KR20000013952A

KR20000013952A - Distributor structure of rectifier

Info

Publication number: KR20000013952A
Application number: KR1019980033097A
Authority: KR
Inventors: 김동선
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2000-03-06
Also published as: KR100305863B1

Abstract

PURPOSE: A distributor structure of a rectifier is provided to improve installation efficiency and the reliability of rectifying while maintaining the distributing property of a liquid distributor of the fill packing materials in a rectifier. CONSTITUTION: A distributor(10) which is made up of a hemi-sphere airtight container and distributing liquid to fill packing materials in a rectifier containing fill packing materials to rectify the steam by contact of the liquid with the steam is installed by:an empty space connected with a liquid supply pipe(14) to receive the liquid; and a distributing surface(12) formed by processing many liquid jetting holes along the spherical surface of the container. Thereby, the steam is rectified using the material delivery between liquid and steam on the surface of the fill packing material.

Description

Distributor structure of rectifier

본 발명은 증기 순도를 높히는 정류기에 사용되는 용액분배기에 관한 것으로, 특히 정류기안의 충진재에 대한 용액분배기의 분배 특성을 유지하면서 설치성과 정류의 신뢰성을 향상 시키는 것이다.The present invention relates to a solution distributor used in the rectifier to increase the steam purity, in particular to improve the reliability of the installation and rectification while maintaining the distribution characteristics of the solution distributor for the filler in the rectifier.

정류기는 내부에 충진재를 가지며 이 충진재 표면에서의 액-증기간 물질 전달을 이용하여 증기를 정류한다. 정류기의 성능을 좌우하는 요소는 충진재와도 관련이 있지만 충진재에 액을 분배하는 용액 분배기의 역할도 성능에 영향을 준다.The rectifier has a filler inside and rectifies the vapor using liquid-vapor mass transfer at the filler surface. Factors that determine the performance of the rectifier are also related to the filler, but the role of the solution distributor in distributing liquid to the filler also affects the performance.

용액분배기는 액의 분배 형태에 따라 노즐분배와 중력분배식으로 구분한다.The solution distributor is divided into nozzle distribution and gravity distribution according to the type of liquid distribution.

노즐분배는 단순한 형태의 노즐 사용으로 미세 액적을 균일한 밀도로 충진재 상부에 분배하는 것이 가능하나 신뢰성,설치성 등의 문제가 우려된다.Nozzle dispensing is possible by distributing fine droplets on top of the filler with a uniform density by using a simple nozzle, but there are concerns about reliability and installability.

기본적으로 노즐은 노즐 내부와 외부의 압력차에 의해 액이 높은 속도를 갖게 되고 그 에너지를 이용해 작은 액적의 형태로 분사하는 요소로서, 분배용 노즐은 분배면의 기하학적 모양, 유량 및 압력 조건 등에 따라 다양한 유량 분배 특성을 나타내서 분배 조건에 따라 적당한 종류의 노즐을 선정해서 사용할 수 있다.Basically, the nozzle has a high velocity of the liquid due to the pressure difference between the inside and outside of the nozzle, and uses the energy to spray it in the form of small droplets. Various flow distribution characteristics can be shown, and suitable nozzles can be selected and used according to the distribution conditions.

예를들면 원형 분배면적에 균일한 밀도로 작은 액적 형태의 액을 분사할 수 있는 도 1과 같은 콘타입 노즐(4)이 대표적으로 정류기(1)의 충진재(2)에 대한 액 분배기(3)로 사용된다. 액을 공급하는 공급관(5)이 있는 이러한 분배기(3)는 노즐(4)의 특성상 유량과 압력에 따라 도 2와 같이 노즐 오리피스 직경, 분배면(충진재)에서 노즐선단 까지의 높이 a 또는 분사각 θ등이 정해진다.For example, a cone-type nozzle 4 as shown in FIG. 1 capable of injecting small droplets of liquid at a uniform density into a circular distribution area is typically a liquid distributor 3 for the filler 2 of the rectifier 1. Used as Such a distributor 3 having a supply pipe 5 for supplying a liquid has a nozzle orifice diameter, a height from the dispensing surface (filler) to the tip of the nozzle, or an injection angle, as shown in FIG. θ is determined.

중력 분배기(8)는 도 3의 (가)와 같이 노즐이 없이 증기관(6)과 액이 흐를 수 있는 작은 구멍(7)을 가지는 구조로서 기본적으로 액은 (나)와 같이 분배기에서 일정 수두 h를 유지하며 충진재(2) 위로 그 수두로 인해 낙하된다.The gravity distributor 8 has a structure in which the steam pipe 6 and the small hole 7 through which the liquid can flow without a nozzle as shown in FIG. It falls down due to its head over the filler (2).

그러나 노즐 분배기(3)는 노즐에 따라 분사각이 틀리며 그 각이 작을수록 설치 높이가 높아진다. 또한 액적의 형태로 분사하기 위해 액이 일정 속도를 가져야 하므로 오리피스를 갖고 또한 그 구경이 매우 작다. 따라서 분배 대상면과 노즐 사이의 공간 제약이 심해서 노즐 분사각이 필요한 만큼의 광각을 얻을 수 없고, 설치시 이물질에 의해 노즐이 막히는 등 열악한 조건에 놓일 개연성이 있어 적용에 문제가 있다.However, the nozzle distributor 3 has a different injection angle depending on the nozzle, and the smaller the angle, the higher the installation height. It also has an orifice and its aperture is very small because the liquid must have a constant velocity in order to eject it in the form of droplets. Therefore, since the space constraint between the dispensing target surface and the nozzle is severe, the nozzle spray angle cannot be obtained as wide as necessary, and there is a possibility that the nozzle may be subjected to poor conditions such as clogging of the nozzle by foreign matter during installation.

중력식 분배기(8)는 노즐처럼 구멍이 막힐 염려가 적고 액측의 압력 손실이 없으나 아래쪽 증기가 증기관 등의 유로를 통과하면서 생기는 분배기 상하의 압력차로 인해 액의 수두가 상당히 높아지는 경향이 있다. 또한 증기 유속이 증기관 등의 유로 축소로 인해 증가함으로써 아래로 떨어지던 액이 다시 증기에 딸려 올라가는 현상도 생기는 문제점이 있다.Gravity distributor 8 is less likely to be clogged like a nozzle, there is no pressure loss on the liquid side, but the head of the liquid tends to be considerably higher due to the pressure difference between the top and bottom of the distributor caused by the passage of the lower steam through the flow path such as a steam pipe. In addition, the steam flow rate is increased due to the reduction of the flow path, such as steam pipes, there is a problem that the liquid that falls down to accompany the steam again.

본 발명은 정류기에서 미세 액적을 균일한 밀도로 충진재에 분배하는 노즐의 분배특성을 유지 하면서 액 분배의 신뢰성과 분배기의 설치성의 문제를 해결하는 것이다.The present invention solves the problems of the reliability of the liquid distribution and the installability of the distributor while maintaining the distribution characteristics of the nozzle for distributing the fine droplets to the filler with uniform density in the rectifier.

이를위해 본 발명은 액과 증기의 접촉을 통해 증기를 정류하기 위해 정류기안의 충진재에 액을 분배하는 분배기에 있어서, 분배기가 속이 비워져 있고, 하부는 구면으로 꾸며진 밀폐용기로서, 이 용기에 액의 공급관을 연결 하고, 하부 구면을 따라 복수의 액 분사용 구멍을 가공하여 분배면으로 구성한 분배기를 구성한 것이다.To this end, the present invention is a distributor for distributing the liquid to the filler in the rectifier to rectify the vapor through the contact of the liquid and steam, the distributor is hollow, the lower portion is a sealed container decorated with a spherical surface, the supply pipe of the liquid And a plurality of liquid jet holes along the lower spherical surface to form a distributor configured as a distribution surface.

도 1은 종래의 정류기 액 노즐 분배 구조.1 is a conventional rectifier liquid nozzle distribution structure.

도 2는 도 1의 콘형 노즐에 의한 액 분배 각도 표시도.FIG. 2 is a view showing a liquid distribution angle by the cone nozzle of FIG. 1.

도 3은 종래의 다른 분배기를 나타낸 것으로 (가)는 중력식 분배기 (나)는 중력식 분배를 나타낸 도면.Figure 3 shows another conventional distributor (a) is a gravity distributor (b) is a diagram showing the gravity distribution.

도 4는 본 발명에 따른 분배기 (가)는 분배기 구조 (나)는 (가)의 분배면Figure 4 is a distributor according to the present invention (a) the distributor structure (b) the (a) distribution surface

도 5는 도 4의 분배 상태도.5 is a distribution diagram of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 분배기의 다른 실시예.6 is another embodiment of the dispenser of the present invention.

도 7의 (가)(나)(다)는 본 발명의 다른 실시예로서 구면에 형성되는 구멍을 표현한 도면.7A, 7B, and 7C illustrate a hole formed in a spherical surface of another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

1:정류기 2:충진재1: rectifier 2: filler

10:분배기 11:용기10: Dispenser 11: Container

12:분배면 13:구멍12: Distribution surface 13: Hole

14:공급관 15구면14: supply pipe 15 sphere

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 용액 분배기(10)로서 (가)는 액 분배를 위한 용기(11)이고, (나)는 용기(11)의 하부 분배면(12) 이다.4 is a solution distributor 10 according to an embodiment of the present invention, (a) is a container 11 for dispensing liquid, and (b) is a lower dispensing surface 12 of the container 11.

용기(11)는 반구형으로 이루어지며, 용기(11) 하부는 구면(15)으로 하고, 이 구면(15)에 대하여 적절한 직경의 구멍(13)을 여러개 가공하여 분배면(12)을 이룬다. 또 용기(11)에는 액을 받아들이는 공급관(14)이 연결되었다.The container 11 is formed in a hemispherical shape, the lower part of the container 11 is made into a spherical surface 15, and the distribution surface 12 is formed by processing several holes 13 of appropriate diameters with respect to this spherical surface 15. Moreover, the supply pipe 14 which receives a liquid was connected to the container 11.

구멍(13)의 직경이나 수는 액 유량과 용기 내부 압력에 따라 결정하며, 구멍(13)의 구면(15)에서의 위치는 분배 면적에 대한 균일 분배가 가능한 영역을 정한다. 구면(15)의 크기 및 형태는 정류기의 조건에 따라 변형시켜 조절한다.The diameter and the number of the holes 13 are determined in accordance with the liquid flow rate and the pressure inside the container, and the position on the spherical surface 15 of the holes 13 defines an area where uniform distribution with respect to the distribution area is possible. The size and shape of the spherical surface 15 is modified by adjusting the conditions of the rectifier.

다른 실시예로서 도 6은 용기가 구형(16)인 구조로서 구멍(13)은 하부 구면(15)에 도 4와 같이 구성하였다.As another example, FIG. 6 is a structure in which the container is spherical 16, and the hole 13 is configured in the lower spherical surface 15 as shown in FIG.

또 다른 실시예로서 도 7의 (가)(나)(다)는 구면(15)에서의 구멍(13)이 원형 구멍이 아닌 다른 형태의 구멍으로 변형될 수 있음을 나타냈다.As another example, (a) (b) (c) of FIG. 7 indicates that the hole 13 in the spherical surface 15 can be transformed into a hole other than a circular hole.

본 발명의 실시예에 의하면, 분배기(10)가 액을 수용하거나 받아들이는 어떤 주어진 공간을 가지고 있어, 그 액을 분배면(12)이 되는 구면(15)에 있는 구멍(13)을 통해 충진재(2)에 분배 시키는 의도에서 제작된 것임을 예상할 수 있다. 이런 방식은 액을 충진재에 분배하는 분배기의 특성에 의해 노즐분배 그리고 중력분배로 구분되는 다른 분배 방식들중 노즐 분배쪽에 가깝다.According to an embodiment of the present invention, the dispenser 10 has any given space in which to receive or receive the liquid, so that the liquid is filled through the hole 13 in the spherical surface 15 which becomes the dispensing surface 12. It can be expected that it was manufactured with the intention of dispensing in 2). This method is closer to the nozzle dispensing side of the other dispensing methods, which are divided into nozzle distribution and gravity distribution by the characteristics of the distributor which distributes the liquid to the filler.

도 5는 반 구면(15)의 분배면(12)을 따라 정류기(1)안에서 충진재(2)에 액을 분배하는 모양을 가정한 것이다. 액 분배상태는 반 구면(15)의 분배면(12)에 가공된 구멍(13)의 위치에 의해 분배 각도를 만들어 충진재(2)의 전영역을 분배 영역으로 포함시킨 형태이다. 따라서 충진재(2)에 대하여 액의 분배가 부분적으로 집중되지 않고 고른 분포로 분배되는 결과가 얻어진다.FIG. 5 assumes a shape of distributing liquid to the filler material 2 in the rectifier 1 along the distribution surface 12 of the half sphere 15. The liquid dispensing state is a form in which the dispensing angle is made by the position of the hole 13 processed in the dispensing surface 12 of the hemispherical surface 15 to include the entire region of the filler 2 as the dispensing region. Thus, the result is that the distribution of the liquid to the filler 2 is distributed in an even distribution rather than partially concentrated.

이것으로 부터 정류기안의 압력과 액의 속도와 관련하여 광각을 가지지 못했던 노즐 분배의 어려움이 해결된다. 문제는 유량 및 압력 조건 등에 따라 유량 분배 특성이 달라지고, 이 조건에 따라 구면(15)과 여기에 주어지는 구멍(13)의 수, 사이즈 또는 형태가 어떻게 설계되어야 하는 점이다. 이러한 유량 변수는 다른 어떤 분배기들에서도 공통적으로 나타난다.This solves the difficulty of dispensing nozzles that did not have a wide angle in relation to the pressure in the rectifier and the velocity of the liquid. The problem is that the flow distribution characteristics vary depending on the flow rate and pressure conditions, and how the number, size or shape of the spherical surface 15 and the holes 13 given therein should be designed according to this condition. This flow rate variable is common to any other distributor.

예를들면, 노즐에서는 설치 위치가 지나치게 높아지거나, 오리피스를 갖거나, 광각을 얻을 수 없는 등의 현상으로 나타나는 것이다.For example, in the nozzle, the installation position may be excessively high, orifices may be present, or a wide angle may not be obtained.

이에대하여 반 구형 분배면(12)을 가지는 본 발명은 반구형의 형상에 의해 광각의 분배영역을 얻고, 분배면(12)을 이루는 구면(15)에 있는 구멍(13)의 직경과 구멍수는 액 유량과 용기 내부 압력에 따라 결정하는 한편, 구멍(13)의 위치는 구면이 갖는 광각 특성에 의해 균일 분배를 위한 적절한 위치를 선택하여 결정할 수 있는 자유도가 주어지며 이것은 충진재(2)에 대한 액의 균일 분배에 도움을 준다.In contrast, the present invention having the semi-spherical distribution surface 12 obtains a wide-angle distribution area by the hemispherical shape, and the diameter and the number of holes of the holes 13 in the spherical surface 15 constituting the distribution surface 12 are liquid. Depending on the flow rate and the pressure inside the vessel, the position of the hole 13 is given the degree of freedom that can be determined by selecting the appropriate position for uniform distribution by the wide-angle characteristics of the spherical surface. Help with even distribution.

하부 구면(15)에의 단순한 원형 구멍 가공은 가는 직경의 연속적인 액의 흐름을 형성할 것이나 다른 형태의 구멍 가공에 따라 액의 흐름 양상이 달라질 수 있다. 여기서 구멍(13)은 노즐의 것에 비해 크고, 구조적으로는 구면을 따라 고르게 분산되므로 이물질 막힘에 의한 분배 불량 가능성은 노즐에 비해 희박하다.Simple circular hole processing on the lower spherical surface 15 will form a continuous flow of liquid of thin diameter, but the flow pattern of the liquid can vary depending on other types of hole processing. Since the holes 13 are larger than those of the nozzles and are structurally distributed evenly along the spherical surface, the possibility of poor distribution due to clogging of foreign matter is less than that of the nozzles.

도 7의 (가)(나)(다)와 같이 같이 구멍(13)의 형상은 반드시 원형일 필요는 없으며, 구멍(13)의 형상에 따라 노즐과 같은 분배특성을 얻을 수 있다. 따라서 용기(11)를 사용하고 여기에 공급관(14)을 통해 액을 공급하는 가운데 용기(11)에 압력을 가해 반 구면(15)의 구멍(13)을 통해 액을 충진재(2)에 분배하는 본 발명의 액 분사 형태는, 액의 흐름을 잘게 깨서 작은 액적의 형태로 만들어 충진재에 분배하는 노즐과는 차이가 있고, 그러면서도 액의 노즐분배 특성중 하나인 균일한 밀도의 유지는 대등하다. 또한 중력분배에서 나타나는 일반적인 현상중 증기 유동에 따른 수두 증가 혹은 빠른 유속에 의해 액이 위로 딸려 올라가는 등의 문제와는 관련이 없다.As shown in Fig. 7A and 7B, the shape of the hole 13 is not necessarily circular, and distribution characteristics such as nozzles can be obtained according to the shape of the hole 13. Therefore, while using the container 11 and supplying the liquid through the supply pipe 14 to the pressure to the container 11 to distribute the liquid to the filler material 2 through the hole 13 of the half sphere 15 The liquid jet form of the present invention differs from a nozzle for finely breaking the flow of liquid into small droplets and distributing them to the filler, while maintaining a uniform density which is one of the nozzle distribution characteristics of the liquid. In addition, it is not related to problems such as the increase of head due to the flow of steam or the rise of liquid due to the high flow rate.

본 발명은 정류기의 용액 분배구조를 변경하여 액의 분배 구멍이 막히는 현상을 방지하여 신뢰성을 높혀주고, 액측의 압력 손실이 적고 단일 노즐로는 얻을 수 없는 광각 분사가 가능하므로 설치 높이가 줄어들어 정류기에 설치가 양호하다.The present invention improves reliability by preventing the dispensing hole of the liquid from clogging by changing the solution distribution structure of the rectifier, and because the pressure loss on the liquid side is small and wide-angle spraying is not possible with a single nozzle, the installation height is reduced. Installation is good.

Claims

In the distributor for distributing the liquid to the filler in the rectifier containing the filler to rectify the steam by contact of the liquid and steam,

The distributor has a hollow space for receiving the liquid is connected to the supply pipe of the liquid, the lower portion is made of a semi-spherical sealed container decorated with a spherical shape,

A distributor structure for a rectifier, characterized in that a plurality of liquid injection holes are formed along a spherical surface given in a container to form a distribution surface.

The method of claim 1,

The distributor structure of a rectifier, characterized in that the distributor is spherical.