DE2823726A1

DE2823726A1 - Fuellkoerper

Info

Publication number: DE2823726A1
Application number: DE19782823726
Authority: DE
Inventors: Reinhard Kuhl
Original assignee: VER FUELLKOERPER FAB
Current assignee: VER FUELLKOERPER FAB
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1979-12-06
Also published as: FR2427570A1; BE876635A; NL7904304A; GB2021970B; NL182124C; FR2427570B1; IT7923133A0; IT1120931B; DE2823726C2; ES481070A1; GB2021970A

Description

Dr. Röbe-Oltmanns 6200 Wiesbaden, den 29.5.1978

Dotzheimer Straße 61 Patentanwalt λ Fernsprecher (0 6121) 419 05

"¹^ Telegrammcode: Patentjura Wiesbaden

Mein Zeichen: V1 ~454O/Dr . R0/sch Ihr Zeichen:

Vereinigte Füllkörper-Fabriken GmbH & Co. 5412 Ransbach-Baumbach, Rheinstraße 176

Füllkörper

Die Erfindung betrifft einen metallischen Füllkörper für Wärme- und Stoffaustauschsäulen mit aus dem Mantel ausgestanzten, nach innen gerichteten Einwölbungen, Lappen odgl..

Hohlzylindrische Füllkörper der genannten Art, auch als Füllringe bezeichnet, sin in zahlreichen Variationen bekannt. Sie werden in Waschtürmen, Absorptions-, Rektifizier-, Destillier- usw.-Kolonnen eingesetzt. Die gasförmigen Medien strömen in der Regel von unten nach oben durch solche Kolonnen und die Flüssigkeit im Gegenstrom von oben nach unten, in besonderen Fällen im Querstrom oder Gleichstrom miteinander. Füllkörper der genannten Art haben sich durchaus bewährt. Bei größeren Durchsatzmengen gasförmiger und flüssiger Medien ist es erforderlich, die Größenverhältnisse der Füllkörper den erforderlichen größeren Turm- oder Kolonnen-Querschnitten anzupassen, um einen zu großen Druckabfall zu vermeiden, was einen erhöhten Energieaufwand bedingen würde. Mit zunehmender Füllkörper-Größe, abhängig vom Turmoder Kolonnen-Querschnitt, nimmt die Wirksamkeit der Füllkörper ab. Dieser Leistungsabfall ist zumindest teilweise auf die Randgängigkeit der von oben nach unten strömenden Flüssigkeit zurückzuführen. Unter Randgängig-

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keit wird die nachteilige Erscheinung verstanden, daß die von oben nach unten durch die Füllkörper-Schüttung strömende Flüssigkeit das Bestreben hat, sich von der inneren Zone der Füllkörper-Schüttung zu ihrem Rand zu bewegen, so daß mit zunehmender Füllkörper-Schütthöhe ein immer größerer Flüssigkeitsanteil an der Turmoder Kolonnen-Wand abfließt, ohne mit dem entgegenströmenden aufsteigenden gasförmigen Medium in den angestrebten innigen Kontakt miteinander zu treten.

Ein weiterer nicht unwesentlicher Grund für den Leistungsabfall größer dimensionierter Füllkörper ist der, daß die Durchgänge innerhalb und zwischen den einzelnen Füllkörpern zu groß sind und zu große Gas- und Flüssigkeitsteile ohne die für eine intensiebe Kontaktwirkung erforderliche Zerlegung passieren lassen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Füllkörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der keinen zu starken Druckverlust in der Füllkörpersäule verursacht, der auch bei größeren Durchmessern eine ausreichende Wirksamkeit besitzt und der die Randgängigkeit der Flüssigkeit soweit als möglich vermeidet.

Diese Aufgabe wird bei einem Füllkörper der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß er kugelförmig gestaltet ist.

Bei einem solchen kugelförmig gestalteten Füllkörper sind die nach innen gerichteten Einwölbungen, Lappen odgl. aus dem kugelförmigen Mantel nach innen gewölbt, gebogen, geknickt usw.. Dabei kann der kugelförmige Füllkörper an zwei gegenüberliegenden Seiten kurze, ringförmige, durch den Mantel gebildete Stutzen aufweisen. Innerhalb der Stutzen fehlt dann der Mantel. Die Auswölbungen, Lappen odgl. sind dann zwischen den beiden Stutzen in der gewölbten Mantelfläche angeordnet.

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Ein solcher Hohlkörper weist auf seiner äußeren Mantelfläche keine schräg nach unten verlaufenden Oberflächen auf, die in einer Tropfkante an einem Ende des Zylinders enden. Die äußere Umfangsflache solcher Füllkörper besteht vielmehr aus in Abstand voneinander liegenden nach außen gewölbten Rippen, an denen die Flüssigkeit bis zur tiefsten Stelle läuft und hier dann auf einen tiefer liegenden Füllkörper oder eine tiefer gelegene Rippe abtropft, wenn an der Tropfstelle dieser Füllkörper nicht von einem anderen Füllkörper berührt wird. Die Randgängigkeit der Flüssigkeit beim Durchlauf durch die Flüssigkeitssäule von oben nach unten wird dadurch erheblich vermindert, so daß über die ganze Höhe und über den ganzen Querschnitt die von unten nach oben durch die Füllkörpersäule strömenden Gase in ausreichendem Umfange mit der Flüssigkeit in Berührung kommen. Der Druckverlust wird durch solche Füllkörper nicht erhöht.

Die voll wirksame Oberfläche regelloser Füllkörper-Schüttungen wird mit Füllkörpern in kugelförmiger Gestalt durch eine minimale Punktberührung der Einzelkörper untereinander vergrößert, es ergibt sich außerdem eine homogenere, dichtere Packung als bei zylinderförmigen Füllkörpern, so daß bei gleichem Raum die Leistung größer ist oder bei gleicher Leistung der Raum kleiner sein kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

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In den Figuren 1 bis 7 ist die Erfindung an Ausführ ungs formen beispielsweise dargestellt, ohne auf diese Ausführungsformen beschränkt zu sein.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen kugelförmigen Füllkörpers,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen solchen Füllkörper nach der Linie B-B in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Metallzuschnitt, aus dem ein solcher Füllkörper gebogen werden kann.

Fig. 4 zeigt einen Zuschnitt ähnlich Fig. 3, bei

dem jedoch die nach innen gerichteten Teile dreiseitig, abwechselnd oben und unten ausgestanzt sind,

Fig. 5 eine Aufsicht auf ein nach außen gewölbten Flächenteil, in welchem noch ein nach innen gewölbtes Flächenteil angerodnet ist,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 5 und

Fig. 7 eine Aufsicht auf einen Metallzuschnitt, in dem die Stanzschnitte schräg gestellt sind.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, besteht der Mantel 1 des kugelförmigen Hohlkörpers aus nebeneinanderliegenden nach uaßen gewölbten Flächenteilen 3, zwischen denen nach innen gewölbte Flächenteile 9 liegen. Auf zwei gegenüberliegenden Seiten besitzt der kugelförmige Füllkörper kurze Rohrstutzen 2. Die nach innen gewölbten Flächenteile reichen an beiden Enden bis an diese Rohrstutzen 2. Die Rohrstutzen 2 sind also geschlossen und weisen

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keine nach außen oder nach innen gewölbten Flächenteile 3 bzw. 9 auf. Durch die beiden Rohrstutzen 2 verläuft die Längsachse 4 des kugelförmigen Hohlkörpers. Hergestellt werden kann der Füllkörper nach den Fig. 1 und 2 aus einem länglichen Metallstück 10, welches beim fertigen Füllkörper den Mantel bildet. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, weist das Metallstück 10 parallel den beiden gegenüberliegenden Kanten 8 in Abstand voneinander angeordnete Stanzschnitte 6 auf. Diese Stanzschnitte 6 enden beidseitig kurz vor den längeren Seitenkanten 5. Die zwischen den Stanzschnitten 6 und den beiden längeren Seitenkanten 5 verbleibenden Metallstreifen bilden beim fertig geformten Füllkörper die Rohrstutzen 2. An jedem Stanzschnitt 6 werden die hier benachbarten Flächenteile 9 und 7 aus der Ebene des Metallstückes 10 gegensinnig herausgebogen. Es wechseln also zur einen Seite und zur anderen Seite aus der Ebene des Metallstückes 10 herausgebogene Flächenteile miteinander ab. Die Flächenteile 7 die beim fertigen Füllkörper den Mantel 3 bilden sind dabei zweckmäßig breiter als die Flächenteile 9, die beim fertigen Füllkörper nach innen gerichtet sind.^tanzschnitte werden entsprechend angeordnet. In Fig. 3 sind die Flächenteile 7, die beim fertigen Füllkörper nach außen gewölbt sind und den Mantel 3 bilden, quer schraffiert und die Flächenteile 9-, die beim fertigen Füllkörper nach innen gerichtet sind,längs. Das Auswölben der Flächenteile 7 und 9 erfolgt dabei in ansich bekannter nicht dargestellter Weise. Nach dem Stanzen der Schnitte 6 und dem Auswölben der Flächenteile 7 und 9 wird das Metallstück 10 mit den beiden kürzeren Seitenkanten 8 zusammengebogen, so daß der kugelförmige Hohlkörper nach Fig. 1 entsteht. Das Metallstück 10 nach der Fig. 4 entspricht im wesentlichen dem Metallstück 10 nach Fig. 3, nur, daß die im fertigen Füllkörper nach innen gerichteten Flächenteile - hier mit 11 beziffert - dreiseitig ausgestanzt sind und im fertigen Füllkörper mit ihrem freien Ende in Richtung Längsachse 4 zeigen. Dabei ist es möglich, den dritten Stanzschnitt 15 bei allen Flächenteilen 11 am gleichen Ende vorzusehen oder auch^ wie in Fig. 4 dargestellt abwechselnd an einem und am anderen Ende.

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Die nach innen gerichteten Flächenteile 11 können dabei gerade sein, aber auch bogenförmig usw. Auch ist es möglich, diese Flächenteile 11 um ihre Längsachse zu verdrehen.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 weist das nach außen gerichtete Flächenteil parallel der Längsachse 12 zwei in Abstand voneinander angeordnete Stanzschnitte 13 auf. Das zwischen diesen Stanzschnitten 13 liegende Flächenteil 14 ist nach innen gewölbt.

Außer aus Metall ist es möglich den erfindungsgemäßen Füllkörper auch aus Kunststoff, z. B. im Spritzgußverfahren herzustellen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist es möglich, das Metallstück 10 umgekehrt zu biegen, so daß die zwischen den Stanzschnitten 13 liegenden Flächenteile 14 sich, nach außen gewölbt, an den nach innen gewölbten Teilen befinden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die Stanzschnitte gleichsinnig schräg gestellt.

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Leerseite

Claims

betr.: V1-454O/gr Patentansprüche

1.) Metallischer Füllkörper für Stoffaustauschsäulen mit aus dem Manteil ausgestanzten, nach innen gerichteten Einwölbungen, Lappen odgl. dadurch gekennzeichnet, daß er kugelförmig gestaltet ist.

2.) Füllkörper nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß er an zwei gegenüberliegenden Seiten kurze, ringförmige, durch den Mantel'(1) gebildete Stutzen (2) aufweist.

3.) Füllkörper nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß er Auswölbungen, Lappen odgl. (3) in der zwischen den beiden Stutzen (2) liegenden Mantelfläche (1) aufweist.

4.) Füllkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem rechteckigen, parallel der Längsachse (4) angeordnete, kurz vor den längeren Seitenkanten

(5) endende Stanzschnitte (6) aufweisendem, an einem Schnitt (6) benachbarte, gegensinnig aus der Ebene herausgeführte Flächenteile (7,9) besitzendem, mit den beiden, den Stanzschnitten (5) parallelen Kanten (8) kugelförmig zusammengebogenem Metallstück

(10) besteht.

5.) Füllkörper nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen aus der Ebene herausgeführten Flächenteile (7) au f gewöIbt sind.

6.) Füllkörper nach Anspruch 4 und/oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen aus der Ebene herausgeführten Flächenteile (9) eingewölbt, eingebogen odgl. sind.

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7.) Füllkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen eingebogenen Flächenteile (11) dreiseitig ausgestanzt sind.

8.) Füllkörper nach Anspruch 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gerichteten Flächenteile (9,11) abwechselnd eingewölbt und eingebogen sind.

9.) Füllkörper nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die ausgestanzten Flächenteile (11) abwechselnd oben und unten mit dem Mantel (1,10) verbunden sind.

10.) Füllkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß in die nach außen aufgewölbten Flächenteile (7) zwei parallel der Längsachse (12) verlaufende Stanzschnitte (13) angeordnet sind und die zwischen diesen liegenden Flächenteile (14) eingewölbt sind.

11.) Füllkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die nach innen eingewölbten Flächenteile zwei parallel der Längsachse verlaufende Stanzschnitte angeordnet sind und die zwischen diesen liegenden Flächenteile ausgewölbt sind.

12.) Füllkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzschnitte (6) schräg zu den Kanten (8,5) des Metallstückes (10) angeordnet sind.

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