DE102004012276A1 - liquid distributor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 1.The The invention relates to a liquid distributor according to claim 1.
Die gleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit auf eine Fläche ist in einer Vielzahl von technischen Anwendungen, z. B. Absorber, Verdampfer, Rohrbündelwärmetauscher usw. notwendig.The even distribution of liquid an area is used in a variety of technical applications, e.g. B. absorbers, Evaporator, tube bundle heat exchanger etc. necessary.
Aus der US-A-4,567,942 ist ein Fallfilmwärmetauscher bekannt, der eine Verteilerwanne mit einem Wannenboden aufweist, in den eine Vielzahl von regelmäßig über den Wannenboden verteilten Aufgaberöhrchen vorgesehen sind. Die Aufgaberöhrchen erstrecken sich nach unten von der Unterseite des Wannenbodens und tauchen in einen Flüssigkeitssumpf ein, dessen Überlauf in Verdampferrohre einmündet. Die aus der unteren Öffnung der Aufgaberöhrchen austretende Flüssigkeit vermischt sich damit zwangsweise mit Flüssigkeit aus anderen Aufgaberöhrchen.Out US-A-4,567,942 discloses a falling film heat exchanger which has a Distributor tray having a tub bottom into which a plurality from regularly over the Tub floor distributed task tube are provided. The feed tubes extend down from the bottom of the tub floor and dive into a liquid sump one, its overflow enters evaporator tubes. The from the lower opening the task tube leaking fluid forcibly mixes with liquid from other feed tubes.
Aus US-A-5,622,060 ist eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen von wäßriger LiBr-Lösung auf ein Rohrbündel bekannt. Hierzu ist über dem Rohrbündel ein Verteilerrohr angeordnet, das Verteilerschlitze aufweist aus denen die zu verteilende wäßrige LiBr-Lösung austritt und auf das Rohrbündel tropft. Die Verteilerschlitze weisen nach Innen in das Verteilerrohr weisende Seitenwände auf, so daß in dem Verteilerrohr erst ein gewisser Flüssigkeitspegel überschritten werden muß, bevor Flüssigkeit über die Verteilerschlitze austritt. Die Verteilerschlitze weisen zwar eine regelmäßige Verteilung auf, jedoch können Tropfen von benachbarten Verteilerschlitzen ineinanderlaufen und dann gemeinsam abtropfen. Damit ist die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit nicht mehr gewährleistet.Out US-A-5,622,060 is an apparatus for uniformly applying aqueous LiBr solution a tube bundle known. This is about the tube bundle arranged a manifold, the distributor slots has where the to be distributed aqueous LiBr solution emerges and on the tube bundle drips. The distribution slots point inward into the manifold facing sidewalls, so that in the distributor tube first exceeded a certain liquid level must become, before liquid over the Distribution slots exit. Although the distribution slots have a regular distribution on, however, can Intertwine drops from adjacent distributor slots and then drain together. This is the uniform distribution of the liquid no longer guaranteed.
Aus der US-A-6,253,571 ist ebenfalls ein Flüssigkeitsverteiler zum gleichmäßigen Aufbringen von zu verteilender Flüssigkeit auf ein Rohrbündel bekannt. Hierzu ist eine Verteilerwanne über dem Rohrbündel angeordnet. In dem Wannenboden sind eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Auslaßöffnungen vorgesehen, durch die die zu verteilende Flüssigkeit austritt und auf das Rohrbündel tropft. Diese in einer ebenen Fläche angeordneten Auslaßöffnungen definieren einen Flüssigkeitsverteilbereich. Wiederum wird die regelmäßige Verteilung der Flüssigkeit dadurch gestört, daß aus den einzelnen Auslaßöffnungen austretende Tropfen ineinanderlaufen und dann gemeinsam abtropfen können. Ein gezielt einstellbares, insbesondere ein gleichmäßiges Verteilungsprofil über den Flüssigkeitsverteilbereich ist daher nicht möglich.Out US-A-6,253,571 is also a liquid distributor for uniform application of to be distributed liquid known on a tube bundle. For this purpose, a distribution tray over the tube bundle arranged. In the tub floor are a variety of evenly distributed outlet provided through which exits the liquid to be distributed and on the tube bundle drips. This in a flat area arranged outlet openings define a liquid distribution area. Again, the regular distribution the liquid disturbed by that out the individual outlet openings leaking drops run into each other and then drip together can. A specifically adjustable, in particular a uniform distribution profile over the Liquid distribution is therefore not possible.
Ausgehend von der US-A-4,567,942 ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flüssigkeitsverteiler anzugeben, mittels dem gezielt ein bestimmtes Flüssigkeitsverteilungsprofil über den Flüssigkeitsverteilbereich ermöglicht wird.outgoing from US-A-4,567,942 it is an object of the present invention to a liquid distributor indicate, by means of which a specific liquid distribution profile over the Flüssigkeitsverteilbereich allows becomes.
Durch das Vorsehen von Aufgaberöhrchen, die den Wannenboden durchsetzen, werden definierte Abtropfstellen an der unteren Öffnung der Aufgaberöhrchen bereitgestellt. Tropfen aus unterschiedlichen Aufgaberöhrchen können sich daher nicht vermischen, so daß das gewünschte Flüssigkeitsverteilungsprofil, z. B. ein gleichmäßiges Verteilungsprofils, durch die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Aufgaberöhrchen in dem Wannenboden gegeben ist.By the provision of feed tubes, the enforce the bottom of the tub, defined drip points on the lower opening the task tube provided. Drops from different feed tubes can become Therefore do not mix, so that the desired Liquid distribution profile z. B. a uniform distribution profile, by the uniformity the distribution of the feed tubes is given in the tub bottom.
Dadurch, daß die Aufgaberöhrchen auch nach Innen in die Verteilerwanne hineinragen, wird verhindert, daß die Verteilerwanne leer läuft und folglich Flüssigkeit nur noch aus den Aufgaberöhrchen unmittelbar im Bereich des Zuflusses austreten würde. Die nach Innen ragenden Aufgaberöhrchen haben auch eine Schmutz-Rückhaltefunktion, da sich am Boden der Verteilerwanne absetzender Schmutz nicht in die Aufgaberöhrchen eindringen kann.Thereby, that the charging tubes also protrude into the distribution tray inside, it prevents that the Distributor tray runs empty and therefore liquid only from the feed tubes directly would emerge in the area of the inflow. The inwardly protruding charging tubes also have a dirt retention function, because at the bottom of the distribution tray settling dirt is not in the task tubes can penetrate.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß der erfindungsgemäße Flüssigkeitsverteiler drucklos arbeiten kann, d.h. das gewünschte Flüssigkeitsprofil, z.B. eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung wird allein durch die Schwerkraft erreicht.One particular advantage is that the inventive liquid distributor can operate without pressure, i. the desired fluid profile, e.g. a uniform liquid distribution is achieved solely by gravity.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die zu verteilende Flüssigkeit nicht unmittelbar in die Verteilerwanne eingeführt, sondern die Flüssigkeitszuführung umfaßt eine Vorabsetzwanne, in die der Flüssigkeitszulauf mündet. Die Vorabsetzwanne dient zur Beruhigung der Flüssigkeit. Die beruhigte Flüssigkeit gelangt dann über einen Überlauf in die Verteilerwanne. Durch die Beruhigung kann sich Schmutz absetzen und gelangt nicht in die Verteilerwanne. Die beruhigte Flüssigkeitsströmung ermöglicht ein Ausgasen bzw. ein kontrolliertes Abführen von Dampf bei Eintritt von überhitzten Flüssigkeiten in den Flüssigkeitsverteiler. (Anspruch 2)According to one advantageous embodiment of the invention is to be distributed liquid not introduced directly into the distribution trough, but the liquid supply comprises a Vorabsetzwanne, in which the liquid feed empties. The Vorabsetzwanne serves to calm the liquid. The calmed liquid then passes over an overflow into the distribution tray. By settling, dirt can settle and does not get into the distribution tray. The calm fluid flow allows a Outgassing or controlled discharge of steam at entry from overheated liquids in the liquid distributor. (Claim 2)
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der Vorabsetzwanne vor dem Überlauf ein Schmutzabscheider vorgesehen. Hierdurch wird verhindert, daß Schmutzpartikel in die Verteilerwanne gelangen und einzelne Aufgaberöhrchen zusetzen. (Anspruch 3 und 4)According to one Another advantageous embodiment of the invention is in the Vorabsetzwanne before the overflow provided a dirt separator. This prevents dirt particles get into the distribution tray and add individual feed tubes. (Claim 3 and 4)
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist über dem Flüssigkeitspegel in der Verteilerwanne und unter dem Überlauf aus der Vorabsetzwanne eine Siebvorrichtung vorgesehen, die ebenfalls verhindert, daß Schmutzpartikel die Aufgaberöhrchen zusetzen. (Anspruch 5)According to a further advantageous embodiment, a screening device is provided above the liquid level in the distribution trough and under the overflow from the Vorabsetzwanne, which also prevents dirt particles Aufga clog. (Claim 5)
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Flüssigkeitsverteilbereich so dimensioniert, daß der Flüssigkeitspegel in der Verteilerwanne höher ist als das Niveau der oberen Öffnung der Aufgaberöhrchen. Dies wird durch die Anzahl der Aufgaberöhrchen pro Flächeneinheit und durch die Abmessungen der Aufgaberöhrchen selbst erreicht. Damit ist immer gewährleistet, daß in alle oberen Öffnungen der Aufgaberöhrchen Flüssigkeit eintreten und damit auch von der unteren Öffnung der Aufgaberöhrchen abtropfen kann. Leichte Schrägstellungen, die unter Umständen vorübergehend sind, beeinflussen daher das gewünschte Flüssigkeitsverteilungsprofil nicht negativ. (Anspruch 6)According to one Another advantageous embodiment of the invention is the Flüssigkeitsverteilbereich dimensioned so that the liquid level higher in the distribution tray is as the level of the upper opening the task tube. This is determined by the number of feed tubes per unit area and achieved by the dimensions of the feed tube itself. In order to is always guaranteed that in all upper openings the task tube liquid enter and thus drain from the lower opening of the feed tube can. Slight inclinations, the under circumstances temporarily are, therefore, influence the desired Liquid distribution profile not negative. (Claim 6)
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufgaberöhrchen mit unterschiedlichen Durchmessern versehen und/oder weisen unterschiedliche Längen auf, so daß sich ein bestimmtes Flüssigkeitsverteilerprofil einstellen läßt. (Anspruch 7)According to one Another advantageous embodiment of the invention, the feed tubes with different Diameters provided and / or have different lengths, so that a particular liquid distributor profile can be adjusted. (Claim 7)
Zusätzlich oder alternativ kann das Flüssigkeitsverteilungsprofil auch dadurch beeinflußt werden, daß das Niveau der oberen Öffnung der Aufgaberöhrchen unterschiedlich gewählt ist. Hierdurch kann beispielsweise die gewünschte oder notwendige Schräglage der Verteilerwanne ausgeglichen werden. Darüberhinaus läßt sich dadurch die Menge der verteilten Flüssigkeit gezielt beeinflußen, indem bei unterschiedlich hohen Aufgaberöhrchen einmal soviel Flüssigkeit in die Verteilerwanne gegeben wird, so dass alle oberen Öffnungen geflutet sind oder nur so viel Flüssigkeit zugeführt wird, dass nur ein Teil der oberen Öffnungen der Aufgaberöhrchen geflutet wird. (Anspruch 8)Additionally or Alternatively, the liquid distribution profile also influenced by it be that Level of the upper opening the task tube chosen differently is. As a result, for example, the desired or necessary inclined position of Distributor tray are balanced. Moreover, this allows the amount of distributed liquid influence in a targeted way by once so much liquid at different high feed tubes is placed in the distribution tray so that all upper openings are flooded or only so much liquid is supplied, that only part of the upper openings the task tube is flooded. (Claim 8)
Auch durch die Anzahl der Aufgaberöhrchen pro Flächeneinheit läßt sich das Flüssigkeitsverteilungsprofil beeinflussen. (Anspruch 9)Also by the number of feed tubes per unit area let yourself the liquid distribution profile influence. (Claim 9)
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auch im Bereich der oberen Öffnung der Aufgaberöhrchen eine Schmutzabscheidevorrichtung vorgesehen. Auch hierdurch wird verhindert, daß Schmutz die Aufgaberöhrchen zusetzt. (Anspruch 10)According to one Another advantageous embodiment of the invention is also in the field the upper opening the task tube provided a Schmutzabscheidevorrichtung. This also will prevents dirt the task tubes added. (Claim 10)
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Aufgaberöhrchen als Spiralspannstifte ausgebildet, die in Bohrungen im Wannenboden der Verteilerwanne eingepaßt sind. Durch die Verwendung von Spiralspannstiften ergibt sich eine sehr einfache Montage durch Klemmsitz in den Bohrungen im Wannenboden. (Anspruch 11)According to one particularly preferred embodiment the invention are the feed tubes formed as Spiralspannstifte, which are in holes in the tub bottom the distributor trough are fitted. The use of Spiral Spannstiften results in a very easy installation by means of a press fit in the holes in the bottom of the tank. (Claim 11)
Die übrigen Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The remaining dependent claims relate to further advantageous embodiments of the invention.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment of Invention.
Es zeigt:It shows:
In
Strömungsrichtung
vor der Verteilerwanne
Die
beiden Rinnenabschnitte
Verteilerwanne
Als
Aufgaberöhrchen
- 22
- Verteilerwannedistribution pan
- 44
- WannenbodenWannenboden
- 66
- Flüssigkeitszuführungliquid feed
- 88th
- Flüssigkeitszulaufliquid inlet
- 1010
- Flüssigkeitsabläufeliquid processes
- 1212
- FlüssigkeitsverteilbereichFlüssigkeitsverteilbereich
- 1414
- Bohrungen im Wannenbodendrilling in the tub floor
- 1616
- Aufgaberöhrchencharging tubes
- 1818
-
obere Öffnung in
16 upper opening in16 - 2020
-
untere Öffnung in
16 lower opening in16 - 2222
- FlüssigkeitsabtropfbereichFlüssigkeitsabtropfbereich
- 2424
- VorabsetzwannePre-sedimentation tub
- 2626
- Überlaufoverflow
- 2828
-
Flüssigkeitsniveau
in der Vorabsetzwanne
24 Level of fluid in the pre-settler pan24 - 3030
-
Flüssigkeitsniveau
in der Verteilerwanne
2 Liquid level in the distribution tray2 - 3232
- waagerechter Rinnenabschnitthorizontally Channel cutting
- 3333
- schräger Rinnenabschnittsloping channel section
- 3434
- Siebvorrichtungscreening device
- 3636
-
Niveau
der oberen Öffnung
18 der Aufgaberöhrchen16 Level of the upper opening18 the task tube16 - 3838
- gemeinsame Wannecommon tub
- 4040
- Deckelcover
- 4242
- Abscheiderplatteseparator plate
Claims (11)
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