu £. Průměr použitého drátu odpovídá cca 0,1 až 0,3 šířky rozpěrek £.Between the spacers 60, in the spacing arrangement, the transducers 60 are made of wire bent in the same manner as the spacers 60. The upper and lower ends of the transducers 10 are attached to the frame 6. The diameter of the wire used corresponds to about 0.1 to 0.3 of the width of the spacers.

Provedení tkané struktury podle vynýlezu není ovšem omezeno jen na uspořádáni znázorněné na výkrese. Převaděče 10 mohou být provedeny také z kovových pásků, jejichž šířka se však z výrobních i ekonomických důvodů voli podstatně menší než šířka rozpěrek £. Prakticky by neměla přesahovat 0,25 šířky rozpěrek £. Převaděče 10 jsou při tomto provedení pak orientovány tak, že jejich rovina je kolmá k rovině rozpěrek £.However, the embodiment of the woven structure according to the invention is not limited to the arrangement shown in the drawing. The transducers 10 may also be made of metal strips, the width of which, however, for manufacturing and economic reasons, is chosen to be substantially smaller than the width of the spacers. In practice, it should not exceed 0.25 spacers width. The transducers 10 in this embodiment are then oriented such that their plane is perpendicular to the plane of the spacers.

Claims

Arranged column filler, consisting of horizontal, mutually rotated layers, each formed of vertical sheet-like elements laid vertically side by side and having the shape of a woven structure held in a frame, the warp being formed by closely adjacent strips of flexible material with capillary properties , preferably glass fiber, while the weft zigzag weft spacers of a rigid material, usually metal, characterized in that in the weft there are interweaved transducers (10) made of a rigid material between the spacers (8) and the same spacers (8) where the largest the transverse dimension of the transducers (10) is less than 0.3 of the width of the spacers (8).

Filling according to claim 1, characterized in that the transducers (10) are made of wire.

3. The filling according to claim 1, characterized in that the transducers (10) are made of a strip whose width corresponds to a maximum of 0.3 of the width of the spacer (8) and whose surface extends in a woven structure parallel to the surface of the warps (7). to the spacers area (8).