JP2003024766A - 充填塔の液体分配器 - Google Patents
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Abstract
通路を通して液体が流されて二次通路へ導かれ、平静な
流れとして二次通路の流出システムへ流入されるように
した「要素分配器」式の好ましく安価な液体分配器を提
供する。 【解決手段】 充填塔(6)の液体分配器(1)は、主
通路(2)、複数の二次通路(3)、および主通路の流
出システム(5)を有する。分配すべき液体(4)は、
この流出システムにより予め定められた比率で二次通路
3に給送されることができる。流出システム(5)は主
通路の側壁の開口(20)と、この開口から流出する液
体(41)のための二次通路に組み合わされたガイド部
材(50)とを含む。液体の誘導については関連する二
次通路へ液体(42)が導かれるようにガイド部材が設
計される。
Description
ing)上を流れるガス流と液体流との間で物質交換を
行うために備えられる請求項1の前文に記載された充填
塔若しくはカラム(column)用の液体分配器、お
よびそのような液体分配器を有する充填塔に関する。
充填塔の良好な効率を得るためには、充填塔(pack
ing)の内面の隅々に亘って均等に分配されて液体が
流れ落ちることが必要である。分配不良が生じないよう
にするためには、液体は均等且つ十分微細に分配されて
充填物上に注ぎ込まれねばならない。これは、通路シス
テムを経て、また流出システムを使用して、液体を充填
物上に分配する適当に設計された液体分配器によって可
能となる。
ributor)」という名称を与えられている周知の
液体分配器では、通路システムは主通路および複数の二
次通路により構成され、二次通路は主通路の下側に配置
される。分配すべき液体は、主通路の流出システムによ
って予め定められている比率で二次通路へ給送される。
一般にこの比率は、二次通路と組み合わされた充填塔の
表面の部分面積の比率に等しく、液体はこの部分面積の
面積に比例して分配される。液体は、二次通路の流出シ
ステムを通して分配器から流出する。二次通路の流出シ
ステムは、例えば排出パイプや衝突プレートを備えた複
数の側部開口、または複数の底部開口として形成され
る。改良すべき分配器の主通路の流出システムは底部へ
向かって開かれたフード状のチャンバによって一般に構
成され、これらのフード状チャンバは二次通路に相当す
る四角い開口の上側に位置する主通路の底部に配列され
ており、チャンバの下縁は一般に溶接されるなどの方法
で開口の縁部にシールされた状態で連結される。これら
のチャンバの側壁の開口は、主通路から流出した液体を
組み合う二次通路へ流入させる。この流入時に、途切れ
たりむらのある流れの場が生じ、これが二次通路の流出
システムにおける著しく不安定な変動した流出流れを形
成することになる。主通路に関しては、フード状チャン
バが分配すべき液体の流れに利用できる通路断面積を制
限すること、および溶接作業のために構造が比較的高価
となるという欠点がある。
システムにより邪魔されることのない主通路を通して液
体が流されて、二次通路へ導かれ、平静な流れとして二
次通路の流出システムへ流入されるようになされた「要
素分配器」式の好ましく安価な液体分配器を提供するこ
とである。この目的は、請求項1に記載された液体分配
器によってかなえられる。
路と、複数の二次通路と、主通路の流出システムとを有
する。分配すべき液体は、この流出システムによって予
め定めた比率で二次通路へ給送されることができる。流
出システムは主通路の側壁の開口と、この開口から流出
する液体のための二次通路に組み合わされたガイド部材
とを含む。液体の誘導については、それぞれ関連する二
次通路へ液体が導かれるようにガイド部材は設計され
る。
発明の液体分配器の有利な実施例に関する。請求項9は
本発明の液体分配器を有する充填塔に関する。
る。
配器1は周知の「要素分配器」であり、主通路2と、頂
部に向かって開かれている二次通路3とを含む。液体分
配器1を安定して設置するための構造部材は図示されて
いない。液体4を均等に分配して充填物7(図3参照)
上に注ぐための、また図示した液体分配器1では基部開
口によって構成されると想像できる二次通路3の流出シ
ステム30も同様に図示されていない。
した主通路2の流出システムを明かにしている。これは
フード状チャンバ21で構成されており、これらのチャ
ンバは開口の上方の主通路2の床面に配列されている。
チャンバの下縁は開口の縁部にシール状態で連結されて
いる。開口22は、主通路2を流出した液体4をチャン
バ21に組み合わされた二次通路3へ流入させる。
れば、分配すべき液体が主通路2の流出システム5によ
って予め定められた比率で二次通路へ給送できることを
認識できる。流出システム5が主通路2の側壁の開口2
0と、この開口から流出する液体41(図3)のための
二次通路3に組み合わされたガイド部材50とを含むの
が本発明による液体分配器1である。図1に示した流出
システムとは対照的に、流出システム5は主通路2を流
れる液体4の障害物をもはや形成しない。
4を二次通路へ分配すべき予め定められた比率と等し
い。
が狭くなっており、この形状によって損失なくジェット
42の形状で液体4を組み合う二次通路3に流入させる
液体の誘導が行われる。基本的に主通路2を流出する液
体ジェット41の水平方向の速度成分だけがガイド部材
50における液体の誘導の影響を受ける。二次通路3へ
向かう速度成分は主に影響されないで保持される。液体
ジェット41は、二次通路3内に平静な流れを形成する
ように、大きな水平方向の速度成分と小さな垂直方向の
速度成分を有して二次通路へ流入する。したがって僅か
な変動の影響しか受けない二次通路3の流出システム3
0を流出する液体44の分配が達成される。すなわち、
液体の分配は変動が非常に僅かである。
通路の長手方向範囲の全体に亘って分布されて配置でき
る。これは、開口20を比較的大きな間隔を隔てて位置
決めして、開口20が互いに非常に接近して配置される
場合よりも隣接する開口20の相互の影響を小さくする
ことができる。
向の断面は、横断面とされた主通路2、長手方向の断面
とされた二次通路3、および定められた充填物7の上部
を示しており、充填物は、例えば、交差通路構造を形成
するように波形の材料面で構成される。処理すべき液体
4はパイプ10を経て主通路2へ給送され(矢印4
0)、そこからガイド部材50を経て二次通路3へ給送
される。そこにおいて液体4は、液体ジェット42によ
って駆動される循環流43を経て、主に均等な状態で流
出システム30(図示せず)へ供給される。
の3つの実施例の詳細が示されており、これらは異なる
状態に形成されたガイド部材50,50’,50’’に
よって相違する。一般に、図4とは対照的に一定した形
式の誘導機構が使用される。この構造をさらに良好に示
すために、各例においてガイド部材50,50’,5
0’’の前部50aならびに二次通路3の対応する部分
を切除した状態で示されている。切除部分50aの側縁
および前縁500は一点鎖線で示されている。二次通路
3の上部側縁31も同様に一点鎖線で示されている。
が、主通路2の2つの長手方向の側面にて対称的に各々
の二次通路3と組み合わされる。しかしながら、例えば
唯一のガイド部材50’’(図6を参照)のそれぞれ
が、偏倚して配置された状態で二次通路3に組み合わさ
れることも可能である。
たガイド部材と同じである。このガイド部材50および
第2のガイド部材50’は、適当な形状のシート金属片
を成形することでそれぞれ作られる。これらのガイド部
材は二次通路3の長手方向に向けられた垂直面に対して
鏡像対称の状態に形成される。
ている。すなわち、1つの傾斜したルーフ面51と、2
つの垂直フランク52と、2つの三角形の面積部分52
と、二次通路3の側面部分35の間に初期応力を与えて
挿入された2つのフランク54とによって構成される。
開口20を通して主通路から流出する液体4は、まず最
初に浅い角度のルーフ面51により下方へ誘導され、ガ
イド部材50の壁部52,53に沿って前縁500へ導
かれ、二次通路3へ流入してその全幅に亘って分配され
る。
ており、次の面積部分を有する。すなわち、垂直側面5
2’と、傾斜した三角形面53’と、二次通路3内に突
き出た垂直壁部分54’と、水平連結面55’とを有し
ている。開口20を流出するパラボラ状の液体ジェット
41は、水平連結面55’に直接に衝突するか、壁部5
2’,53’によって誘導され、水平連結面上を流れて
二次通路3の内部空間へ流入し続ける。
延在する非対称に形成されたガイド部材50’’を示し
ている。これは次の面積部分を有する。すなわち、上部
側面51’’と、側部フランク52’’,520’’
と、三角形面53’’とを有する。ガイド部材50’’
は図6の平面図に示されるように位置することが液体分
配器1にとって適当である。1つの二次通路につき2つ
の対称的なガイド部材50が中央領域に備えられ、また
非対称のガイド部材50’’が外側領域に備えられるこ
とができる。
ド部材50が主通路2および二次通路3に対して形状の
固定された連結を形成するような本発明の液体分配器1
の作製に、連結技術を使用できるようにする。ガイド部
材50,50’,50’’はそれらが組み合う二次通路
3に対して装着されるが、シール状態での連結、特に溶
接結合はもはや必要ない。これは、低費用での製造を可
能にする。使用する場所でガイド部材50を装着するこ
とも利点である。それらは同様にそこで分解でき、これ
は液体分配器1の洗浄に対して良好なアクセス性を与え
る。
は、各例にて解除可能なスナップまたはプラグ連結によ
り二次通路3の側壁35に好ましく固定される。そのよ
うなスナップ連結の半分の部分が図7に示されている。
図4に示されたガイド部材50のフランク54には、そ
のフランク54の平面から弾性的に撓めることのできる
舌540が備えられている。舌540には開口541が
含まれており、前記開口541は真っ直ぐな下縁542
を有する。ガイド部材50が二次通路3上に押さえつけ
られると(矢印530)、舌540は二次通路3の側壁
35上を活動して、下縁542の2つの端部箇所は一点
鎖線で示す線350上を移動する。エンボス加工で形成
され、二次通路3の内部空間に突出する縁部352を有
する側壁35の隆起部351は舌540の開口541内
にラッチ係合する。2つの縁部542,352はそれら
が舌540の最下可能位置にて互いにほぼ同一面内に位
置するように形成且つ配置され、したがってスナップ連
結を形成する。同じスナップ連結が図7に示されていな
い二次通路5の平行な側壁にも備えられている。隆起部
351が開口541内にラッチ係合した後、スナップ連
結を解除するために舌540は多少持ち上げることがで
きる。
すなわち隆起部351の位置によって正確に初期設置さ
れる。液体分配器1が取り付けられると、測定するいか
なる作業も必要なく、二次通路の芯出しが得られる。さ
らに、二次通路3に対して固定的に押し付けられたガイ
ド部材50により、二次通路3に対する主通路2の安定
した位置が得られる。
器の簡略化した図。
つの詳細図。
の1つの詳細図。
図。
図。
Claims (9)
- 【請求項1】 主通路(2)、複数の二次通路(3)、
および分配すべき液体を予め定めた比率にしたがって二
次通路へ配給できる主通路の流出システム(5)を有す
る充填塔の液体分配器であって、流出システム(5)が
主通路の側壁の開口(20)と、この開口から流出する
液体(41)のための二次通路に組み合わされたガイド
部材(50)とを含み、液体の誘導に関して関連する二
次通路へ液体(42)を導びくように前記ガイド部材が
設計されていることを特徴とする液体分配器。 - 【請求項2】 各ガイド部材(50)が液体をガイドす
る流れ方向に狭くなる横断面を有すること、また液体の
誘導が実質的に水平方向の速度成分にのみ影響を及ぼ
し、二次通路(3)に向かう速度成分は主に影響を受け
ないようにされることを特徴とする請求項1に記載され
た液体分配器。 - 【請求項3】 ガイド部材(50)が関連する二次通路
(3)上に装着され、好ましくは解除可能なスナップ式
連結具(352,542)によって二次通路の側壁(3
5)に固定されたことを特徴とする請求項1または請求
項2に記載された液体分配器。 - 【請求項4】 2つのガイド部材(50,50’)が対
称的に各々の二次通路(3)に組み合わされるか、また
はガイド部材が偏倚して配置された状態でそれぞれ唯一
のガイド部材(50’’)が二次通路に組み合わされた
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか
一項に記載された液体分配器。 - 【請求項5】 二次通路(3)の長手方向に向けられた
垂直面に対してガイド部材(50,50’)が鏡面対称
および(または)非対称の状態で形成されたことを特徴
とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載
された液体分配器。 - 【請求項6】 それぞれのガイド部材(50,50’,
50’’)が適当な形状のシート金属片を成形して作ら
れていることを特徴とする請求項1から請求項5までの
いずれか一項に記載された液体分配器。 - 【請求項7】 ガイド部材(50,50’’)が頂部に
向かって閉じられていることを特徴とする請求項6に記
載された液体分配器。 - 【請求項8】 ガイド部材(50’)が頂部へ向かって
開かれていることを特徴とする請求項6に記載された液
体分配器。 - 【請求項9】 請求項1から請求項8までのいずれか一
項に記載された液体分配器(1)を有する充填塔。
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