PL100676B1 - Element konstrukcyjny wypelnienia aparatow do wymiany ciepla i masy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest element konstrukcyjny wypelnienia aparatów do wymiany ciepla i masy, zwlaszcza do kolumn rektyfikacyjnych, destylacyjnych, chlodni wiezowych, odpylaczy, odemglaczy itp.

W znanych aparatach do wymiany ciepla i masy stosowane sa wypelnienia typu usypowego, stanowiace warstwe, najczesciej pierscieni Raschiga, siodelek Berla, Intalox itp., wzglednie warstwe elementów pochodnyA takich jak na przyklad pierscienie Palla, pierscienie Bialeckiego, Lessinga itp.

Znane sa równiez wypelnienia typu konstrukcyjnego, jak na przyklad wypelnienia Panapak wykonane z dwu pasów blachy uprzednio nacinanej i rozciaganej dzieki czemu uzyskuje sie otwory rombowe, a nastepnie zespawanej w ksztalcie litery „V\ Elementy takie ustawiane sa wierzcholkami do góry tworzac wklad wypelniajacy. Do tej samej grupy wypelnien plasko-równoleglych nalezy uklady równolegle sfaldowanych, perforowanych blach, zestawionych na przemian z blachami plaskimi lub pretami stanowiacymi elementy dystansowo-turbulizacyjne.

Inna znana grupa wypelnien stanowia zespoly elementów siatkowych, jak na przyklad wypelnienia Sulzera, która utworzone sa z cylindrycznych wielowarstwowych segmentów wykonanych z pofaldowanych pasków siatki drucianej. Segmenty te sa dostosowane wymiarami do srednicy kolumny i uklada sie je wewnatrz plaszcza obracajac czasem kolejny segment o 90° w stosunku do poprzedniego. Wytworzone na paskach siatki faldy sa nachylone wzgledem osi kolumny tworzac miedzy sasiednimi paskami trójkatny kanal.

Niedogodnoscia wypelnien typu usypowego jest brak okreslonej, scisle zorientowanej struktury warstwy wskutek czego w wypelnieniach tych wystepuja martwe przestrzenie nie biorace udzialu w procesie wymiany ciepla i masy. Ponadto wypelnienia utworzone z niektórych typów pierscieni, na przyklad Palla, Bialeckiego itp. - stwarzaja znaczne opory przeplywu i wymagaja zainstalowania odpowiednio duzych dmuchaw w celu uzyskania zadanej predkosci przeplywu.

Wspólna niedogodnoscia wypelnien typu konstrukcyjnego, a zwlaszcza wypelnien zlozonych z elementów plasko-równoleglych i sfaldowanych — jest koniecznosc stosowania dodatkowych elementów turbulizacyjnyeh2 100 676 w celu uzyskania zaburzonego przeplywu. Zwieksza to koszt wykonania wkladów wypelniajacych oraz zwieksza ciezar aparatu.

Istota elementu konstrukcyjnego wedlug wynalazku polega na tym, ze element ten wyprofilowany jest w postaci pólek splywowych i zaopatrzony jest w kierownice przeplywu. Pólki usytuowane sa wzgledem siebie pod dowolnym katem, najkorzystniej pod katem prostym tworzac, w widoku bocznym- zary* linii zygzakowatej. Na kazdej z pólek odgiete sa z materialu podstawowego paski stanowiace kierownice przeplywu.

Paski- kierownice rozmieszczone sa równomiernie wzdluz przynaleznych do nich pólek, a miedzy paskami znajduja sie mostki laczace poszczególne pólki.

Linie ciecia pasków sa polozone na linii giecia pólek lub sa przesuniete wzgledem siebie tworzac na styku pasków mostki laczace poszczególne pólki. Paski i mostki zaopatrzone sa w jezyczki o ksztalcie dowolnej figury geometrycznej, przy czymjezyczki te sa wyciete i wygiete w materiale podstawowym.

Paski- kierownice maja zarys korytkowy.

Zaleta elementu konstrukcyjnego wedlug wynalazku i wypelnien zbudowanych z takich elementów jest rozwiniecie duzej powierzchni czynnej na jednostke objetosci i uzyskanie duzej objetosci swobodnej. Elementy gwarantuja optymalne rozprowadzenie cieczy na powierzchni wypelnien, anie majac powierzchni poziomych gwarantuja calkowity splyw cieczy oraz eliminuja mozliwosc gromadzenia sie osadów.

Elementy zapewniaja wypelnieniom wysoka sztywnosc i wytrzymalosc mechaniczna przy niskim ciezarze przestrzennym.

Wykonanie elementów jest latwe i tanie, zestawianie ich w wypelnienia nie wymaga dodatkowych srodków montazowych. Elementy moga byc wykonywane w zasadzie z dowolnych tworzyw odpornych na temperature i dzialanie korozyjne.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykladowych wykonaniach na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia element konstrukcyjny wypelnienia z kierownicami o zarysie trapezowym w widoku czolowym, fig. 2—element wedlug lig. 1 w widoku bocznym, fig. 3 —element wedlug fig. 1 w przekroju A-A, fig. 4 — element konstrukcyjny wypelnienia z kierownicami o zarysie trójkatnym w widoku czolowym, fig. 5- element wedlug fig. 4 w widoku ^bocznym, fig. 6 - element wedlug fig. 4 w przekroju B-B, fig. 7 — fragment rozwiniecia elementu konstrukcyjnego z kierownicami o zarysie trapezowym w ukladzie przestawnym, fig. 8 - szczegól elementu wedlug fig. 7 po odgieciu kierownic, fig. 9 — fragment elementu konstrukcyjnego z kierownicami o zarysie trójkatnym, fig. 10 — element wedlug fig. 9 w widoku czolowym (po wygieciu) i fig. 11 - element w przekroju C-C.

Jak uwidoczniono na rysunkach element konstrukcyjny wypelnienia 1 wykonany jest z blachy (o wymiarach w rozwinieciu odpowiednio dobranych do wielkosci wypelnieria) — wygietej zygzakowato w postaci nachylonych pólek 2 prostopadlych do siebie.

Na kazdej pólce 2 wykonane sa kierownice majace postac pasków 3 o zarysie trapezowym lub pasków 3a o zarysie trójkatnym odgietych na jednakowa wysokosc od plaszczyzny pólki 2. Paski 3 i 3a powstaja przez naciecie pólek 2 w linii ich giecia, a nastepnie odgieciu materialu. Paski 3 i 3a rozmieszczone sa równomiernie wzdluz pólki a miedzy sasiednimi paskami utworzone sa mostki 4.

W paskach 3 i 3a wyciete sa jezyczki 5 o ksztalcie dowolnej figury geometrycznej, np. trójkata, prostokata itp. Jezyczki te odgiete sa na zewnatrz lub do wewnatrz paska.

Podobne jeczyczki 5a wykonane sa w mostkach 4, przy czym jezyczki, te odgiete sa kazdorazowo pod pólke 2.

Element konstrukcyjny 6 wedlug fig. 7 i fig. 8 — ma kierownice wykonane w postaci pasków 7 o zarysie trapezowym przedstawione wzgledem siebie na styku sasiednich pasków. Od linii 7a giecia pionowego wyciete sa w materiale podstawowym i odgiete uzgledem pasków 7 -jezyczki 8 o zarysie trójkatnym.

Element konstrukcyjny 9 wedlug fig. Q, fig. 10 i fig. 11 - ma kierownice wykonane w postaci pasków 10 o zarysie trójkatnym, które usytuowane sa równiez w ukladzie przestawnym wzgledem siebie, a linie naciec lOa tych pasków zachodza za siebie tworzac mostki 11 laczace poszczególne paski fO w kolejnych pólkach 12.

Wygiecie pasków 10 w poszczególnych pólkach wykonane jest wzdluz linii 13.

W elementach konstrukcyjnych 1, 6 i 9 przynaleznych do tych elementów paski - kierownice 3, 3a, 7 i 10 — odgiete sa pod odpowiadajace im pólki (patrzac na elementy w widoku czolowym).

Opisane elementy konstrukcyjne stanowia czesci skladowe stalych wypelnien aparatów do wymiany masy i ciepla.

W procesie wymiany masy i ciepla czynnik ciekly podawany jest na wypelnienie od góry, splywa kaskadowo poprzez uklad pólek i pasków spelniajacych role kierownic zwilzajac poszczególne powierzchnie elementów konstrukcyjnych i wchodzi w kontakt z plynacym w przeciwpradzie czynnikiem gazowym. Dzieki silnie rozczlonkowanym powierzchniom kontaktowym w poszczególnych elementach konstrukcyjnych - nastepuje dobre wymieszanie czynników i intensywna wymiana masy i ciepla.100676 3 Jezyczki 5, 5a i 8 rozbudowuja powierzchnie kontaktowe w poziomie likwidujac martwe przestrzenie w wypelnieniu.

Elementy konstrukcyjne wedlug wynalazku oprócz podstawowego przeznaczenia jakimi sa procesy wymiany masy nadaja sie do chlodni wiezowych jako elementy rozbryzgowe cieczy schladzanej. Moga byc tez uzyte jako odkraplacze cieczy, odemglacze wzglednie jako zraszacze osrodka gazowego przy odpylaniu gazów metoda mokra.

Powyzsze funkcje elementów uzyskuje sie poprzez odpowiednie usytuowanie ich wzgledem kierunku przeplywajacych mediów.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Element konstrukcyjny wypelnienia aparatów do wymiany ciepla i masy, glównie kolumn rektyfikacyjnych, destylacyjnych chlodni wiezowych oraz odpylaczy, odemglaczy itp. wyprofilowany w postaci pólek splywowych i zaopatrzony w kierownice przeplywu, znamiennny tym, ze pólki (2, 12) sa usytuowane wzgledem siebie pod dowolnym katem najkorzystniej pod katem prostym tworzac zarys linii zygzakowatej, przy czym na kazdej z tych pólek odgiete sa z materialu podstawowego paski (3, 3a, 7, 10) o zarysie korytkowym stanowiace kierownice przeplywu rozmieszczone równomiernie wzdluz przynaleznych do nich pólek a miedzy tymi paskami znajduja sie mostki (4,11) laczace poszczególne pólki, przy czym linie ciecia pasków (3, 3a) sa polozone na linii giecia przynaleznych do nich pólek, a linie ciecia pasków (7, 10) sa przesuniete wzgledem siebie tworzac na ich styku mostki (11) laczace poszczególne pólki a ponadto paski (3, 3a, 7, 10) i/lub mostki (4) zaopatrzone sa w jezyczki (5, Sa, 8) o ksztalcie dowolnej figury gometrycznej przy czym jezyczki te sa wydete i odgiete w materiale podstawowym.81+031 F»l>ieu iud dfl lBJOMOd -oejj stu trOU 9A9 00I