DE3840279A1 - Fluessigkeitsverteiler fuer eine austauschkolonne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsverteiler für eine von einer Kolonnenwand umgebenen Austauschkolonne mit einem Hauptkanal, von dem zu beiden Seiten in gleicher Höhe rechtwinklig Seitenkanäle ausgehen, denen die Flüssigkeit vom Hauptkanal zugeführt wird, die die Flüssigkeit durch Rohre, Öffnungen und/oder Schlitze abgeben und deren Böden auf waagerechten Trägern lagern, wobei zwischen den Seitenkanälen parallele Längsöffnungen (Dampfkanäle) freibleiben, deren dem Hauptkanal zugewandte Seiten durch Stirnwände verschlossen sind.

Derartige Verteiler bestehen aus einer Vielzahl nebeneinander und in einem gewissen Abstand zueinander liegenden U-förmigen Verteilerrinnen (Seitenkanäle), die mit Ausflußbohrungen, -rohren oder auch seitlichen Ausflußöffnungen versehen sind; siehe Prospekt der Firma Norton 1976/77. Die Flüssigkeitszufuhr zu diesen Verteilerrinnen erfolgt in der Regel über eine oder mehrere Vorverteilerwannen (Hauptkanäle), die sich oberhalb der Verteilerrinnen befinden und im Winkel von 90 versetzt zu diesen angeordnet sind. Die Vorverteilerwannen können dabei als tragende Elemente dienen. Bei einem solchen höhenverstellbaren Verteiler mit über den Verteilerrinnen liegender Vorverteilerwanne haben die Verteilerrinnen untereinander keinen Flüssigkeitsausgleich und damit muß die Flüssigkeitsmenge im Vorverteiler exakt auf die jeweilige Rinnenlänge abgestimmt werden. Es sind aus der selben Vorveröffentlichung aber auch Flüssigkeitsverteiler bekannt, bei denen die Vorverteilerwanne über den Verteilerrinnen liegt und die Verteilerrinnen untereinander einen Flüssigkeitsausgleich haben. Die Verteiler liegen in diesem Falle auf einem umlaufenden Tragring auf und sind damit nicht höhenverstellbar. Es sind eine große Zahl Befestigungselemente notwendig. Die erforderliche Randabdichtung bedeutet vor allem bei Böden mit kleinerer Flüssigkeitsbelastung einen Unsicherheitsfaktor. Ferner gibt es auch Flüssigkeitsverteiler, bei denen die Vorverteilerwanne mit ihrer Basis höhengleich mit der Basis der Verteilerrinnen liegt, DE-A 21 02 424. Die Verteilerrinnen sind in diesem Falle bei zerlegbaren Verteilern an der Vorverteilerwanne angeschraubt. Bei Verteilern mit sehr hohen Verteilerrinnen sind hierbei aufwendige Flanschverbindungen mit einer Vielzahl von Schrauben notwendig. Die höhengleich liegenden Vorverteilerwannen werden vor allem bei größeren Flüssigkeitsbelastungen so breit gehalten, daß auch in ihrem Boden-Ausflußbohrungen oder -röhrchen angebracht werden müssen; um die unter der Wanne liegende Fläche mit Flüssigkeit zu beschicken, EP-A 01 69 611. Das Anbinden von Verteilerrinnen mit Ausflußöffnungen in den seitlichen hochstehenden Schenkeln ist an eine breite, höhengleich mit den Verteilerrinnen liegenden Vorverteilerwanne nicht möglich, sofern gleich Bedingungen an den Flüssigkeitsaustrittsöffnungen vorliegen sollen.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, sehr große Verteilerböden in einzelne Abschnitte zu unterteilen, siehe EP-A 1 18 029. Diese Einzelabschnitte haben jedoch untereinander keinen Flüssigkeitsausgleich und müssen einzeln auf Höhe ausgerichtet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verteilerboden mit Flüssigkeitsausgleich so zu verbessern, daß er bei einfacher Konstruktion und Montage und Wegfall separater Verteilerwannen höhenverstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verteiler in zwei oder mehr, die Seitenkanäle bildende Abschnitte aufgeteilt ist, deren Bodenrand oder deren an dem Boden befestigten Bodenerweiterung bzw. deren Bodenerweiterungsrand im zwischen den Abschnitten befindlichen Trennstellenbereich auf dem Träger parallel aufliegt, wobei die benachbarten Bodenränder zweier Abschnitte auf dem Träger parallel befestigt sind und die Stirnwände der Längsöffnungen die Seitenwände des Hauptkanals bilden, und daß beide Enden des Hauptkanals vor der Kolonnewand durch Abschlußplatten im Bereich des Trägers flüssigkeitsdicht abgeschlossen sind.

Der in Höhe der Seitenkanäle (Verteilerrinnen) liegende Hauptkanal (Verteilerwanne) wird nicht durch ein separates Konstruktionsteil, insbesondere ein seperates Profil gebildet, sondern durch die einzelnen Konstruktionsteile von den Bodenabschnitten und insbesondere den Trägern, so daß er auf einfache Weise höhenverstellbar ist.

Der Boden besteht aus mehreren Abschnitten, die im Bereich der Trennstellen auf der Oberseite eines separaten Trägers aufliegen und mit diesem sowie an ihren Enden im Bereich des Trägers miteinander bis zur Höhe der Verteilerrinnen flüssigkeitsdicht verbunden sind. Diese Bodenaufteilungen und Verbindungen erfordern ein Minimum an Schrauben und Dichtungen. Die Träger können sehr schmal gehalten werden. Somit können auch Verteilerrinnen mit seitlichen Austrittsöffnungen angeordnet werden. Die an der Oberseite der Bodenabschnitte angebrachten Profile, die mit den Stirnseiten der Dampfkamine und der Endverbindung der Bodenabschnitte verbunden sind, ergeben in Verbindung mit dem Träger einen stat. günstigen Verbund und erlauben auch bei Böden großen Durchmessers eine verhältnismäßig geringe Trägerhöhe. Der Boden selbst befindet sich innerhalb des Träger-Verbundes, wodurch vor allem bei Böden größeren Durchmessers die Bauhöhe der Verteilerböden erheblich reduziert werden kann. Die Einfassung der Verteilerrinnen an ihren Endpunkten im Bereich der Kolonnenwand durch ein Band, welches die Höhe der Verteilerrinnen aufweist, verschließt die Verteilerrinnen und erlaubt es, die seitlichen Abschnitte des Bodens mit wenigen Schrauben auf eine genaue horizontale Lage auszurichten. Separate Vorverteilerwannen entfallen. Der Raum zwischen den Bodenabschnitten dient der Flüssigkeitszuführung. Im Zuflußbereich befinden sich keine Endverteilungsbohrungen oder -röhrchen. Über den Trägern und in Längsrichtung derselben liegenden Vorverteilerrohre oder -rinnen, deren Austrittsöffnungen vor den Stirnblechen der Dampfkamine liegen, sorgen dafür, daß die Flüssigkeit beruhigt und auf kürzestem Weg in die Verteilerrinnen gelangt.

Die Bodenabschnitte werden normalerweise so breit gehalten, daß die einzelnen Bahnen durch die zur Verfügung stehende Einbauöffnung eingebracht werden können. Durch eine Teilung der Bahnen im Bereich der Stirnseiten der Dampfkamine in mehrere Einzelabschnitte ist es aber auch möglich, einen Abschnitt von mehreren Verteilerrinnen in Längsrichtung durch die Einbauöffnung einzubringen.

Auf diese Weise lassen sich durch Mannlöcher einbaubare, höhenverstellbare Böden auch größten Durchmessers mit sehr kurzen Fließwegen und vollkommenen Flüssigkeitsausgleich herstellen. Durch ein Minimum an Schraubverbindungen und Dichtungen ergeben sich günstige Herstellungs- und Montagekosten.

Eine besonders einfache Konstruktion und Befestigung wird dadurch erreicht, daß die benachbarten Bodenränder zweier Abschnitte auf dem Träger durch eine obere Längsleiste klemmend gehalten sind. Hierbei können die Längsleisten durch Schrauben am Träger gehalten sein, wobei die Schrauben durch einen zwischen den Bodenrändern belassenen Spalt hindurchtreten. Ferner wird hierzu vorgeschlagen, daß die Abschlußplatten zu beiden Enden des Hauptkanals senkrecht und quer zur Hauptkanalsrichtung angeordnet und am Träger und/oder an der Seitenwand des nächsten Seitenkanals befestigt sind. Hierbei kann die Abschlußplatte aus zwei Winkelstücken bestehen, die jeweils an einer Seitenkanalwand und aneinander befestigt sind.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn an den Oberseiten der Stirnwände jeweils ein insbesondere L-förmiges Profil parallel zum Hauptkanal befestigt ist. Hierbei kann an dem Profil oberhalb mindestens ein weiteres Profil insbesondere ein Tragwerk befestigt sein. Die an der Oberseite der Bodenabschnitte angebrachten Profile, die mit den Stirnseiten der Dampfkamine und der Endverbindung der Bodenabschnitte verbunden sind, ergeben in Verbindung mit dem Träger einen stat. günstigen Verbund und erlauben auch bei Böden großen Durchmessers eine verhältnismäßig geringe Trägerhöhe. Der Boden selbst befindet sich innerhalb des Träger-Verbundes, wodurch vor allem bei Böden größeren Durchmessers die Bauhöhe der Verteilerböden erheblich reduziert werden kann.

Von großem Vorteil ist es auch, wenn die der Kolonnenwand nahen Enden der Seitenkanäle durch ein Bandprofil verschlossen sind, das an den äußeren Stirnseiten der Seitenkanäle befestigt, insbesondere angeschweißt ist und längs der Kolonnenwand umläuft. Die Einfassung der Verteilerrinnen an ihren Endpunkten im Bereich der Kolonnenwand durch ein Band, welches die Höhe der Verteilerrinnen aufweist, verschließt die Verteilerrinnen und erlaubt es, die seitlichen Abschnitte des Bodens mit wenigen Schrauben auf eine genaue horizontale Lage auszurichten.

Vorteilhafterweise wird vorgeschlagen, daß die Bodenabschnitte im Bereich der Stirnseiten der Längsöffnungen (Dampfkamine) in mehrere Einzelabschnitte unterteilt sind. Von großem Vorteil ist es auch, wenn über jeder Trennstelle des Bodens in Richtung der Träger Vorverteilerrohre oder -rinnen angeordnet sind, deren Austrittsöffnungen vor den Stirnseiten der Längsöffnungen (Dampfkamine) liegen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Verteilerboden,

Fig. 2 den Ausschnitt A aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt nach III-III in Fig. 1,

Fig. 3a einen senkrechten Schnitt nach IV-IV in Fig. 1,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Verteilerboden in einer perspektivischen Explosionszeichnung und

Fig. 5 einen Ausschnitt nach Fig. 4 in einer alternativen Ausführung.

Der Flüssigkeitsverteiler für eine Stoff- und/oder Wärmeaustauschkolonne weist innerhalb eines Bodens Hauptkanäle 1 als Verteilerwannen auf, über die die Flüssigkeit zugeführt und von dem Seitenkanäle 2 rechtwinklig in regelmäßigen Abständen als Verteilerrinnen in gleicher Höhe ausgehen. Der Boden ist in mehrere Abschnitte 3, 4, 5 aufgeteilt, die lösbar in Trennstellenbereichen 6, 7 aneinander befestigt sind. Diese Trennstellenbereiche 6, 7 liegen über den den Boden haltenden Trägern 8, die parallel direkt unterhalb der jeweiligen Trennunglinie zwischen zwei Abschnitten 3, 4, 5 befestigt sind. Beide Enden jedes Trägers 8 sind über eine Haltevorrichtung 9 an der Kolonnenwand 10 befestigt.

Der Bodenrand 11 jedes Abschnittes 3, 4, 5 liegt etwas weniger als zur Hälfte auf der Oberseite des Trägers 8 an, wobei die Trägeroberseite noch durch einen Dichtungsstreifen 12 bedeckt ist, durch den in der Mitte des Trägers 8 in regelmäßigen Abständen senkrechte Schraubenbolzen 13 hindurchtreten, die damit in einem Längsschlitz liegen, der zwischen den beiden Bodenrändern 11 zweier Abschnitte gebildet ist. Oberhalb der Bodenränder 11 ist eine Längsleiste 14 mit regelmäßigen Bohrungen auf die Bolzen 13 gesteckt, wobei die Längsleiste 14 die Bodenränder 11 übergreift und nach Aufschrauben von Muttern die Bodenränder an den Träger 8 sicher festklemmt. Statt einer Längsleiste 14 können auch einzelne plättchenförmige Klemmstücke 14 a verwendet werden.

Die Seitenkanäle 2 werden von U-förmigen Profilen gebildet, deren Unterseite als Boden in den Bodenrand 11 übergehen und die zwischen dem benachbarten jeweiligen Profil eine Längsöffnung 15 als Dampfkanal offenlassen. In der Unterseite des Seitenkanals 2 oder in den Seitenwänden 16 befinden sich Öffnungen und/oder Schlitze, damit dort die Flüssigkeit hindurchtreten kann. Die Längsöffnungen 15 sind zum Hauptkanal durch senkrechte Stirnwände 17 verschlossen, die damit den Bereich der Seitenwände des Hauptkanals bilden.

Wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 zeigt, kann der Hauptkanal auf beiden Enden durch eine einzige rechtwinklige, senkrechte Abschlußplatte 18 abgeschlossen sein, die auf den Träger 8 aufgeschraubt ist. Alternativ kann aber auch, wie Fig. 4 zeigt, die Abschlußplatte in zwei senkrechte Winkelstücke 19, 20 aufgeteilt sein, die nach der Montage zweier Abschnitte 3, 4, 5 aneinander geschraubt werden und ferner wie auch die Abschlußplatte 18 zusätzlich an der letzten Seitenwand 16 des nächsten Seitenkanals 2 befestigt, insbesondere angeschraubt ist. Im Gegensatz zur Abschlußplatte 18 können die Winkelstücke bereits an den Abschnitten 3, 4, 5 vormontiert sein, so daß die Endmontage noch weiter beschleunigt wird.

Längs des Hauptkanals sind an den Stirnwänden 17 oben Profile 21 befestigt, insbesondere angeschraubt, die die Stabilität erhöhen. Oberhalb jedes Profils 21 können noch weitere Profile, insbesondere ein Tragwerk 22 hierzu befestigt sein.

Die der Kolonnenwand 10 nahen Enden der Seitenkanäle 2 sind durch ein Bandprofil 23 verschlossen, das insbesondere an den Stirnseiten der Seitenkanäle angeschweißt ist und längs der Kolonnenwand um den Boden herum läuft.

Um die Abschnitte 3, 4, 5 in noch kleinere Teilabschnitte aufteilen zu können, kann die Stirnwand 17, wie in Fig. 4 gezeigt, senkrecht in zwei Teile 17 a, 17 b aufgeteilt sein.

Claims (10)

1. Flüssigkeitsverteiler für eine von einer Kolonnenwand umgebenen Austauschkolonne mit einem Hauptkanal (1), von dem zu beiden Seiten in gleicher Höhe rechtwinklig Seitenkanäle (2) ausgehen, denen die Flüssigkeit vom Hauptkanal (1) zugeführt wird, die die Flüssigkeit durch Rohre, Öffnungen und/oder Schlitze abgeben und deren Böden auf waagerechten Trägern lagern, wobei zwischen den Seitenkanälen parallele Längsöffnungen (Dampfkanäle) (15) freibleiben, deren dem Hauptkanal (1) zugewandte Seiten durch Stirnwände (17) verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler in zwei oder mehr, die Seitenkanäle bildende Abschnitte (3-5) aufgeteilt ist, deren Bodenrand (11) oder deren an dem Boden befestigten Bodenerweiterung bzw. deren Bodenerweiterungsrand im zwischen den Abschnitten befindlichen Trennstellenbereich (6) auf dem Träger (8) parallel aufliegt, wobei die benachbarten Bodenränder (11) zweier Abschnitte (3-5) auf dem Träger (8) parallel befestigt sind und die Stirnwände (17) der Längsöffnungen (15) die Seitenwände des Hauptkanals (1) bilden, und daß die beiden Enden des Hauptkanals (1) vor der Kolonnenwand (10) durch Abschlußplatten (18, 19, 20) im Bereich des Trägers (8) flüssigkeitsdicht abgeschlossen sind.

2. Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Bodenränder (11) zweier Abschnitte (3-5) auf dem Träger (8) durch eine obere Längsleiste (14) klemmend gehalten sind.

3. Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsleiste (14) durch Schrauben (13) am Träger (8) gehalten ist, wobei die Schrauben (13) durch einen zwischen den Bodenrändern (11) belassenen Spalt hindurchtreten.

4. Flüssigkeitsverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatten (18) zu beiden Enden des Hauptkanals (1) senkrecht und quer zur Hauptkanalrichtung angeordnet und am Träger (8) und/oder an der Seitenwand (16) des nächsten Seitenkanals (2) befestigt sind.

5. Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte aus zwei Winkelstücken besteht (19, 20), die jeweils an einer Seitenkanalwand (16) und aneinander befestigt sind.

6. Flüssigkeitsverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Oberseiten der Stirnwände (17) jeweils ein insbesondere L-förmiges Profil (21) parallel zum Hauptkanal (1) befestigt ist.

7. Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Profil (21) oberhalb mindestens ein weiteres Profil insbesondere ein Tragwerk (22) befestigt ist.

8. Flüssigkeitsverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kolonnenwand (10) nahen Enden der Seitenkanäle (2) durch ein Bandprofil (23) verschlossen sind, das an den äußeren Stirnseiten der Seitenkanäle (2) befestigt, insbesondere angeschweißt ist und längs der Kolonnenwand (10) umläuft.

9. Flüssigkeitsverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenabschnitte im Bereich der Stirnseiten der Längsöffnungen (Dampfkamine) (15) in mehrere Einzelabschnitte unterteilt sind.

10. Flüssigkeitsverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über jeder Trennstelle (6) des Bodens in Richtung der Träger (8) Vorverteilerrohre oder -rinnen angeordnet sind, deren Austrittsöffnungen vor den Stirnseiten der Längsöffnungen (Dampfkamine) (15) liegen.