DE2219130C2 - Kontaktkoerper fuer den waerme- und/oder stoffaustausch - Google Patents

Kontaktkoerper fuer den waerme- und/oder stoffaustausch

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DE2219130C2 DE2219130A DE2219130A DE2219130C2 DE 2219130 C2 DE2219130 C2 DE 2219130C2 DE 2219130 A DE2219130 A DE 2219130A DE 2219130 A DE2219130 A DE 2219130A DE 2219130 C2 DE2219130 C2 DE 2219130C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktkörper für den Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen einem flüssigen und einem gasförmigen Medium, bestehend aus identischen Rieselplatten, die mit kreuzenden Wellungen gegeneinander gesetzt und an sich berührenden Wellenbergen bzw. Wellentälern in Verbund gebracht sind, wobei die Richtung der Wellenberge und damit die der Wellentäler zur Vertikalen einen Winkel kleiner als W einschließt.
Im allgemeinen wird derartigen Kontaktkörpern das flüssige Medium von oben aufgegeben, das gasförmige Medium durchströmt den Kontaktkörper mehr oder weniger quer dazu. Wellungen bezeichnet im P.ahmen der Erfindung nicht lediglich im Schnitt sinusförmige oder ähnliche Wellenzüge sondern auch solche, die siclli aus entsprechenden Faltungen zusammensetzen. Im allgemeinen wird man sogar mit Rieselplatten arbeiten, die in der beschriebenen Weise mit Faltungen versehen sind. Spricht man mit dieser Verallgemeinerung von Wellungen, so bezeichnet der Abstand von Wellenberg zu Wellenberg oder der von Wellental zu Wellental die Wellenlänge.
Bekannte Kontaktkörper der beschriebenen Gattung (vgl. deutsche Ausiegeschrift 1 299 665) haben
ίο sich an sich bewährt und zeichnen sich durch guten Wirkungsgrad in bezug auf den Wärme- und/oder Stoff austausch aus. Das gilt insbesondere für Ausführungsformen, bei denen die Rieselplatten aus saugfähigem Material bestehen. Es wurde jedoch gefunden,
daß Druckverluste - am strömenden Gas - auftreten, die zum Stoff- bzw. Wärmeaustausch nicht beitragen. Das gilt insbesondere dann, wenn die Wellenlänge der Weliungen in den Rieselplatten im Bereich von 4 bis 6 cm, die Amplitude der Wellungen im Bereich von
j his 3 cm liegen, ist aber auch bei anderen Dimensionen beachtlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei ei nem Kontaktkörper der beschriebenen Gattung die Drackverluste am strömenden Gas, die zum Stoff bzw. Wärmeaustausch nicht beitragen, zu reduzieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, d;»ß die Wellentäler und Wellenberge der Rieselplalten in gleichmäßigen Abständen längs der WeI lentäler bzw. der Wellenberge verlaufende Abflachungen aufweisen.
Hierdurch wird die Zahl der Berührungsstellen zwischen sich kreuzenden Wellentälern und Wellenbergen benachbarter Platten reduziert. Man kommt bereits zu einer beachtlichen Reduzierung der Druck-Verluste am strömenden Gas, wenn die Abflachungen eine Länge aufweisen, die größer ist als die Wellenlänge und kleiner ist als due doppelte Wellenlange der Wellungen. Die Abfiachungen sind im allgemeinen so angeordnet, daß sie in den einzelnen Rieselplatten in horizontalen Reihen nebeneinander liegen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Druckverlusle, die zum Wärme- und Stoffaustausch nicht oder kaum beitragen, an den Berührungsstellen zwischen sich kreuzenden Wellentälern und Wellenbergen benachbarter Planen entstehen und nutzt die Tatsache, daß für den rein mechanischen Aufbau der Kontaktkörper in festigkeitsmäßiger Hinsicht und in stabilitätsmäßiger Hinsicht die Zahl dieser Berührungssteilen und damit der Verbundstellen beachtlich reduziert werden kann. Die Abflachungen, die erfindungsgemäß vorgesehen werden, sparen gleichsam Berührungsstellen aus. Darüber hinaus wird die Strömung des gasförmigen Mediums im ganzen für den Stoff- bzw. Wärmeaustausch günstig beeinflußt. Es kann jedoch rweckmäßig sein, für die durch die Abflachungen ebenfalls beeinflußte Strömung des flüssigen Mediums zusätzliche Maßnahmen vorzusehen. Diese bestehen in Kombination zu den beschriebenen Maßnahmen darin, daß a«if der Einlaufscite des flüssigen Mediums quer zu den Abflachungen Transportrinnen angeordnet sind, die im stumpfen Winkel zur Vertikalen angeordnet sind, und eine Länge aufweisen, die zumin lest der halben Wellenlänge der Wellungen entspricht. Diese Transportrinnen können aber ohne weiteres auch eine Länge aufweisen, die einer ganzer« Wellenlänge oder sogar einer mehrfachen Wellenlange entspricht. Im allgemeinen wird man mehrere Transportinnen dieser Art und Gestal-
genüber der Ausführungsform ohne derartige Abflachungen 6 bzw. 7) reduziert ist. Die Abflachungen 6 bzw 7 besitzen im Ausführung?betspiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung eine
Se, die größer ist als die Wellenlänge und kleiner * älsdiedoppelte Wellenlänge der Wellunge^Dabe, ist die Anordnung so getroffen, daß die benachbarten Abflachungen 6 bzw. 7 gleichsam in horizontalen Reihen lieeen - Der Abstand der Abflachungen 6,
xo 7 voneinander in den Wellentälern 3 oder auf den Wellenbergen 4 entspricht z.B. etwa der halben Länge der Abflachungen f bzw. 7.
In Fi e 4 deuten die Hick ausgezogenen Limen die
Richtung der WelLnberge 4 einer Schar von Riesel-
pci uic ui uLKvcilusic Ö.IU Miuinciiucii vjab uic üiun rcicmuiig u" ""lv _. .· - · u-,,,,wii>rt aiKoc7n Wärme- und/oder Stoffaustausch nicht beitragen, be- »5 platten 2an (vgl. F. g. 2), <*e stnchpu "^ *£β"°
genen, dicken Linien die Richtung der Wellenberge 4 der gegengesetzten Schar von Rieselplatten 2 (vgl. FiE 3) Die ausgezogenen dünnen Linien bedeuten demgegenüber den Grund der Wellentäler 3 der erao sten Schar von Rieselplatten 2, die strichpunktierten dünnen Linien den Grund der Wellentäler 3 der gegengesetziien Rieselplatten 2. Würde man die erfin dungsgemaßer. Abflachungen nicht vorsehen, wurde an allen Punkten 8 <-me Berührungsstelle zwischen a5 Wellentälern 3 und Wellenbergen 4 der Rieselplai tenpakete verwirklicht sein. Man erkennt unmittelbar, daß im Bereich der angedeuteten Abflachungen 6 bzw 7 diese Berührungsstellen in Fortfall kommen, so daß die Anzahl der Berührungsstellen beachtlich
lung zu Scharen zusammenfassen. Um im Anschluß daran die Verteilung günstig zu beeinflussen, empfiehlt die Erfindung, daß unterhalb der Transportrinnen, einzeln oder in Scharen, zusätzliche Turbulenzrinnen angeordnet sind, die im weniger stumpfen Winkel als die Transportrinnen zur Vertikalen verlaufen. Betrachtet man eine einzelne Rieselplatte von einer Seite, so können sowohl die Transportrinnen als auch die Turbulenzrinnen zu dieser Betrachtungsseite hin konvex oder konkav vorstehen Auch abwechselnde Anordnung ist möglich.
Die erreichten Vorteile sind zunächst darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgeniäßen Kontaktkörper die Druckverluste am strömenden Gas die
achtlich reduziert sind. Das bedingt eine Verbesserung des Wirkungsgrades. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Kontaktkörper zu einem ganz neuen Bauelement für Austauschanlagen zu machen, indem nämlich die Rieselplatten vollstäi.dig, d.h. auch im Bereich der Abflachungen eine Beflusung aus aufgeklebten Fasern aufweisen, die auf das flüssige Medium eine Speicherwirkung ausübt. Dadurch wird der Kontaktkörper zu einem Speicherkörper, der nur noch periodisch der Beschickung mit dem flüssigen Medium bedarf.
Ein Ausführungsheispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt ·~ — — - - , _ . . ,
Fig. 1 perspektivisch eine einzelne Rieselplatte aus 3o auf diejenigen reduziert ist. <^αϋ™^*™^*£ einem erfindungsgemäßen Kontaktkörper, waage- net sind. In Fig. 4 is recht und ausschnittsweise, Kombination zu den
Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 verkleinertem Maßstab eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig. 3 entsprechend der Fig. 2 eine Rieselplatte, die der aus Fig. 2 als Gegenplatte zuzuordnen wäre,
F i g. 4 schematisch eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Kontaktkörper und =>-o— - .._.
Fig. 5 einen Schnitt in Richtung A-A durch den 40 gesamte Breite der Rieselplatten 2 gleichmäßig verGegenstand nach Fig. 1 in gegenüber der F.g. 1 we- teilt. Die Länge dieser Transportnnnen 9 entspncht sentlich vergrößertem Maßstab. zumindest der halben Wellenlänge, im Ausfuhrungs-
Der in Fig. 4 schernatisch dargestellte Kontakt- beispiei sind Transportrinnen 9 dargestellt deren körper 1 dient für den unmittelbaren Wärme- und/ Länge etwa der Wellenlänge entspncht. Man kann je- oder Stoffaustausch zwischen einem flüssigen und ei- 45 doch auch mit längeren Transportnnnen 9 arbeiten.
Unterhalb der Transportrinnen 9 befinden sich im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführuncsforrn der Erfindung Scharen zusätzlicher Turbu-
der Einlaufseite des flussigen Mediums quer zu den Abflachungen 6 bzw. 7 Transportnnnen 9 angeordnet sein können, die zur Betrachtungsseite der Fig. 3 hin konkav oder konvex oder auch abwechselnd konkav und konvex verlaufen. Sie beschreiben einen stumpfen Winkel lOzur Vertikalen und bewirken offensichtlich, daß das aufgegebene flussige Medium sich über die
nem gasförmigen Medium. Der Kontaktkörper 1 ist aus identischen Rieselplatten 2 in Form von Wellplatten aufgebaut, deren Prototypen in den Fig. 1 bis 3 dargestellt sind. Die Rieselplatten 2 besitzen Wellunlenzrinnen 11, die im weniger stumpfen Winkel 12
wohl auf das flüssige Medium ils auch auf das gasförmige Medium.
Von besonderer Bedeutung ist die Variante, die in
gen mit Wellentälern 3 und Wellenbergen 4, werden 50 als die Transportrinnen 9 zur Vertikalen verlaufen, mit sich kreuzenden Wellungen gegeneinander gesetzt Diese Turbulenzrinnen wirken turbulenzbildend sound an sich berührenden Wellentälern 3 bzw. Wellenbergen 4 in Verbund gebracht. Der Verbund kann
z.B. durch Kleben, Schweißen od.dgl. hergestellt
werden. Die Richtung der Wellentäler 3 und damit 55 Fig. 5 erläutert worden ist. Sie macht deutlich, daß der Wellenberge 4 ist so gewählt, daß zu der in den die Rieselplatten 2, zweckmäßigerweise eine Beflu-
"' ' sung aus aufgeklebten Fasern 13 aufweisen und da
durch als Speicherkörner fur das flüssige Medium ausgebildet sind. Die Beflusung aus aufgeklebten Fasern ist auch im Bereich der Abflachungen 6,7 vorgesehen.
Fig. 2,3und 4 durch Pfeil 5 angeueuteten Vertikalen ein Winkel kleiner als 90° eingeschlossen wird.
Die Wellentäler 3 und die Wellenberge 4 der Rieselplatten 2 besitzen in gleichmäßigen Abstanden längs der Wellentäler 3 bzw. der Wellenberge 4 verlaufende Abflachungen 6 bzw. 7. Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 2 und 3 entnimmt man dann unmittelbar, daß dadurch die Zahl der Berüh-Man erkennt, wie zwischen den Fasern 13 das flüssige Medium 14 festgehalten wird. Es ist bei Einsatz solcher Rieselplatten nur von Zeit zu Zeit eine Beschikkungdes Kontaktkörpers 1 mit dem flüssigen Medium
rungsstellen zwischen sich berührenden Wellentä- 65 erforderlich, obwohl selbstverständlich auch permalern 3 und Wellenbergen 4 benachbarter Platten (ge- nente Berieselung durchgeführt werden kann.
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Kontaktkörper für den Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen einem flüssigen und einem gasförmigen Medium, bestehend aus identischen Rieselplatten, die mit kreuzenden Wellungen gegeneinander gesetzt und an sich berührenden Wellentälern bzw. Wellenbergen in Verbund gebracht sind, wobei die Richtung der Wellenberge bzw. Wellentäler zur Vertikalen einen Winkel kleiner als 90° einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellentäler (3) und Wellenberge (4) der Rieselplatten (2) in gleichmäßigen Abständen längs der Wellentäler (3) bzw. Wellenberge (4) verlaufende Abflachungen (6 bzw. 7) aufweisen.
2. Kontaktkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (6 bzw. 7) eine Länge aufweisen, die größer ist als die Wellenlänge und kleiner ist als die doppelte Wellenlänge der Wellungen.
3. Kontaktkörper nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Abfiachungen (6 bzw. 7) in den einzelnen Rieselplatten (2) in horizontalen Reihen nebeneinander angeordnet sind.
4. Kontaktkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination dazu auf der Einlaufseite des flüssigen Mediums quer zu den Abfiachungen (6 bzw. 7) Transportrinnen (9) angeordnet sind, die in stumpfem Winkel zur Vertikalen verlaufen und eine Länge aufweisen, die zumindest der halben Wellenlänge der Wellungen entspricht.
5. Kontaktkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Transportrinnen (9) einzeln oder in Scharen zusätzlich Turbulenzrinnen (11) angeordnet sind, die im weniger stumpfen Winkel als die Transportrinnen (9) zur Vertikalen verlaufen.
6. Kontaktkörper nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieselplatten (2), auch im Bereich der Abflachungen (6 bzw. 7), eine Beflusung aus aufgeklebten Fasern (13) aufweisen und dadurch als Speicherkörper ausgebildet sind.
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