ES2339453T3 - Anillo de expansion para columna de transferencia de masa y metodo de utilizacion del mismo. - Google Patents
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Abstract
Un anillo de expansión que puede situarse dentro de una columna de transferencia de masa (10) para soportar un plato de contacto vapor-líquido (12) dentro de una región interna abierta definida por una superficie interna de una carcasa (16) de la columna, comprendiendo dicho anillo de expansión (26): una parte vertical (28) y una pestaña de soporte del plato (30) que se extiende radialmente hacia dentro en un extremo superior de dicha parte vertical (28) para proporcionar una superficie de soporte para dicho plato de contacto vapor-líquido cuando está situada dentro de dicha columna; un primer segmento terminal (32) y un segundo segmentos terminal (34) que definen un corte (36) en el anillo de expansión; un expansor (38) asociado con dicho primer y segundo segmentos terminales, comprendiendo dicho expansor un primer soporte (48) asegurado al primer segmento terminal y un segundo soporte (48) asegurado al segundo segmento terminal, un miembro roscado (50) que se extiende a través de dicho primer y segundo soportes, y un par de tuercas (54) soportadas sobre dicho miembro roscado y que puede girar contra dicho primer y segundo soportes para forzar dicho primer y segundo segmentos terminales (32, 34) adicionalmente a alejarse para provocar que el anillo de expansión (26) se expanda contra la superficie interna de dicha carcasa de la columna; y una placa de sellado (58) que bloquea dicho corte (36) en la pestaña de soporte del plato (30) del anillo de expansión y caracterizado por que la placa de sellado (58) está situada sobre dicho miembro roscado (50) y comprende una parte de montaje (60) que tiene un primer orificio (64) a través del cual se extiende dicho miembro roscado (50) y una parte de sellado (62) que cubre dicho corte en la pestaña de soporte del plato (30).
Description
Anillo de expansión para columna de
transferencia de masa y método de utilización del mismo.
Esta invención se refiere en general a columnas
de transferencia de masa y, más particularmente, a un aparato y un
método para soportar y sellar platos dentro de dichas columnas.
Las columnas de transferencia de masa,
incluyendo las columnas de intercambio de calor, incluyen
típicamente una carcasa vertical y una pluralidad de platos
dispuestos horizontalmente que están situados dentro de la carcasa
y que se usan para facilitar la transferencia de masa o de calor
entre corrientes de fluido que fluyen dentro de la columna. Las
corrientes de fluido normalmente son una o más corrientes de líquido
que fluyen hacia abajo y una o más corrientes de vapor ascendentes,
aunque son posibles otras combinaciones de corrientes de fluido.
Cada plato incluye una pluralidad de pasajes para vapor que permiten
que la corriente de vapor ascienda a través del plato para
interaccionar con la corriente de líquido que fluye a través de una
superficie superior del plato. Una pluralidad de dichos platos
están soportados normalmente en una relación verticalmente
espaciada mediante anillos de soporte que están soldados a la
superficie interna de la carcasa y están situados por debajo de la
parte del borde periférico de los platos.
Durante la modernización de las columnas de
transferencia de masa, a menudo es necesario cambiar el espaciado
vertical entre los platos sucesivos. Sin embargo, normalmente se
requiere un tiempo y esfuerzo considerables para retirar los
anillos de soporte existentes y soldar nuevos anillos de soporte en
la localización deseada en la carcasa de la columna. Además, el
proceso de eliminar los viejos anillos de soporte y soldar los
nuevos anillos de soporte puede ser peligroso si aún están
presentes fluidos o residuos combustibles en la columna o si la
integridad de la estructura de la carcasa de la columna está
debilitada o afectada negativamente de otra manera por el corte y
la soldadura. El alivio de tensiones y el ensayo de presión de la
columna después de la modernización puede ser necesario para
asegurar que la columna sigue siendo segura para el uso después de
la sustitución del anillo de soporte. Este alivio de tensiones y
ensayo de presión de la columna después de la modernización se
añade adicionalmente al coste y los retrasos asociados con la
sustitución de los anillos de soporte en las columnas
modernizadas.
Para reducir el número de anillos de soporte que
deben soldarse a la carcasa de la columna en columnas modernizadas
y nuevas, se sabe cómo usar anillos de soporte que se sueldan a la
carcasa de la columna para soportar uno o más anillos de soporte
verticalmente adyacentes que no están soldados a la carcasa de la
columna. Unas varillas verticales, conocidas como pedestales, se
extienden hacia arriba desde los anillos de soporte soldados para
colocar y soportar los anillos de soporte que están situados por
debajo que no están soldados a la carcasa de la columna. Los
anillos de soporte que están soportados de esta manera se conocen
como anillos de expansión o flotantes o de soporte alternativo y su
uso puede reducir en gran medida el tiempo y esfuerzo necesarios
para instalar los anillos de soporte dentro de la columna.
Un problema resultante del uso de estos anillos
de soporte flotantes o alternativos es la dificultad para obtener
un sellado hermético a fluidos entre el anillo de soporte y la
carcasa de la columna. Aunque es aceptable alguna fuga entre el
anillo de soporte y la carcasa de la columna, una carcasa de la
columna o anillo de soporte fuera de medidas puede provocar un
nivel inaceptable de fuga de fluido que afectaría materialmente al
rendimiento de la columna. Un enfoque para minimizar este hueco ha
sido usar un anillo de soporte flotante o alternativo que pueda
expandirse circunferencialmente. Estos anillos de soporte
expandibles se conocen habitualmente como anillos de expansión y se
construyen como uno o más segmentos de anillo incompletos. Una
pestaña de 90º se extiende radialmente desde un extremo del
segmento de anillo y una pestaña de 90º solapante se extiende hacia
abajo desde un borde superior del extremo adyacente del segmento de
anillo. La pestaña de 90º solapante tiene un segmento horizontal y
un segmento que se extiende hacia abajo. El segmento horizontal es
de una longitud preseleccionada para espaciar el segmento que se
extiende hacia abajo una distancia predeterminada del extremo del
segmento del anillo asociado. Un perno se extiende a través de las
partes solapantes de las dos pestañas de 90º y, cuando se aprieta
una tuerca sobre el perno contra una cara opuesta de una de las
pestañas, las pestañas se acercan entre sí para provocar la
expansión en la circunferencia del segmento de anillo.
Un problema asociado con el diseño del anillo de
expansión descrito anteriormente es que las pestañas pueden
deformarse de su orientación de 90º cuando la tuerca se aprieta para
provocar la expansión de los anillos. Esta deformación de las
pestañas limita la cantidad que el anillo puede expandirse para
sellarse contra la superficie interna de la carcasa de la columna.
Aunque las pestañas pueden formarse de un material de mayor calibre
para resistir dicha deformación, generalmente se prefiere el uso de
materiales de menor calibre por que es más fácil llevarlos a la
columna durante la instalación. El uso de un material más grueso
para las pestañas también es problemático por que una fuente para
dicho material no está fácilmente disponible. Cuando el anillo de
expansión descrito anteriormente se forma a partir de dos o más
segmentos de anillo, cada segmento sólo tiene una orientación
correcta y el instalador debe prestar mucha atención al orden en el
que se instalan los segmentos para asegurar que el anillo de
expansión está montado correctamente.
Ha surgido, por tanto, una necesidad de un
anillo de expansión que pueda expandirse para formar un sello más
fuerte contra la carcasa de la columna que lo que puede conseguirse
normalmente con los anillos de expansión convencionales, y ha
surgido también una necesidad de un anillo de expansión que pueda
ofrecer una amplia variedad de movimiento desde la instalación
inicial hasta la posición totalmente expandida sin permitir que
fluyan grandes cantidades de fluido a través del hueco entre los
extremos del anillo o los segmentos del anillo.
El documento
US-A-4369150 describe un colector
anular segmentado para una columna de proceso químico en el que los
segmentos adyacentes se separan mediante pernos roscados y tuercas
que actúan entre las placas de sujeción fijadas a los extremos de
los segmentos. El hueco entre los segmentos se cierra mediante una
tapa de enlace formada por una placa soldada a uno de los
segmentos.
En un aspecto, la presente invención proporciona
un anillo de expansión que puede situarse dentro de una columna de
transferencia de masa para soporta un plato de contacto
vapor-líquido dentro de una región interna abierta
definida por una superficie interna de una carcasa de la columna,
comprendiendo dicho anillo de expansión: una parte vertical y una
pestaña de soporte del plato que se extiende radialmente hacia
dentro en un extremo superior de dicha parte vertical para
proporcionar una superficie de soporte para dicho plato de contacto
vapor-líquido cuando se sitúa dentro de dicha
columna; un primer segmento terminal y un segundo segmento terminal
que definen un corte en el anillo de expansión; un expansor asociado
con dicho primer y segundo segmentos terminales, comprendiendo
dicho expansor un primer soporte asegurado al primer segmento
terminal y un segundo soporte asegurado al segundo segmento
terminal, un miembro roscado que se extiende a través de dicho
primer y segundo soportes y un par de tuercas soportadas sobre
dicho miembro roscado y que pueden girar contra dicho primer y
segundo soporte para forzar dicho primer y segundo segmentos
terminales adicionalmente a alejarse para provocar que el anillo de
expansión se expanda contra la superficie interna de dicha carcasa
de la columna; y una placa de sellado que bloquea dicho corte en la
pestaña de soporte del plato del anillo de expansión y
caracterizado por que la placa de sellado está situada sobre dicho
miembro roscado y comprende una parte de montaje que tiene un
primer orificio a través del cual se extiende dicho miembro roscado
y una parte de sellado que cubre dicho corte en la pestaña de
soporte del plato.
Un anillo de soporte asegurado a la carcasa de
la columna puede situarse por encima o por debajo del anillo de
expansión y los pedestales verticales pueden extenderse ente el
anillo se soporte y el anillo de expansión para transferir la carga
llevada por el anillo de expansión al anillo de soporte.
De acuerdo con otro aspecto la invención
proporciona una columna de transferencia de masa que comprende: una
carcasa externa que tiene una superficie interna y que define una
región interna abierta; al menos un plato de contacto
vapor-líquido dispuesto dentro de la región interna
abierta de la columna; un anillo de expansión de acuerdo con la
presente invención como se ha definido anteriormente situado por
debajo de dicho al menos un plato de contacto
vapor-líquido; al menos un anillo de soporte por
debajo de el al menos un plato de contacto
vapor-líquido y asegurado a dicha carcasa de la
columna; y una pluralidad de varillas que se extienden entre dicho
anillo de soporte y dicho anillo de expansión para transferir una
carga soportada por dicho anillo de expansión a dicho anillo de
soporte.
En otro aspecto, la invención se refiere a un
método para soportar un plato de contacto
vapor-líquido en una columna de transferencia de
masa, teniendo la columna de transferencia de masa una carcasa
externa que tiene una superficie interna que define una región
interna abierta, comprendiendo el método: situar al menos un anillo
de expansión por debajo de dicho plato de contacto
vapor-líquido, teniendo dicho anillo de expansión
un primer y segundo extremos que definen un corte en el anillo de
expansión; fijar al menos un expansor a dicho primer y segundo
extremos del anillo de expansión, comprendiendo dicho expansor un
primer soporte unido a dicho primer extremo, un segundo soporte
unido a dicho segundo extremo, un miembro roscado que se extiende a
través de dicho primer y segundo soportes; forzar dicho primer y
segundo extremos a alejarse usando dicho expansor para expandir
dicho anillo de expansión contra la superficie interna de dicha
carcasa de la columna; y bloquear una parte horizontal de dicho
corte en el anillo de expansión usando una placa de sellado
soportada por dicho miembro roscado y que comprende una parte de
montaje que tiene un primer orificio a través del cual se extiende
dicho miembro roscado y una parte de sello que bloquea dicha parte
horizontal de dicho corte en dicho anillo de expansión.
En los dibujos adjuntos que forman parte de la
memoria descriptiva y que deben leerse junto con la misma y en los
que los números de referencia similares se usan para indicar partes
similares en las diversas vistas:
La Figura 1 es una vista en planta superior de
una columna de transferencia de masa tomada en sección horizontal
para mostrar un plato de contacto vapor-líquido
soportado sobre un anillo de expansión construido de acuerdo con la
presente invención;
La Figura 2 es una vista en planta superior
fragmentada de la columna tomada a una escala ampliada respecto a
la mostrada en la Figura 1 con partes del plato de contacto que se
han retirado para ilustrar mejor el anillo de expansión
subyacente;
La Figura 3 es una vista en alzado lateral
fragmentada de la columna tomada en sección vertical a lo largo de
la línea 3-3 de la Figura 2 en la dirección de las
flechas;
La Figura 4 es una vista en alzado lateral
fragmentada de la columna que muestra el mecanismo de expansión de
la presente invención a una escala ampliada respecto a la mostrada
de la Figura 3;
La Figura 5 es un alzado final del mecanismo de
expansión tomado en sección vertical a lo largo de las líneas
5-5 de la Figura 4 en la dirección de las
flechas.
La Figura 6 es una vista en planta superior del
anillo de expansión con el expansor de acuerdo con la presente
invención.
Volviendo ahora a los dibujos con mayor detalle
e inicialmente a las Figuras 1 y 2, una columna de transferencia de
masa se representa en líneas generales por el número 10 e incluye
una pluralidad de platos de contacto vapor-líquido
12 soportados en una relación espaciada verticalmente dentro de una
región interna abierta 14 definida por una carcasa cilíndrica
externa 16. La columna 10 es del tipo en el que ocurre la
transferencia de masa y/o intercambio de calor entre corrientes de
fluido que fluyen dentro de la región interna 14 de la columna 10.
Un uso común de dichas columnas es efectuar la transferencia de masa
entre una o más corrientes de líquido que fluyen hacia abajo y una
o más corrientes de vapor ascendentes. Como alternativa, las
corrientes de fluido pueden ser corrientes de líquido o una
corriente de gas y una corriente de líquido. Los platos 12 se usan
para facilitar el contacto entre las corrientes de fluido a medida
que fluyen dentro de la columna 10.
Las corrientes de fluido se dirigen a la columna
10 a través de cualquier número adecuado de líneas de suministro
(no mostradas) situadas en localizaciones apropiadas a lo largo de
la altura de la columna 10. Pueden generarse también una o más
corrientes de vapor dentro de la columna 10 en lugar de introducirse
en la columna 10 a través de una de las líneas de suministro. La
columna 10 incluirá también típicamente una línea en la parte
superior para retirar un producto o subproducto vapor y una línea de
recogida de la corriente inferior para retirar un producto o
subproducto líquido de la columna 10. Las diversas líneas de
suministro y retirada, así como otros componentes de la columna que
están típicamente presentes tales como líneas de corriente de
reflujo, evaporadores, condensadores, cuernos de vapor y similares,
no se muestran en los dibujos porque son de una naturaleza
convencional y su ilustración no se cree necesaria para la
comprensión de la presente invención.
Los platos 12 son igualmente de construcción
convencional y comprenden un grupo de platos 18 por encima del cual
ocurre la interacción vapor-líquido y uno o más
tubos de bajada 20 que transportan el líquido desde el grupo de
platos 18 a un plato 12 situado por debajo. El grupo de platos 18
incluye una pluralidad de pasajes para vapor 22 que permiten que el
vapor suba hacia arriba a través del grupo de platos 18 para
entremezclarse con el líquido que fluye a través de la superficie
superior del grupo de platos 18. Los pasajes para vapor 22 pueden
ser de diversas formas, tal como orificios de criba y válvulas fijas
y móviles. Los tubos de bajada 22 incluyen dos tubos de bajada
laterales que se extienden hacia abajo en extremos opuestos del
grupo de platos 18 y tres tubos de bajada intermedios espaciados
equitativamente entre los tubos de bajada laterales. El número y
construcción específica de los tubos de bajada 20 puede variarse
según se desee para aplicaciones particulares.
Volviendo ahora a la Figura 3, un anillo de
soporte 24 se suelda o asegura de otra manera a la carcasa de la
columna 16 y soporta un borde periférico de uno de los platos 12. En
una realización, el anillo de soporte 24 se extiende de una manera
continua, ininterrumpida, alrededor de la circunferencia interna de
la carcasa 16. Como alternativa, el anillo de soporte 24 puede
formarse de un número de segmentos que están situados en un plano
común y están espaciados de manera que no se extienden a través del
área ocupada por uno o más de los tubos de bajada 20. De esta
manera, el anillo de soporte 24 no interfiere con el flujo de fluido
a través de los tubos de bajada 20.
De acuerdo con la presente invención, al menos
uno de los platos 12 está soportado por un anillo de expansión 26
que está soportado también por el anillo de soporte 24 soldado a la
carcasa de la columna. Una pluralidad de pedestales o varillas
verticales 27 están asegurados a y se extienden entre el anillo de
soporte 24 y el anillo de expansión 26 para transferir la carga
soportada por el anillo de expansión 26 al anillo de soporte 24. El
número, tamaño y espaciado entre las varillas 27 se determina por la
carga que debe transferirse del anillo de expansión 26 al anillo de
soporte 24. Las varillas 27 en una realización son de una
configuración cilíndrica, aunque alternativamente pueden ser de
otras configuraciones. Por ejemplo, las varillas 27 pueden formarse
a partir de un material plano que se dobla a una sección transversal
con forma de V. Preferiblemente, las varillas 27 están situadas
cerca de la carcasa de la columna 16 en el espaciado entre el borde
periférico del plato 12 y la carcasa de la columna 16 de manera que
no tienen que proporcionarse los cortes en el borde del plato 12
para acomodar las varillas 27. Normalmente, el anillo de expansión
26 y el plato asociado 12 están situados por debajo del anillo de
soporte soldado 24 que lleva la carga transferida por las varillas
27. Como alternativa, el anillo de expansión 26 puede estar por
debajo del anillo de soporte 24 que lleva la carga. Debe entenderse
también que el anillo de soporte soldado individual 24 puede
soportar múltiples anillos de expansión 26 para múltiples platos
situados por encina y/o por debajo 12.
El anillo de expansión 26 es circular visto en
planta y tiene una forma de L invertida cuando se observa en la
sección transversal vertical. La forma de L invertida del anillo de
expansión 26 está formada por una parte vertical 28 y una pestaña
de soporte del plato 30 que es integral con y que se extiende
radialmente hacia dentro desde el borde superior de la parte
vertical 28. El anillo de expansión 26 tiene al menos dos segmentos
finales enfrentados 32 y 34 formados por un corte de expansión 36 en
el anillo de expansión 26. Un expansor 38 está asociado con los
segmentos terminales 32 y 34 y se hace funcionar de la manera que se
describe a continuación para forzar a alejarse a los segmentos
terminales 32 y 34 para provocar un aumento en la circunferencia del
anillo de expansión 26 y, de esta manera, sellar el anillo de
expansión 26 fuertemente contra la superficie interna de la carcasa
de la columna 16. Se apreciará que el número de cortes de expansión
36 y expansores 38 utilizado en el anillo de expansión 26 puede
variarse para adecuarse a los requisitos de instalación
particulares. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 6, se
utiliza un solo un corte de expansión 36 y un expansor 38. En otras
aplicaciones, tal como se ilustra en las Figuras 2 y 3, el anillo de
expansión 26 se divide en múltiples segmentos de anillo 40, estando
provistos el corte de expansión 36 y el expansor 38 en una
localización intermedia entre cada segmento del anillo 40. Los
extremos opuestos 42 y 44 de cada segmento del anillo 40 se apoyan
en un componente estructural tal como barras empernadas 46 que se
extienden verticalmente que están soldadas a la carcasa de la
columna 16 y se usan para soportar los tubos de bajada 20.
Como se muestra mejor en la Figura 4, el
expansor 38 comprende soportes con forma de L 48 que están soldados
o asegurados de otra manera a los segmentos terminales 32 y 34 del
anillo de expansión 26 y un miembro roscado 50 en forma de un perno
o pasador roscado que se extiende horizontalmente a través de los
orificios 51 formados en una pata vertical 52 de cada soporte 48.
El miembro roscado 50 lleva un par de tuercas 54 que están situadas
para girar independientemente en direcciones opuestas contra las
caras enfrentadas de las patas verticales 52 de los soportes 48.
Girar las tuercas 54 de esta manera provoca que se ejerza una fuerza
de expansión sobre los soportes 48, que a su vez provoca que el
hueco formado por el corte 36 se ensanche, aumentando así la
circunferencia del anillo de expansión 26 o el segmento del anillo
40. El aumento en la circunferencia del anillo de expansión 26 o el
segmento del anillo 40 provoca que el anillo de expansión 26 o el
segmento del anillo 40 se selle contra la superficie interna de la
carcasa 16 para bloquear o impedir el flujo de fluidos entre el
anillo de expansión 26 y la carcasa 16.
Los soportes con forma de L 48 están montados en
la cara radialmente interna de la parte vertical 28 del anillo de
expansión 26 y están orientados de manera que las patas verticales
52 de los soportes 48 están espaciadas ligeramente del corte 36 y
una pata horizontal 56 de cada soporte 48 se extiende lejos del
corte 36. Las patas horizontales 56 de los soportes adyacentes 48
no sólo se extienden en direcciones opuestas sino que también están
situadas en extremos opuestos de las patas verticales 52 a las que
están conectadas. Como puede observarse mejor en la Figura 3, cada
segmento del anillo 40 lleva también un segundo soporte 48 situado
en el extremo opuesto 42 o 44 del segmento de anillo 40 respecto al
segmento de anillo 32 o 34. Los soportes 48 en los extremos
opuestos de cada segmento de anillo 40 están orientados de manera
que sus patas horizontales 56 se extienden la una hacia la otra y
están situadas en extremos opuestos de las patas verticales 52 a las
que están unidas. Colocando los soportes 48 de esta manera, los
segmentos de anillo 40 que se unen juntos mediante el expansor 38
pueden intercambiarse en la posición de izquierda a derecha durante
la instalación. La instalación de los segmentos de anillo 40, por
tanto, puede transcurrir más rápidamente debido a que el instalador
no necesita preocuparse de determinar la posición correcta de un
extremo a otro de los segmentos de anillo 40.
Volviendo a las Figuras 4 y 5, el extremo
superior de cada soporte 48 está espaciado también suficientemente
por debajo de la pestaña de soporte del plato 30 para acomodar una
placa de sellado 58 que funciona para bloquear el hueco que crea el
corte 36 en la pestaña de soporte del plato 30 del anillo de
expansión 26. La placa de sellado 58 generalmente tiene forma de L
y comprende una parte de montaje 60 interconectada con una parte de
sellado que se extiende perpendicularmente 62. La parte de montaje
60 incluye un par de orificios de lado a lado 64 y 65 que están
dimensionados para permitir que el miembro roscado 50 se inserte a
través de uno de los orificios seleccionados 64 o 65. Cuando la
placa de sellado 58 se monta sobre el miembro roscado 50, una cara
superior de la parte de sellado 62 se apoya en la superficie
inferior de la pestaña de soporte del plato 30 y un borde
radialmente externo de la parte de sellado se apoya en la cara
interna de la pata vertical 28 del anillo de expansión 26. La parte
de sellado 62 se extiende horizontalmente a una distancia suficiente
para abarcar completamente el hueco creado por el corte 36 en la
pestaña de soporte del plato 30 para sellar contra el pasaje del
fluido a través del corte 36.
La placa de sellado 58 puede montarse de forma
reversible al miembro roscado 50 en múltiples posiciones a lo largo
de la longitud del miembro roscado 50. La primera posición se
ilustra en el Figura 4 donde la parte de montaje 60 está situada
entre la cabeza de un perno 66 del miembro roscado 50 y una cara de
la pata vertical 52 del soporte 48. En una segunda posición, la
parte de montaje 60 de la placa de sellado 58 puede situarse entre
la cara opuesta de la pata vertical 52 del soporte 48 y la tuerca
adyacente 54. En ambas primera y segunda posiciones, la parte de
sellado 62 de la placa de sellado 52 se extiende en una primera
dirección para cubrir el corte 36. Como alternativa, en una tercera
posición, la placa de sellado 58 puede invertirse y montarse entre
la otra tuerca 54 adyacente al corte 36 y la cara adyacente de la
pata vertical 52 del otro soporte 48. En esta tercera posición, el
miembro roscado se extiende a través del otro orificio 65 y la parte
de sellado 62 de la placa de sellado 58 se extiende en una
dirección opuesta para cubrir el corte 36. Debido a que la placa de
sellado 58 puede instalarse en múltiples posiciones en el miembro
roscado 50, la instalación de la placa de sellado 58 puede
transcurrir rápida y fácilmente. Se apreciará que la presencia de la
cabeza del perno 66 es necesaria sólo cuando la placa de sellado 58
se monta en la primera posición. Análogamente, una tuerca 68
situada en un extremo opuesto del miembro roscado 50 es opcional y
puede omitirse si se
desea.
desea.
La colocación lado a lado de los orificios 64 en
la placa de sellado 58 permite que el miembro roscado 50 se
localice cerca de la carcasa de la columna 16 para reducir el brazo
momentáneo creado por el expansor 38 durante la expansión del
anillo 26. De esta manera, puede ejercerse una gran fuerza sobre los
soportes 48 girando las tuercas 54 para provocar que el anillo de
expansión 26 se selle fuertemente contra la carcasa 16 sin provocar
la deformación de los soportes 48. Cada expansor 38 permite también
un gran intervalo de expansión de la circunferencia del anillo de
expansión 26, mientras que la placa de sellado 58 cierra el hueco en
el corte 36 que, de otra manera, permitiría el paso indeseado de
fluido.
Soportar el plato de contacto
vapor-líquido 12 de acuerdo con la presente
invención se consigue colocando uno o más segmentos de anillo 40
del anillo de expansión 26 por debajo de uno de los platos de
contacto vapor-líquido 12. Se fija al menos un
expansor 38 a los dos segmentos terminales enfrentados 32 y 34 del
anillo de expansión 26 insertando el miembro roscado 50 a través de
los orificios 51 en las patas verticales 52 de los soportes 48 que
están asegurados a los segmentos terminales 32 y 34. Las tuercas 54
en el miembro roscado 50 se giran lejos una de otra y se llevan
contra las superficies enfrentadas de las patas verticales 52 de
los soportes 48 para ensanchar el anillo de expansión 26. Este
aumento en la circunferencia del anillo de expansión 26 provoca que
el anillo de expansión 26 se selle contra la superficie interna de
la carcasa de la columna 16. La expansión del anillo de expansión
26 provoca un aumento en el tamaño del corte 36 en el anillo de
expansión 26. La placa de sellado 58 situada sobre el miembro
roscado 50 bloquea el corte 36 e impide el paso de fluido a través
del corte 36.
El anillo de expansión 26 está soportado por el
anillo de soporte 24 que está situado por encima o por debajo del
anillo de expansión 26 y está asegurado a la carcasa de la columna
16. Las varillas verticales 27 se extienden entre y están fijadas
al anillo de soporte 24 y al anillo de expansión 26 para transferir
la carga soportada por el anillo de expansión 26 al anillo de
soporte 24.
Claims (19)
1. Un anillo de expansión que puede situarse
dentro de una columna de transferencia de masa (10) para soportar
un plato de contacto vapor-líquido (12) dentro de
una región interna abierta definida por una superficie interna de
una carcasa (16) de la columna, comprendiendo dicho anillo de
expansión (26): una parte vertical (28) y una pestaña de soporte
del plato (30) que se extiende radialmente hacia dentro en un
extremo superior de dicha parte vertical (28) para proporcionar una
superficie de soporte para dicho plato de contacto
vapor-líquido cuando está situada dentro de dicha
columna; un primer segmento terminal (32) y un segundo segmentos
terminal (34) que definen un corte (36) en el anillo de expansión;
un expansor (38) asociado con dicho primer y segundo segmentos
terminales, comprendiendo dicho expansor un primer soporte (48)
asegurado al primer segmento terminal y un segundo soporte (48)
asegurado al segundo segmento terminal, un miembro roscado (50) que
se extiende a través de dicho primer y segundo soportes, y un par
de tuercas (54) soportadas sobre dicho miembro roscado y que puede
girar contra dicho primer y segundo soportes para forzar dicho
primer y segundo segmentos terminales (32, 34) adicionalmente a
alejarse para provocar que el anillo de expansión (26) se expanda
contra la superficie interna de dicha carcasa de la columna; y una
placa de sellado (58) que bloquea dicho corte (36) en la pestaña de
soporte del plato (30) del anillo de expansión y
caracterizado por que la placa de sellado (58) está situada
sobre dicho miembro roscado (50) y comprende una parte de montaje
(60) que tiene un primer orificio (64) a través del cual se
extiende dicho miembro roscado (50) y una parte de sellado (62) que
cubre dicho corte en la pestaña de soporte del plato (30).
2. El anillo de expansión de la reivindicación
1, en el que el primer soporte comprende una pata vertical (52) y
una pata horizontal (56) y dicho segundo soporte comprende una pata
vertical (52) y una pata horizontal (56) y en el que dicho miembro
roscado (50) se extiende a través de los orificios (51) en dichas
patas verticales (52) del primer y segundo soportes (48).
3. El anillo de expansión de la reivindicación
2, en el que dichas patas horizontales (56) de dicho primer y
segundo soportes (48) se extienden lejos una de otra en extremos
opuestos de dichas patas verticales (52).
4. El anillo de expansión de la reivindicación
3, en el que dicha placa de sellado (58) generalmente tiene forma
de L.
5. El anillo de expansión de la reivindicación
4, en el que el anillo de expansión (26) está dividido en múltiples
segmentos de anillo (40) que definen más de uno de dichos cortes
(36) y en el que uno de dichos expansores (38) está asociado con al
menos algunos de dichos cortes.
6. El anillo de expansión de la reivindicación
5, en el que en una pluralidad de dichos segmentos de anillo (40),
cada uno de dichos segmentos de anillo tiene uno de dicho primer
soporte (48) en un extremo del segmento de anillo y uno de dichos
segundos soportes (48) en un extremo opuesto del segmento de anillo
y en el que las patas horizontales (56) del primer y segundo
soportes sobre dicho segmento de anillo se extienden en direcciones
opuestas en los extremos opuestos de dichas patas verticales.
7. El anillo de expansión de la reivindicación
4, 5 ó 6, en el que dicha placa de sellado (58) incluye orificios
espaciados (64, 65) en dicha parte de montaje (60) para permitir que
dicha placa de sellado se soporte reversiblemente sobre dicho
miembro roscado (50).
8. Una columna de transferencia de masa que
comprende: una carcasa externa (16) que tiene una superficie interna
y que define una región interna abierta; al menos un plato de
contacto vapor-líquido (12) dispuesto dentro de la
región interna abierta de la columna; un anillo de expansión (26) de
acuerdo con la reivindicación 1 situado por debajo de dicho al
menos un plato de contacto vapor-líquido; al menos
un anillo de soporte (24) situado por debajo de al menos un plato
de contacto vapor-líquido y asegurado a dicha
carcasa de la columna; y una pluralidad de varillas (27) que se
extienden entre dicho anillo de soporte (24) y dicho anillo de
expansión (26) para transferir una carga soportada por dicho anillo
de expansión a dicho anillo de soporte.
9. La columna de la reivindicación 8, en la que
el anillo de expansión (26) está dividido en múltiples segmentos de
anillo (40) que definen más de uno de dichos cortes (36) y en el que
uno de dichos expansores (50) está asociado con al menos alguno de
dichos cortes.
10. La columna de la reivindicación 8, en la que
el primer soporte (48) comprende una pata vertical (52) y una pata
horizontal (56) y dicho segundo soporte (48) comprende una pata
vertical (52) y una pata horizontal (56) y en el que dicho miembro
roscado (50) se extiende a través de los orificios (51) en dichas
patas verticales (52) del primer y segundo soportes (48).
11. La columna de la reivindicación 10, en la
que dichas patas horizontales de dicho primer y segundo soportes
(48) se extienden lejos una de otra en extremos opuestos de dichas
patas verticales (56).
12. La columna de la reivindicación 11, en la
que dicha placa de sellado (58) generalmente tiene forma de L.
\newpage
13. La columna de la reivindicación 9, en la que
en una pluralidad de dichos segmentos de anillo (40), cada uno de
dichos segmentos de anillo tiene uno de dichos primeros soportes
(48) en un extremo del segmento de anillo y uno de dichos segundos
soportes (48) en un extremo opuesto del segmento de anillo y en el
que las patas horizontales (56) del primer y segundo soportes sobre
dichos segmentos de anillo se extienden en direcciones opuestas en
extremos opuestos de dichas patas verticales.
14. La columna de la reivindicación 8, en la que
dicho anillo de soporte (24) está situado por debajo de dicho
anillo de expansión (26).
15. La columna de la reivindicación 8, en la que
dicho anillo de soporte está situado por encima de dicho anillo de
expansión.
16. La columna de la reivindicación 12, en la
que dicha placa de sellado (58) incluye orificios espaciados (64,
65) en dicha parte de montaje (60) para permitir que dicha placa de
sellado se soporte reversiblemente sobre dicho miembro roscado
(50).
17. Un método para soportar un plato de contacto
vapor-líquido (12) en una columna de transferencia
de masa (10), teniendo la columna de transferencia de masa una
carcasa externa (16) que tiene una superficie interna que define
una región interna abierta, comprendiendo el método: colocar al
menos un anillo de expansión (26) por debajo de dicho plato de
contacto vapor-líquido, teniendo dicho anillo de
expansión un primer y segundo extremos (32, 34) que definen un
corte (36) en el anillo de expansión; fijar al menos un expansor
(38) a dicho primer y segundo extremos del anillo de expansión,
comprendiendo dicho expansor un primer soporte (48) unido a dicho
primer extremo, un segundo soporte (48) unido a dicho segundo
extremo, un miembro roscado (50) que se extiende a través de dicho
primer y segundo soportes; forzar dicho primer y segundo extremos a
separarse usando dicho expansor para expandir dicho anillo de
expansión (26) contra la superficie interna de dicha carcasa de la
columna (16); y bloquear una parte horizontal de dicho corte (36) en
el anillo de expansión usando una placa de sellado (58) soportada
por dicho miembro roscado (50) y que comprende una parte de montaje
(60) que tiene un primer orificio (64) a través del cual se
extiende dicho miembro roscado (50) y una parte de sellado (62) que
bloquea dicha parte horizontal de dicho corte en dicho anillo de
expansión (26).
18. El método de la reivindicación 17, que
comprende adicionalmente: girar las tuercas (52) soportadas por
dicho miembro roscado (50) contra dicho primer y segundo soportes
(48) para provocar el forzado de dichos primer y segundo extremos a
alejarse.
19. El método de la reivindicación 17, que
comprende adicionalmente: espaciar verticalmente dicho anillo de
expansión (26) de un anillo de soporte (24) asegurado a la
superficie interna de la carcasa de la columna (16) y asegurar los
extremos opuestos en la pluralidad de pedestales (27) al anillo de
soporte (24) y el anillo de expansión (26) para transferir una
carga soportada por el anillo de expansión al anillo de soporte.
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