ES2693669T3 - Viga de soporte para soportar partes internas dentro de una columna de transferencia de masa y método de preparación del mismo - Google Patents

Abstract

Una viga (24) de soporte para soportar una parte interna (26) dentro de una columna (10) de transferencia de masa, comprendiendo dicha viga (24) de soporte: un segmento (38) de la viga superior que tiene extremos opuestos, un tramo longitudinal que se extiende entre los extremos opuestos, un borde inferior (42), un borde superior, y primera y segunda caras opuestas; un segmento (36) de la viga inferior que tiene extremos opuestos, un tramo longitudinal que se extiende entre los extremos opuestos, un borde inferior, un borde (40) superior opuesto, y primera y segunda caras opuestas; y una pluralidad de conectores (44) que fijan juntos el segmento (38) de la viga superior y segmento (36) de la viga inferior en alineación longitudinal con el borde inferior (42) del segmento (38) de la viga superior alineado con el borde superior (40) del segmento (36) de la viga inferior y opuesto a él, en donde cada uno de dichos conectores (44) comprende: un primer soporte (46) fijado a lo largo de las primeras caras de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior; un segundo soporte (48) fijado a lo largo de las segundas caras de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior; y un pasador (50) de transferencia de carga que se extiende a través de los orificios (52) de indexación alineados en el primer y segundo soportes (46, 48) y un orificio (54) formado en uno o ambos de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior, en donde el borde inferior (42) del segmento (38) de la viga superior está separado del borde (40) superior opuesto del segmento (36) de la viga inferior por el pasador (50) de transferencia de carga que se extiende a través de los orificios (52) de indexación alineados en el primer y segundo soportes (46, 48).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Viga de soporte para soportar partes internas dentro de una columna de transferencia de masa y metodo de preparacion del mismo

Antecedentes de la invencion

La presente invencion se refiere, generalmente, a un aparato para soportar partes internas, tales como colectores de liquidos, distribuidores de liquido, soportes de embalaje y dispositivos de contacto de liquidos de vapor en columnas en las que se producen procesos de transferencia de masa y/o calor, y a metodos para el montaje del aparato.

Se usan varios tipos de partes internas en las columnas de transferencia de masa e intercambio de calor para facilitar la interaccion deseada entre corrientes de fluido que fluyen en una relacion a contracorriente en la region interna abierta dentro de la columna. El termino columna de transferencia de masa como se utiliza en la presente memoria no pretende limitarse a las columnas en las que la transferencia de masa es el objetivo principal del procesamiento que tiene lugar dentro de la columna, sino tambien pretende abarcar columnas en las que la transferencia termica, en lugar de la transferencia de masa, es el primer objetivo del procesamiento. Las partes internas usadas dentro de las columnas de transferencia de masa incluyen colectores de liquidos, distribuidores de liquido, soportes de embalaje, y bandejas que se extienden a traves de la seccion transversal horizontal de la columna y estan soportadas sobre anillos, barras de atornillar u otras estructuras fijas o fijadas de alguna manera a la superficie interior del armazon de la columna.

En columnas de mayor diametro, soportes en las vigas y armazones se utilizan comunmente para resistir la deflexion o colgamiento de las partes internas que de otro modo resultarian del peso de las partes internas y las cargas ejercidas sobre las partes internas por las corrientes de fluido. Este colgamiento de las partes internas generalmente no es deseable debido a que causa una mala distribucion del fluido ya que la corriente de fluido tiende a fluir hacia la parte baja de la parte interna y agruparse alli en lugar de fluir de la manera uniforme deseada a lo largo o dentro de la parte interna. Estos soportes, se fijan, de forma tipica, en sus extremos opuestos al armazon de la columna y se extienden horizontalmente a traves de la region interna abierta de la columna en relacion paralela y separada. La parte interna se apoya a continuacion sobre una superficie superior de los soportes o sobre bordes inferiores provistos sobre los soportes.

Una abertura con una cubierta que puede cerrarse, conocida como tapa, se proporciona en el armazon de la columna de transferencia de masa para permitir que una persona entre en la columna para la instalacion, inspeccion o reparacion de las partes internas de la columna. Tambien se utiliza una tapa para permitir el paso de las partes internas a traves del armazon de la columna durante la instalacion inicial de las partes internas y durante la renovacion de la columna. El tamano de la tapa dicta el tamano de las partes internas que pueden pasar a traves de la tapa. Por esta razon, las partes internas se fabrican, de forma tipica, en multiples segmentos que son lo suficientemente pequenos como para pasar a traves de la tapa. Las partes internas se ensamblan, a continuacion, dentro de la columna mediante tornillos o soldadura de los segmentos individuales. Las partes internas pueden desmontarse en la operacion inversa.

Durante la construccion inicial de las columnas de transferencia de masa de mayor diametro, el armazon se suele montar a menudo en secciones, instalando facilmente las partes internas a traves de la parte superior abierta de la seccion del armazon asociada sin las limitaciones de tamano que presenta la tapa. No obstante, puede ser deseable ensamblar las partes internas de estas columnas desde segmentos que estan dimensionados para ajustarse a traves de la tapa para permitir que las partes internas se desmonten y se retiren de la columna durante la renovacion posterior de la columna.

En general, no es deseable usar pernos para asegurar los segmentos individuales de los soportes entre si en columnas de transferencia de masa de mayor diametro debido a que las cargas altas transportadas por los soportes pueden provocar suficiente deflexion en el soporte para exponer algunos pernos a una fuerza de cizalladura suficientemente alta para causar el fallo de los pernos. Al fallar estos pernos, una mayor fuerza de cizalladura se desplaza a otros pernos y se puede producir una progresion de fallos de pernos que podrian llevar a una mayor deflexion y, en ultima instancia, al colapso del soporte y de la parte interna asociada. Soldar los segmentos del soporte reduce el riesgo de deflexion y colapso, pero la soldadura requiere personal de instalacion mas especializado del que se requiere para atornillar los segmentos entre si. Ademas, soldar los segmentos de soporte entre si puede no ser una opcion disponible dentro de ciertas columnas, tal como durante una renovacion de la columna, cuando los residuos del procesamiento que se han producido en la columna presentan un riesgo de incendio o explosion.

La patente US-5069830 se describe una placa no soldada para soportar materiales de embalaje en una columna embalada de un aparato en contacto con gas y liquido.

Por lo tanto, existe la necesidad de contar con segmentos de soporte que puedan ensamblarse de una manera que supere los problemas discutidos anteriormente.

En un aspecto, la presente invencion se refiere a una viga de soporte para soportar una parte interna dentro de una columna de transferencia de masa segun la reivindicacion 1. Esta viga de soporte comprende un segmento de la viga

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

superior que tiene extremos opuestos, un tramo longitudinal que se extiende entre los extremos opuestos, un borde inferior, un borde superior, y la primera y segunda caras opuestas; un segmento de la viga inferior que tiene extremos opuestos, un tramo longitudinal que se extiende entre los extremos opuestos, un borde inferior, un borde superior opuesto y una primera y segunda caras opuestas; y una pluralidad de conectores que fijan el segmento de la viga superior y el segmento de la viga inferior entre si en alineacion longitudinal con el borde inferior del segmento de la viga superior alineado con el borde superior del segmento de la viga inferior y opuesto a el, en donde cada uno de dichos conectores comprende: un primer soporte fijo a lo largo de las primeras caras de los segmentos de la viga inferior y superior; un segundo soporte fijo a lo largo de las segundas caras de los segmentos de la viga inferior y superior; y un pasador de transferencia de carga que se extiende a traves de orificios de indexacion alineados en el primer y segundo soportes y un orificio formado en uno o ambos segmentos de la viga inferior y superior, en donde el borde inferior del segmento de la viga superior esta separado del borde superior del segmento de la viga inferior opuesto mediante el pasador de transferencia de carga que se extiende a traves de los orificios de indexacion alineados en el primer y segundo soportes.

La viga de soporte se divide longitudinalmente en un segmento de la viga inferior y un segmento de la viga superior que tiene extremos opuestos que se extienden longitudinalmente. Los extremos opuestos pueden extenderse linealmente o pueden ser sinusoidales o de otro diseno deseado. Los segmentos de la viga inferior y superior estan unidos entre si mediante uno o mas conectores en una o mas posiciones separadas longitudinalmente. Los conectores sirven para endurecer y resistir a la deflexion lateral de los segmentos de la viga inferior y superior en relacion uno con el otro y para transferir la carga transportada por el segmento de la viga superior al segmento de la viga inferior o para transferir la carga transportada por el segmento de la viga inferior al segmento de la viga superior. La separacion entre los conectores puede ser uniforme o los conectores pueden estar mas estrechamente separados en ciertas regiones donde la viga de soporte se somete a mayor tension o como resultado de la interferencia fisica de otras partes internas de la columna.

En una realizacion, cada conector comprende un primer soporte que se extiende a lo largo de una cara de ambos segmentos de la viga inferior y superior y esta fijado al segmento de la viga inferior y a un segundo soporte que se extiende a lo largo de la cara opuesta de los segmentos de la viga inferior y superior y esta fijado al segmento de la viga superior.

Algunos o todos los conectores incluyen un pasador de transferencia de carga que se extiende a traves de orificios de indexacion alineados en el primer y segundo soportes y un orificio formado en uno o ambos de los segmentos de la viga inferior y superior. Los orificios de indexacion estan colocados y el pasador de transferencia de carga esta dimensionado de forma que cuando el pasador de transferencia de carga se introduce a traves de orificios alineados hace que los bordes opuestos de los segmentos de la viga inferior y superior se separen entre si una distancia preseleccionada para facilitar el montaje de la viga de soporte. Como resultado de la separacion entre los segmentos de la viga inferior y superior, toda la carga transportada por el segmento de la viga superior se transfiere al segmento de la viga inferior, o viceversa, a traves de los conectores. El pasador de transferencia de carga esta fijado preferiblemente a uno solo, pero no a ambos, del primer y segundo soporte de manera que los segmentos de la viga superior e inferior puedan separarse entre si sin tener que desconectar primero el pasador de transferencia de carga. El pasador de transferencia de carga se construye a partir de un metal u otro material que tiene una resistencia de cizalladura suficiente para resistir las fuerzas de cizalladura aplicadas al pasador cuando la viga de soporte esta totalmente cargada durante el funcionamiento de la columna.

Cada conector puede incluir, ademas, un primer elemento de fijacion que se extiende a traves de orificios alineados en el primer y segundo soporte y un primer orificio formado en el segmento de la viga inferior. Cada conector tambien puede incluir un segundo elemento de fijacion que se extiende a traves de orificios alineados adicionales en el primer y segundo soportes y un segundo orificio formado en el segmento de la viga superior. Los elementos de fijacion estan destinados a resistir el desplazamiento lateral del segmento de la viga superior en relacion al segmento de la viga inferior.

Para facilitar el paso de los segmentos separados de la viga inferior y superior a traves de una abertura en la tapa en el armazon de la columna, el primer y segundo soporte en una realizacion no extienden la altura total de la viga de soporte. El primer y segundo soporte solapan la union entre los segmentos de la viga superior e inferior y tienen una longitud que permite que el primer y segundo soporte se extiendan a lo largo de una parte suficiente de la altura de la viga de soporte para proporcionar la resistencia deseada al desplazamiento y a la deflexion de los segmentos de la viga superior e inferior, al mismo tiempo que permiten que los segmentos de la viga superior e inferior individuales pasen a traves de la tapa. Para proporcionar una mayor resistencia al desplazamiento lateral del segmento de la viga superior con respecto al segmento de la viga inferior, el primer soporte solapa mas de la primera cara del segmento de la viga inferior que la primera cara del segmento de la viga superior y el segundo soporte solapa mas de la segunda cara del segmento de la viga superior que la segunda cara del segmento de la viga inferior. Como ejemplo, los primeros soportes se pueden extender a lo largo de toda la altura del segmento de la viga inferior y aproximadamente un cuarto de la altura del segmento de la viga superior y los segundos soportes pueden extenderse a lo largo de toda la altura del segmento de la viga superior y aproximadamente un cuarto de la altura del segmento de la viga inferior. El primer y segundo soportes pueden ser de cualquier forma adecuada, tales como canales en U que se colocan con sus patas o bordes que se extienden hacia fuera desde la cara asociada de los segmentos de la viga superior e inferior.

Los segmentos de la viga superior y/o inferior pueden incluir muescas que reducen el peso de la viga de soporte y crean aberturas para permitir que las corrientes de fluido pasen lateralmente a traves de la viga de soporte. Uno o varios bordes que se extienden hacia fuera pueden colocarse en el borde superior de la viga de soporte para

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

proporcionar una superficie de soporte mas amplia para la parte interna que esta soportada por la viga de soporte. Uno o mas bordes que se extienden hacia fuera pueden colocarse en o cerca del borde inferior de la viga de soporte para proporcionar superficies de soporte adicionales para una segunda parte interna soportada por la viga de soporte.

Una realizacion no reivindicada se refiere a una parte interna de la columna soportada dentro de una region interna abierta de una columna de transferencia de masa por medio de una pluralidad de las vigas de soporte anteriormente descritas colocadas en relacion paralela.

En otro aspecto, la presente invencion se dirige a un metodo de preparacion de la viga de soporte descrita anteriormente segun la reivindicacion 11. El metodo incluye las etapas de formar primero el conector mediante la colocacion temporal de los segmentos de la viga superior e inferior en la alineacion o registro deseados entre si, con el primer soporte colocado a lo largo de una cara de los segmentos de la viga inferior y superior y un segundo segmento a lo largo de una cara opuesta de los segmentos de la viga inferior y superior en alineacion general con el primer soporte, introduciendo un pasador de transferencia de carga a traves de los orificios de indexacion en los soportes primero y segundo y un orificio en el segmento de la viga inferior y/o superior, fijando el primer soporte al segmento de la viga inferior y el segundo soporte al segmento de la viga superior, y fijando el pasador de transferencia de carga al primer o segundo soporte. Los orificios alineados tambien se pueden formar en los soportes primero y segundo y en los segmentos de la viga inferior y superior para recibir elementos de fijacion.

En otra realizacion no reivindicada, se describe un metodo de ensamblar la viga de soporte descrita anteriormente dentro de una columna de transferencia de masa. El metodo comprende las etapas de pasar los segmentos de la viga inferior y superior separados a traves de una abertura de una tapa en un armazon de la columna de transferencia de masa, alineando longitudinalmente los segmentos de la viga inferior y superior, insertando el pasador de transferencia de carga a traves del orificio en el segmento de la viga inferior y/o el segmento de la viga superior y luego a traves del orificio de indexacion en el primer o segundo soporte al cual todavia no se ha fijado, insertando un elemento de fijacion a traves de los orificios alineados y fijando el elemento de fijacion al primer y segundo soportes. La viga de soporte puede fijarse al armazon de la columna de transferencia de masa durante o despues del montaje de la viga de soporte.

Breve descripcion de los dibujos

La Fig. 1 es una vista lateral en alzado de una columna en la cual esta previsto que se produzca una transferencia de masa y/o calor y en la cual una parte del armazon de la columna esta separada para mostrar las vigas de soporte de la presente invencion;

la Fig. 2 es una vista lateral en alzado fragmentaria de una viga de soporte fabricada segun una realizacion de la presente invencion;

la Fig. 3 es una vista en alzado del extremo de la viga de soporte tomada en seccion vertical a lo largo de la linea 3-3 en la Fig. 2 para mostrar detalles del conector que une los segmentos de la viga superior e inferior;

la Fig. 4 es una vista en perspectiva superior de la viga de soporte;

la Fig. 5 es una vista en perspectiva parcialmente despiezada de la viga de soporte;

la Fig. 6 es una vista en perspectiva fragmentaria de la columna que muestra un numero de vigas de soporte montadas dentro de la columna;

la Fig. 7 es una vista en perspectiva fragmentaria de la columna que muestra dos bandejas de contacto soportadas por una realizacion alternativa de las vigas de soporte;

la Fig. 8 es una vista lateral en alzado de una de las vigas de soporte de la realizacion alternativa;

la Fig. 9 es una vista en alzado del extremo de la viga de soporte de la realizacion alternativa tomada en seccion vertical a lo largo de la Linea 9-9 en la Fig. 8 para mostrar detalles del conector que une los segmentos de la viga superior e inferior;

la Fig. 10 es una vista en perspectiva superior de la viga de soporte de la realizacion alternativa;

la Fig. 11 es una vista lateral en alzado fragmentaria de otra realizacion alternativa de la viga de soporte con uno de los conectores retirados para mostrar detalles de la estructura; y

la Fig. 12 es una vista en perspectiva superior de una realizacion alternativa de la viga de soporte.

Descripcion detallada

Volviendo ahora a los dibujos con mayor detalle y empezando por la Fig. 1, se representa de forma general mediante el numero 10, una columna de transferencia de masa adecuada para usar en procesos en los que se pretende que se

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

produzca transferencia de masa y/o intercambio de calor entre corrientes de fluido que fluyen contracorriente. La columna 10 de transferencia de masa incluye un armazon 12 externo vertical, que de forma general tiene una configuracion cilindrica, aunque son posibles otras orientaciones, tales como horizontal, y configuraciones, como la poligonal, estando dentro del ambito de la presente invencion. El armazon 12 es de cualquier altura y diametro adecuados y se construye a partir de uno o mas materiales rigidos que son de forma deseable inertes a, o de otro modo compatibles con, los fluidos y las condiciones presentes durante el funcionamiento de la columna 10 de transferencia de masa.

La columna 10 de transferencia de masa es de un tipo usado para procesar corrientes de fluido, de forma tipica corrientes de liquido y vapor, para obtener productos de fraccionamiento y/o causar de otro modo la transferencia de masa y/o el intercambio termico entre las corrientes de fluido. Por ejemplo, la columna 10 de transferencia de masa puede ser una en la que se produzca un proceso de fraccionamiento atmosferico de crudo, vacio de lubricante, vacio de crudo, fraccionamiento de craqueo termico o de fluido, fraccionamiento de coquizador o reductor de viscosidad, depuracion de coque, depuracion de gases del reactor, enfriamiento de gas, desodorizacion de aceite comestible, depuracion del control de contaminacion, y otros procesos.

El armazon 12 de la columna 10 de transferencia de masa define una region 14 interna abierta en la que se produce la transferencia de masa deseada y/o el intercambio termico entre las corrientes de fluido. Normalmente, las corrientes de fluido comprenden una o mas corrientes de vapor ascendentes y una o mas corrientes de liquido descendentes. Alternativamente, las corrientes de fluido pueden comprender tanto corrientes de liquido ascendente y descendente como una corriente de gas ascendente y una corriente de liquido descendente.

Las corrientes de fluido son dirigidas a la columna 10 de transferencia de masa a traves de cualquier numero de tuberias 16 de alimentacion colocadas en lugares adecuados a lo largo de la altura de la columna 10 de transferencia de masa. Tambien se pueden generar una o mas corrientes de vapor dentro de la columna 10 de transferencia de masa en lugar de introducirlas en la columna 10 de transferencia de masa a traves de las tuberias 16 de alimentacion. La columna 10 de transferencia de masa tambien incluira, de forma tipica, una tuberia elevada 18 para eliminar un producto o subproducto de vapor y una tuberia 20 de derivacion de corriente inferior para eliminar un producto o subproducto liquido de la columna 10 de transferencia de masa. Otros componentes de la columna que estan, de forma tipica, presentes, como tuberias de corriente de reflujo, intercambiadores de calor, condensadores, difusores de vapor y similares, no se ilustran en los dibujos porque son de caracter convencional y no se estima necesario ilustrar estos componentes para comprender la presente invencion.

La columna 10 de transferencia de masa incluye una tapa 22 que proporciona una abertura que puede cerrarse de un diametro preseleccionado a traves del armazon 12 para permitir que las personas entren y salgan de la region interna 14 dentro de la columna 10 de transferencia de masa, tal como para la instalacion, inspeccion y reparacion o reemplazo de partes internas colocadas dentro de la columna 10 de transferencia de masa. La tapa 22 sirve tambien para permitir que las partes componentes de las diversas partes internas de la columna puedan pasar a traves de la tapa 22 durante la instalacion o retirada de las partes internas. La tapa 22 se muestra colocada cerca de la parte inferior de la columna 10 de transferencia de masa para permitir que las personas accedan a la tapa 22 sin el uso de escaleras o andamios, pero la tapa 22 o multiples tapas 22 pueden colocarse en otros lugares.

Dos grupos de vigas 24 de soporte de la presente invencion se colocan dentro de la region 14 interna abierta de la columna 10 de transferencia de masa en lugares separados verticalmente. Cada grupo de vigas 24 de soporte se muestra soportando sobre sus superficies superiores una bandeja 26 de contacto de diseno convencional. Debe entenderse que las bandejas 26 de contacto son meramente representativas de un tipo de columna interna que puede estar soportada por las vigas 24 de soporte segun la presente invencion. Otras partes internas de la columna utilizables en la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, colectores de liquido, distribuidores de liquido, y soportes de embalaje estructurados y aleatorios.

Las vigas 24 de soporte dentro de cada grupo se extienden en una relacion separada paralela y lateral a lo largo de la seccion transversal horizontal de la columna 10 de transferencia de masa. Debido a la configuracion circular del armazon 12 de la columna, las vigas 24 de soporte tienen diferentes tramos longitudinales que corresponden a la distancia cordal a traves de la columna 10 de transferencia de masa en la ubicacion en la que cada viga 24 de soporte esta colocada.

Volviendo de forma adicional a las Figs. 2-6, en una realizacion, cada viga 24 de soporte tiene extremos opuestos 28 y 30, un borde 32 superior rebordeado, un borde 34 inferior rebordeado, y un tramo longitudinal que se extiende entre los extremos opuestos 28 y 30. La viga 24 de soporte esta dividida a lo largo de su longitud longitudinal en un segmento 36 de la viga inferior y un segmento 38 de la viga superior. Como se puede ver mejor en la Fig. 5, el segmento 36 de la viga inferior tiene un borde superior 40 que se orienta y esta alineado verticalmente con un borde inferior 42 del segmento 38 de la viga superior. Los bordes opuestos 40 y 42 se extienden linealmente o en otro patron deseado, tal como sinusoidal, a lo largo de toda la longitud longitudinal de la viga 24 de soporte.

El segmento 36 de la viga inferior esta unido al segmento 38 de la viga superior mediante una pluralidad de conectores 44 que estan colocados en ubicaciones separadas a lo largo del tramo longitudinal de la viga 24 de soporte. Los conectores 44 sirven para endurecer y resistir la deflexion lateral de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior entre si y para transferir la carga transportada por el segmento 38 de la viga superior al segmento

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

36 de la viga inferior o para transferir la carga transportada por el segmento 36 de la viga inferior al segmento 38 de la viga superior. La separacion entre los conectores adyacentes 44 puede ser uniforme o los conectores 44 pueden estar mas estrechamente separados en regiones donde la viga 24 de soporte se somete a mayor tension o la separacion puede variar como resultado de la interferencia fisica de otras partes internas de la columna.

Cada conector 44 comprende un primer soporte 46 que se extiende a lo largo de una cara de ambos segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior y esta fijado al segmento 36 de la viga inferior mediante soldadura o de cualquier otra forma adecuada que permita que el primer soporte 46 permanezca firmemente fijado al segmento 36 de la viga inferior cuando se somete a fuerzas de carga durante el funcionamiento de la columna 10 de transferencia de masa. En una realizacion, cada conector 44 tambien incluye un segundo soporte 48 que se extiende a lo largo de la cara opuesta de los segmentos de la viga superior e inferior 36 y 38 y esta fijado al segmento 38 de la viga superior mediante soldadura o de cualquier otra forma adecuada. El primer y segundo soportes 46 y 48 en cada conector 44 estan en alineacion horizontal general, pero estan preferiblemente desplazados verticalmente como se describe con mayor detalle a continuacion. El primer y segundo soportes 46 y 48 estan formados a partir de metales o de otros materiales que tengan la suficiente rigidez para resistir las fuerzas aplicadas al primer y segundo soportes 46 y 48 y durante el funcionamiento de la columna 10 de transferencia de masa. El primer y segundo soportes 46 y 48 pueden ser de cualquier forma adecuada, tales como canales en U que se colocan con sus patas o bordes que se extienden hacia fuera desde la cara asociada de los segmentos 36 y 38 de la viga superior e inferior.

Algunos o todos los conectores 44 incluyen un pasador 50 de transferencia de carga que se extiende a traves de los orificios 52 de indexacion alineados en el primer y segundo soportes 46 y 48 y un orificio 54 formado en uno o ambos segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior. Por ejemplo, cuando el orificio 54 esta colocado en la linea central longitudinal de la viga 24 de soporte, se forma como una muesca hemisferica en el borde superior 40 del segmento 36 de la viga inferior y una muesca hemisferica en el borde inferior 42 del segmento 38 de la viga superior. Los orificios 52 de indexacion y el pasador 50 de transferencia de carga se dimensionan para que el pasador 50 de transferencia de carga encaje estrechamente dentro de los orificios 52 de indexacion. El orificio alineado 54 formado en uno o ambos de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior puede tener un diametro ligeramente mayor que los orificios 52 de indexacion para facilitar el montaje de la viga 24 de soporte.

Preferiblemente, los orificios 52 de indexacion se colocan en el primer y segundo soportes 46 y 48 para que el pasador 50 de transferencia de carga haga que los bordes superior e inferior opuestos 40 y 42 de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior, respectivamente, esten separados a una distancia preseleccionada. Esta separacion entre los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior facilita el montaje de la viga 24 de soporte al evitar que los bordes 40 y 42 superior e inferior impidan el alineamiento manual de los orificios 52 de indexacion. Como resultado de esta separacion entre los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior, toda la carga transportada por el segmento 38 de la viga superior se transfiere al segmento 36 de la viga inferior a traves de los conectores 44 o viceversa. Por ejemplo, cuando la bandeja 26 u otra parte interna esta soportada en el borde superior 32 del segmento 38 de la viga superior y el segmento 36 de la viga inferior esta soportado en el armazon 12 de la columna, los conectores 44 transfieren la carga desde el segmento 38 de la viga superior al segmento 36 de la viga inferior. En otro ejemplo, cuando la bandeja 26 u otra parte interna esta soportada por el segmento 36 de la viga inferior y el segmento 38 de la viga superior esta soportado sobre el armazon 12 de la columna, los conectores 44 transfieren la carga desde el segmento 36 de la viga inferior al segmento 38 de la viga superior.

Para facilitar el desmontaje de la viga 24 de soporte, el pasador 50 de transferencia de carga en una realizacion se fija a uno del primer y segundo soportes 46 o 48, pero no a ambos, mediante soldadura o cualquier otro metodo adecuado. De forma alternativa, el pasador 50 puede ser un perno que se asegura al primer y segundo soportes 46 y 48 mediante una tuerca roscada en el perno. Debido a que la carga es transferida desde el segmento 38 de la viga superior al segmento 36 de la viga inferior principalmente a traves del pasador 50 de transferencia de carga, se construye a partir de un metal u otro material que tenga una resistencia de cizalladura suficiente para resistir las fuerzas de cizalladura aplicadas al pasador 50 de transferencia de carga cuando la viga 24 de soporte esta totalmente cargada durante el funcionamiento de la columna 10 de transferencia de masa.

Cada uno de los conectores 44 incluye una pluralidad de elementos 56 de sujecion que se extienden a traves de orificios alineados 58 en el primer y segundo soportes 46 y 48, asi como orificios 60 formados en el segmento 36 de la viga inferior y el segmento 38 de la viga superior. Los elementos 56 de sujecion pueden incluir unidades de tuerca y perno u otros dispositivos de sujecion facilmente desmontables con la resistencia suficiente para resistir el desplazamiento lateral del segmento 38 de la viga superior en relacion al segmento 36 de la viga inferior.

Para permitir el paso de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior separados a traves de la tapa abierta 22 en el armazon 12 de la columna, el primer y segundo soportes 46 y 48 en una realizacion tienen una altura inferior a la altura de la viga 24 de soporte. El primer y segundo soportes 46 y 48 tienen cada uno una altura suficiente para solapar el punto de union entre los segmentos 36 y 38 de la viga superior e inferior mientras que se extienden a lo largo de una parte suficiente de la altura de la viga 24 de soporte para proporcionar la resistencia deseada al desplazamiento y a la deflexion de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior, si bien permitiendo que los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior pasen a traves de la tapa 22. De forma deseable, el primer soporte 46 solapa mas del segmento 36 de la viga inferior que el segmento 38 de la viga superior y el segundo soporte 48 solapa mas del segmento 38 de la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

viga superior que el segmento 36 de la viga inferior. Como ejemplo, los primeros soportes 46 pueden extenderse a lo largo de toda la altura del segmento 36 de la viga inferior y aproximadamente un cuarto de la altura del segmento 38 de la viga superior y los segundos soportes 48 pueden extenderse a lo largo la altura completa del segmento 38 de la viga superior y aproximadamente un cuarto de la altura del segmento 36 de la viga inferior.

En las realizaciones de las vigas 24 de soporte ilustradas en las Figs. 2-10, las vigas 24 de soporte incluyen una serie de muescas separadas 62 que reducen el peso de las vigas 24 de soporte y permiten que las corrientes de fluido pasen lateralmente a traves de las vigas 24 de soporte. Las muescas 62 se muestran adyacentes a los conectores 44 y tienen una configuracion hexagonal, pero debe entenderse que pueden seleccionarse otras posiciones y configuraciones dentro del alcance de la presente invencion. En la realizacion ilustrada en la Fig. 11, las muescas se omiten de la viga 24 de soporte.

En las realizaciones de las vigas de soporte ilustradas en las Figs. 2-11, los bordes 64 que se extienden hacia fuera estan colocados en el borde superior 32 de las vigas 24 de soporte para proporcionar un area de superficie mayor para soportar las bandejas 26 u otras partes internas de la columna. Los bordes 66 que se extienden hacia fuera tambien estan colocados en o cerca del borde inferior 34 de las vigas 24 de soporte y pueden servir para soportar paneles individuales de una segunda bandeja 26 como se muestra en la Fig. 7 en relacion con la realizacion alternativa de las vigas 24 de soporte que se muestra en las Figs. 7-10. Los bordes 66 que se extienden hacia fuera tambien pueden servir para proporcionar una base mas amplia para soportar los extremos opuestos 28 y 30 de las vigas 24 de soporte sobre los asientos 68 (Fig. 6) soldados o fijados de otro modo al armazon 12 de la columna. Las placas 70 de empernado (Fig. 6) tambien estan soldadas o fijadas de otro modo al armazon 12 de la columna para asegurar aun mas los extremos opuestos 28 y 30 de las vigas 24 de soporte por medio de ensambles de tuerca y perno (no mostrados) que se extienden a traves de los orificios 72 de pernos en los extremos 28 y 30. En la realizacion de la viga 24 de soporte mostrada en la Fig. 12, se provee un solo borde 64 en el borde superior 32 de la viga 24 de soporte y se provee un solo borde 66 en el borde inferior 34 de la viga 24 de soporte. Los bordes individuales 64 y 66 estan colocados en el mismo lado de la viga 24 de soporte, pero pueden colocarse de forma alternativa en lados opuestos de la viga 24 de soporte.

En otra realizacion de la invencion, el segundo soporte 48 puede omitirse en cada conector 44 y los orificios 52 de indexacion se forman simplemente en el primer soporte 46 y en el segmento 36 o 38 de la viga inferior o superior. En esta realizacion, los primeros soportes 46 pueden colocarse en caras opuestas de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior en un diseno alternante u otro, con los orificios 52 de indexacion formados en los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior con el diseno alternante.

La presente invencion incluye un metodo de preparar la viga 24 de soporte antes de la instalacion dentro de la columna 10 de transferencia de masa. El metodo comprende las etapas de conformacion del conector 44 colocando temporalmente los segmentos 36 y 38 de la viga superior e inferior en la alineacion o registro entre si deseados con una ligera separacion entre los bordes 32 y 34 superior e inferior opuestos, colocando el primer soporte 46 a lo largo de una cara de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior, colocando el segundo soporte a lo largo de una cara opuesta de los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior en alineacion general con el primer soporte 46, introduciendo el pasador 50 de transferencia de carga a traves de los orificios 52 de indexacion alineados en el primer y segundo soportes 46 y 48 y el orificio 54 en los segmentos 36 y/o 38 de la viga inferior y/o superior, fijando el primer soporte 46 al segmento 36 de la viga inferior y el segundo soporte 48 al segmento 38 de la viga superior, y fijando el pasador 50 de transferencia de carga al primer o segundo soporte 46 o 48. Los orificios alineados 58 y 60 se forman tambien en el primer y segundo soportes y los segmentos de la viga inferior y superior, respectivamente, para recibir 56 elementos de fijacion durante el montaje posterior de la viga 24 de soporte en la columna 10 de transferencia de masa. Al preparar la viga 24 de soporte de esta manera, puede volver a ensamblarse facilmente en la columna 10 de transferencia de masa con los conectores 44 haciendo que los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior vuelvan a la alineacion lograda durante la preparacion de la viga 24 de soporte.

La invencion se refiere, ademas, a un metodo de ensamblar la viga 24 de soporte dentro de la columna 10 de transferencia de masa. El metodo comprende las etapas de pasar los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior separados a traves de la tapa abierta 22 o a traves de otra abertura en el armazon 12 de la columna, llevando los segmentos 36 y 38 de la viga inferior y superior a una alineacion que se extiende vertical y longitudinalmente, introduciendo el pasador de transferencia de carga a traves del orificio en el segmento de la viga inferior y/o el segmento de la viga superior y luego a traves del orificio de indexacion en el primer o segundo soporte 46 o 48 a los que no ha sido anteriormente fijado, introduciendo un elemento 56 de fijacion a traves de los orificios alineados 60, y fijando el elemento de fijacion al primer y segundo soportes 46 y 48. La viga 24 de soporte puede fijarse parcialmente al armazon 12 de la columna durante el montaje de la viga de soporte. Por ejemplo, el segmento 36 de la viga inferior puede colocarse sobre los asientos 68 y atornillarse a las placas 70 de empernado antes de fijar el segmento 38 de la viga superior al segmento 36 de la viga inferior. De forma alternativa, la viga 24 de soporte puede ensamblarse completamente antes de colocarse sobre los asientos 68 y atornillarse a las placas 70 de empernado. La columna 10 puede estar en una orientacion vertical durante el montaje de la viga 24 de soporte o puede estar en una orientacion horizontal u otra orientacion deseada durante el ensamblado.

Claims (11)

10

15

20

25

30

2.

35

3.

40 4.

45

5.

50

6.

55

7.

60

8.

REIVINDICACIONES

Una viga (24) de soporte para soportar una parte interna (26) dentro de una columna (10) de transferencia de masa, comprendiendo dicha viga (24) de soporte:

un segmento (38) de la viga superior que tiene extremos opuestos, un tramo longitudinal que se extiende entre los extremos opuestos, un borde inferior (42), un borde superior, y primera y segunda caras opuestas;

un segmento (36) de la viga inferior que tiene extremos opuestos, un tramo longitudinal que se extiende entre los extremos opuestos, un borde inferior, un borde (40) superior opuesto, y primera y segunda caras opuestas; y

una pluralidad de conectores (44) que fijan juntos el segmento (38) de la viga superior y segmento (36) de la viga inferior en alineacion longitudinal con el borde inferior (42) del segmento (38) de la viga superior alineado con el borde superior (40) del segmento (36) de la viga inferior y opuesto a el,

en donde cada uno de dichos conectores (44) comprende:

un primer soporte (46) fijado a lo largo de las primeras caras de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior;

un segundo soporte (48) fijado a lo largo de las segundas caras de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior; y

un pasador (50) de transferencia de carga que se extiende a traves de los orificios (52) de indexacion alineados en el primer y segundo soportes (46, 48) y un orificio (54) formado en uno o ambos de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior,

en donde el borde inferior (42) del segmento (38) de la viga superior esta separado del borde (40) superior opuesto del segmento (36) de la viga inferior por el pasador (50) de transferencia de carga que se extiende a traves de los orificios (52) de indexacion alineados en el primer y segundo soportes (46, 48).

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 1, en donde los orificios (52) de indexacion y el pasador (50) de transferencia de carga se dimensionan para que el pasador (50) de transferencia de carga encaje estrechamente dentro de los orificios (52) de indexacion alineados y se transfiera una carga desde el segmento (38) de la viga superior al segmento (36) de la viga inferior principalmente a traves del pasador (50) de transferencia de carga.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 2, en donde cada uno de los conectores (44) incluye al menos un elemento (56) de fijacion que se extiende a traves de orificios alineados (58) en el primer y segundo soportes (46, 48) y otro orificio (54) formado en el segmento (36) de la viga inferior o en el segmento (38) de la viga superior.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 2, en donde cada uno de los conectores (44) incluye un primer elemento (56) de fijacion que se extiende a traves de orificios alineados (58) en el primer y segundo soportes (46, 48) y un primer orificio (60) formado en el segmento (36) de la viga inferior, y un segundo elemento (56) de fijacion que se extiende a traves de orificios (58) alineados adicionales en el primer y segundo soportes (46, 48) y un segundo orificio (60) formado en el segmento (38) de la viga superior.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 4, en donde el primer soporte (46) solapa mas de la primera cara del segmento (36) de la viga inferior que la primera cara del segmento (38) de la viga superior y el segundo soporte (48) solapa mas de la segunda cara del segmento (38) de la viga superior que la segunda cara del segmento (36) de la viga inferior.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 1, en donde cada uno de los conectores (44) incluye un primer elemento (56) de fijacion que se extiende a traves de orificios alineados (58) en el primer y segundo soportes (46, 48) y un primer orificio (60) formado en el segmento (36) de la viga inferior, y un segundo elemento (56) de fijacion que se extiende a traves de orificios (58) alineados adicionales en el primer y segundo soportes (46, 48) y un segundo orificio (60) formado en el segmento (38) de la viga superior.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 6, en donde el primer soporte (46) solapa mas de la primera cara del segmento (36) de la viga inferior que la primera cara del segmento (38) de la viga superior y el segundo soporte (48) solapa mas de la segunda cara del segmento (38) de la viga superior que la segunda cara del segmento (36) de la viga inferior.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 1, en donde el primer soporte (46) solapa mas de la primera cara del segmento (36) de la viga inferior que la primera cara del segmento (38) de la viga superior y el segundo soporte (48) solapa mas de la segunda cara del segmento (38) de la viga superior que la segunda cara del segmento (36) de la viga inferior.

10

10.

15

11.

20

25

30

35

12.

40 13.

45 14.

50 15.

16.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 1, en donde la pluralidad de los conectores (44) fijan de forma adicional el segmento (38) de la viga superior y el segmento (36) de la viga inferior juntos en una alineacion que se extiende vertical y horizontalmente con el borde inferior (42) del segmento (38) de la viga superior alineado con el borde superior (40) y opuesto a el del segmento (36) de la viga inferior en relacion espaciada y en donde cada uno de los conectores (44) ademas comprende un primer elemento (56) de fijacion que se extiende a traves de orificios alineados (58) en el primer y segundo soportes (46, 48) y un primer orificio (60) formado en el segmento (36) de la viga inferior, y un segundo elemento (56) de fijacion que se extiende a traves de orificios (58) alineados adicionales en el primer y segundo soportes (46, 48) y un segundo orificio (60) formado en el segmento (38) de la viga superior, en donde el primer soporte (46) solapa mas de la primera cara del segmento (36) de la viga inferior que la primera cara del segmento (38) de la viga superior y el segundo soporte (48) solapa mas de la segunda cara del segmento (38) de la viga superior que la segunda cara del segmento (36) de la viga inferior.

La viga (24) de soporte de la reivindicacion 1 o 9, que incluye una pluralidad de muescas separadas (62) en los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior para permitir que las corrientes de fluido pasen lateralmente a traves de la viga (24) de soporte.

Un metodo de preparacion de una viga (24) de soporte para usar en una columna (10) de transferencia de masa, comprendiendo dicho metodo las etapas de:

colocar los segmentos (38, 36) de la viga superior e inferior alineados entre si vertical y longitudinalmente; colocar un primer soporte (46) a lo largo de una cara de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior y un segundo soporte (48) a lo largo de una cara opuesta de los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior en alineacion general con el primer soporte (46);

insertar un pasador (50) de transferencia de carga a traves de los orificios (52) de indexacion alineados en cada uno del primer y segundo soportes (46, 48) y un orificio (54) en los segmentos (36, 38) de la viga inferior y/o superior;

fijar el primer soporte (46) al segmento (36) de la viga inferior y el segundo soporte (48) al segmento (38) de la viga superior mientras que el pasador (50) de transferencia de carga se inserta a traves de los orificios (52) de indexacion; y

fijar cada pasador (50) de transferencia de carga al primer soporte asociado (46) o al segundo soporte asociado (48) de manera que una carga se transfiera desde el segmento (38) de la viga superior al segmento (36) de la viga inferior principalmente a traves de los pasadores (50) de transferencia de carga, en donde el pasador (50) de transferencia de carga tiene una resistencia de cizalladura suficiente para resistir las fuerzas de cizalladura aplicadas al pasador (50) de transferencia de carga cuando la viga (24) de soporte se carga totalmente durante el funcionamiento de la columna (10) de transferencia de masa.

El metodo de la reivindicacion 11, que incluye la etapa de formar orificios alineados (58) en el primer y segundo soportes (46, 48) y los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior a traves de los cuales se puedan introducir los elementos (56) de sujecion.

El metodo de la reivindicacion 11, en donde dicha etapa de colocar los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior incluye la etapa de colocar los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior con una ligera separacion entre un borde superior del segmento (36) de la viga inferior y un borde inferior opuesto del segmento (38) de la viga superior.

El metodo de la reivindicacion 11, que incluye las etapas de hacer pasar los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior a traves de una tapa abierta (22) en un armazon de la columna (10); insertar un elemento (56) de fijacion a traves de los orificios alineados en el primer y segundo soportes (46, 48) y el segmento (36, 38) de la viga inferior o superior; y fijar el elemento (56) de fijacion al primer y segundo soportes (46, 48).

El metodo de la reivindicacion 14, en donde el pasador (50) de transferencia de carga mantiene los segmentos (36, 38) de la viga inferior y superior en una relacion de separacion.

El metodo de la reivindicacion 14, que incluye la etapa de fijar la viga (24) de soporte al armazon de la columna (10).

El metodo de la reivindicacion 14, que incluye la etapa de soportar una parte interna (26) sobre la viga (24) de soporte.