PL100420B1 - Sposob wytwarzania elementow wypelnienia kolumn do wymiany masy i ciepla oraz do mieszania oraz element wypelnienia kolumn do wymiany masy i ciepla oraz do mieszania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elementów wypelniania kolumn, zwlaszcza elementów wypelnien usypowych i laczonych do wypelnienia aparatów i urzadzen sluzacych do wymiany masy i ciepla, odpylania i odkraplania gazów oraz mieszania statycznego czynników wieloskladniko¬ wych i wielofazowych.

Przedmiotem wynalazku sa równiez elementy wypelnienia do wymiany masy i ciepla oraz mieszania sta¬ tycznego wytworzone sposobem wedlug wynalazku.

Stan techniki. Dotychczas w praktyce przemyslowej stosuje sie wypelnienia usypowe wedlug polskiego opisu patentowego nr 55193 oraz wypelnienia typu Raschiga i Palla. Wypelnienia te posiadaja powierzchnie bedaca suma zewnetrznej i wewnetrznej powierzchni pobocznicy, czyli obustronnej powierzchni rozwiniecia pobocznicy, do której nalezy zsumowac jeszcze powierzchnie krawedzi zalezne od grubosci materialu w przy¬ padku dokonania odpowiednich naciec na pobocznicy i odgiec nacietych wycinków, ponadto dochodza jeszcze powierzchnie odkrytych krawedzi, które w rzeczywistosci w malym procencie zwiekszaja sumaryczna po¬ wierzchnie znanego elementu wypelnienia. I tak w celu zwiekszenia powierzchni pierscienia typu Lessinga wpro¬ wadzono do ich wnetrza pojedyncza lub podwójna przegrode, przebiegajaca równolegle lub prostopadle do ich osi. Lecz liczne prace badawcze nad tymi pierscieniami wykazaly, ze zwiekszona w ten sposób powierzchnia nie spowodowala proporcjonalnego do niej wzrostu sprawnosci wymiany masy, pc niewaz tylko nieduza czesc tej powierzchni jest zwilzana przez ciecz, a ponadto w tych pierscieniach wzrósl opór liczony na jednostke wysoko¬ sci wymienionego wypelnienia. Podobnie zachowuja sie pierscienie Raschiga z pojedyncza, podwójna lub potrój-* na przegroda spiralna, które wykazuja jeszcze wyzsze spadki cisnienia niz pierscienie Lessinga.

Znane sa takze wypelnienia pierscieniowe typu Perfo, zwane pierscieniami Forming'a, których w wyniku wyciecia w pobocznicy okraglych otworów i mimo dodania wewnetrznych przegród perforowanych, sumaryczna powierzchnia jest jednak mniejsza lub równa, wzglednie nieznacznie wieksza od pierscieni Raschiga z pelna powierzchnia.2 100420 Wszystkie znane i opisane pierscienie wytwarzane sa z jednego elementu plaskiego, wjctóryin wykonywane sa naciecia i odpowiednio odginane, a pózniej element ten zwijany jest na ksztalt pierscienia.

Wszystkie wymienione znane pierscienie sluzace do wypelnien, mimo dosc szerokiego stosowania posiadaja dosc liczne wady, zwlaszcza maja dosc duze opory przeplywu na jednostke wysokosci. Ponadto nierównomier¬ nie rozprowadzaja ciecz i faze gazowa w calym przekroju kolumny, co jest przyczyna powstawania licznych i niepozadanych kominów. Zatrzymuja znaczna ilosc cieczy nie bioracej udzialu w procesie wymiany masy.

Ponadto posiadaja te pierscienie wysoki procent powierzchni niezwilzanej, zas swobodna przestrzen nie jest wlasciwie wypelniona, która szczególnie przy duzych wymiarach tych pierscieni nie zapewnia rozbicia cieczy na najdrobniejsze kropelki.

Cel wynalazku. Celem wynalazku jest sposób wytwarzania elementów wypelnienia o rozwinietej po¬ wierzchni, które zapewnilyby w prosty sposób zwiekszenie tej powierzchni srednio o 2-3 razy od znanych elementów wypelnien. Celem wynalazku jest równiez opracowanie konstrukcyjne elementów wypelnienia wytworzonych sposobem wedlug wynalazku. t Istota wynalazku. Sposób wytwarzania elementów wypelnienia o rozwinietej powierzchni wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze w materiale wyjsciowym za pomoca dowolnej prasy wycina sie najpierw segmentowe wycinki i dodatkowe zabki oraz równoczesnie wygina sie segmentowe wycinki i zabki, po czym skraca sie slupki znajdujace sie na szerokosci materialu wyjsciwego, przy czym skrócenie slupków powoduje utworzenie co najmniej jednego szeregu dodatkowych powierzchni rozwinietych, a nastepnie tak uformowany wstepnie ele¬ ment zostaje zwiniety na ksztalt pierscienia o podstawie kola lub dowolnego wielbboku foremnego.

Element wypelnienia o rozwinietej powierzchni do wymiany masy i ciepla oraz do mieszania wytworzony sposobem wedlug wynalazku ma co najmniej jeden szereg segmentowych wycinków odgietych wzdluz linii giecia ku srodkowi elementu wypelnienia i ma co najmniej jeden szereg dodatkowych powierzchni rozwinietych w for¬ mie jezyków, które utworzone sa ze skrócenia slupków wzdluz linii giec, przy czym slupki usytuowane sa prostopadle lub ukosnie w stosunku do krawedzi pobocznicy. Segmentowe wycinki maja ksztalt odgietego prostokata, trapezu, równolegloboku, trójkata lub stanowia polaczenie tych figur geometrycznych, p*zy czym niektóre albo wszystkie segmentowe wyciecia zaopatrzone sa w dodatkowe, wygiete wyciecia o dowolnych ksztaltach, które sa odgiete wzdluz linii giecia ku srodkowi elementów wypelnienia.

Zaleta elementów wypelnienia wytworzonych sposobem wedlug wynalazku jest otrzymanie w jednostko¬ wej objetosci wiekszej powierzchni, a ponadto w miejsce dotychczas stosowanych wypelnien mozna wprowa¬ dzac wypelnienia wedlug wynalazku, które sa latwiejsze w wykonaniu i w obsludze oraz zwiekszaja powierzch¬ nie wymiany ciepla i masy prawie dwukrotnie przy usypaniu luznym lub prawie trzykrotnie przy strukturalnym ukladzie polaczen. Ponadto dobrane ksztalty rozwinietych powierzchni zapewniaja optymalne warunki dla zachodzacych na tych powierzchniach procesów.

Przyklad. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia w widoku z góry rozwiniecie pobocznicy, fig. 2 - przekrój poprzeczny rozwinietej pobocznicy wzdluz linii A-A w widoku z góry, fig. 3 — widok z góry rozwinietej pobocznicy po skróceniu slupków, fig. 4 — przedstawia w widoku z boku rozwinieta powierzchnie pobocznicy po skróceniu slupków, fig. 5 — zwiniety element wypelnienia w widoku z góry, fig. 6 - przedstawia rozwinieta powierzchnie poboczni¬ cy z segmentowymi wycieciami w ksztalcie trapezu w widoku z góry, fig. 7 — element wypelnienia zwiniety w pierscien w widoku z góry, fig. 8- rozwinieta powierzchnie pobocznicy z segmentowymi wycieciami w ksztalcie równolegloboku w widoku z góry, fig. 9 - powierzchnia pobocznicy w widoku z boku, fig. 10- po¬ wierzchnia pobocznicy w widoku z boku po skróceniu slupków, fig. 11 -zwiniety w pierscien element wypel¬ nienia w widoku z góry z odgietymi segmentowymi wycieciami w ksztalcie równolegloboku, fig. 12 - przedsta¬ wia w widoku z góry rozwinieta pobocznice zawierajaca przykladowo dwa szeregi segmentowych wycinków, fig. 13— rozwinieta pobocznice w widoku z góry zawierajaca segmentowe wyciecia w ksztalcie trapezu lub równolegloboku, fig. 14 - rozwinieta pobocznice w widoku z góry zawierajaca prostokatne segmentowe wycie¬ cia fig. 15 - rozwinieta pobocznice z fig. 14 w widoku z boku, fig. 16 - pobocznice ze skróconymi slupkami w widoku z boku, fig. 17- element wypelnienia zwiniety w pierscien w widoku z góry z odgietymi segmentowy¬ mi wycieciami w plaszczyznach pokrywajacych sie z osia.

Jak uwidoczniono na rysunkach element wypelnienia wedlug wynalazku sklada sie z pobocznicy 1, ^ której znajduja sie segmentowe wycinki 2 o dowolnych ksztaltach odgiete wzdluz linii giecia 3. Miedzy segmentowymi wycinkami 2 znajduja sie slupki 4, które w procesie ksztaltowania sa skrawane i odginane wzdluz linii giec 5 tworzac tym samym dodatkowe powierzchnie rozwiniete w formie jezyczków 6. Blizej dluzszej krawedzi pobocznicy 1 usytuowane sa wygiete dodatkowe zabki 7.100420 3 W celu pewnego polaczenia pobocznicy 1 po zwinieciu w pierscien na ukosnych krawedziach bocznych znajduja sie szczeliny 8, za pomoca których nastepuje polaczenie tworzacej pierscienia. W niektórych segmento¬ wych wycinkach 2 znajduja sie dodatkowe wyciecia 9 o dowolnych ksztaltach, które sa odgiete wzdluz linii giecia 10.

Sposób wytwarzania elementów wypelnienia o rozwinietej powierzchni polega na tym, ze do dowolnej prasy zaopatrzonej w specjalne oprzyrzadowanie wprowadza sie tasme metalowa, w której to tasmie matryca najpierw wycina segmentowe wycinki 2 oraz dodatkowe zabki 7 oraz równoczesnie wygina te segmentowe wycinki i zabki pod odpowiednim katem, po czym nastepuje sprasowanie boczne, za pomoca specjalnego oprzy¬ rzadowania, które powoduje skrócenie slupków 4 znajdujacych sie na szerokosci pobocznicy 1. Skrócenie slup¬ ków 4 wzdluz linii giec 5 powoduje formowanie dodatkowych powierzchni rozwinietych w postaci jezyków 6.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania elementów wypelnienia kolumn do wymiany masy i ciepla oraz do mieszania, w ksztalcie pierscieni o rozwinietej powierzchni, z materialu korzystnie w ksztalcie tasmy metalowej, zna¬ mienny t y m, ze w materiale wyjsciowym najpierw wycina sie segmentowe wycinki i dodatkowe zabki oraz równoczesnie wygina sie segmentowe wycinki i zabki, po czym skraca sie slupki znajdujace sie na szerokosci materialu wyjsciowego, przy czym skrócenie slupków powoduje utworzenie co najmniej jednego szeregu dodat¬ kowych powierzchni rozwinietych, a nastepnie tak uformowany wstepnie element zostaje zwiniety na ksztalt pierscienia o podstawie kola lub dowolnego wieloboku.

2. Element wypelnienia kolumn do wymiany masy i ciepla oraz do mieszania w ksztalcie pierscienia o roz¬ winietej powierzchni, o wycietych w poblizu krawedzi zabkach, znamienny tym, ze ma co najmniej jeden szereg segmentowych wycinków (2) odgietych wzdluz linii giecia (3) ku srodkowi elementu wypelnienia oraz ma co najmniej jeden szereg dodatkowych powierzchni rozwinietych w formie jezyków (6), które utworzone sa ze skrócenia slupków (4) wzdluz linii giecia (5), przy czym slupki (4) usytuowane sa prostopadle lub ukosnie w stosunku do krawedzi pobocznicy (1).

3. Element wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze segmentowe wycinki (2) maja ksztalt prostokata, trapezu, równolegloboku, trójkata lub stanowia polaczenie tych figur geometrycznych, przy czym niektóre albo wszystkie segmentowe wycinki (2) zaopatrzone sa w dodatkowe wygiete wyciecia (9) o dowolnych ksztaltach, które sa odgiete wzdluz linii giecia (10) ku srodkowi elementu wypelnienia. fig. 2.100 420 fig. 6. fig 9. i100 420 fig. 13. JL fig. 15.