Przedmiotem wynalazku jest wypelnienie kon¬ strukcyjne, zwlaszcza do wymiany masy i ciepla oraz uklad elementów wypelnienia konstrukcyj¬ nego sluzacy do aparatów kolumnowych, destyla¬ cyjnych, absorbcyjnych i tym podobnych stosowa- 5 nych w przemysle chemicznym, spozywczym, far¬ maceutycznym, rafineryjnym i ciezkim.Znane wypelnienie do aparatów kolumnowych z polskiego opisu patentowego nr 97 242 sklada sie z ustawionych równolegle do pionowej osi kolum- 10 ny pakietów, skladajacych sie z elementów mie¬ dzy którymi umieszczone sa wkladki zaburzajace o takiej odleglosci, aby zaburzenia wywolane po¬ szczególnymi wkladkami nie zachodzily na siebie i jednoczesnie pokrywaly cala powierzchnie kon- 15 taktu faz, przy czym powierzchnie wkladek m zabu¬ rzajacych ustawione sa pod katem do kierunku przeplywu strumienia gazu.Znane jest tez wypelnienie konstrukcyjne typu komórkowego aparatów do wymiany masy i cie- 20 pla z polskiegoj opisu patentowego nr 101617, skladajace isie z poziomych elementów komórko¬ wych usytuowanych jeden nad drugim, przy czym kazdy z tych elementów utworzony jest z powta¬ rzalnego ukladu dwu wyprofilowanych scianek 25 rozchylonych pod okreslonym katem tworzacych komórki o zarysie dowolnej figury geometrycznej oraz mostki laczace te scianki, a miedzy elemen¬ tami umieszczone sa luzno dodatkowe elementy wypelniajace podczas gdy na sciankach i wzdluz 30 obrzezy komórek wykonane sa turbolizatory je¬ zykowe. Kolejnymi znanymi wypelnieniami kon¬ strukcyjnymi sluzacymi do zabudowy aparatów kolumnowych sa dwa rozwiazania wedlug pol¬ skich opisów patentowych nr 75 351 i nr 84 623, które przedstawiaja soba zwiniete w spirale Ar- chimedesa tasmy, które na swych poboczach po¬ siadaja naciecia o znanych ksztaltach.Wada znanych wypelnien konstrukcyjnych opi¬ sanych w opisie patentowym PRL nr 97 242, skla¬ dajacych sie z równolegle ulozonych blach jest niska burzliwosc a tym samym male, efekty wy¬ miany masy i ciepla.Ponadto wypelnienia konstrukcyjne zbudowane z równoleglych blach ulozonych prostopadle lub pod dowolnym katem w stosunku do kierunki* przeplywu faz na przyklad fazy cieklej i gazowej, charakteryzuje sie duzymi spadkami cisnienia dla przeplywu fazy gazowej jak równiez powoduje u- kierunkowanie na przeplyw fazy cieklej jednej strony kolumny.Zas wada ostatnich dwóch rozwiazan wypelnien konstrukcyjnych wedlug polskich opisów paten¬ towych nr 75 351 i nr 84 623 jest to, ze zwinieta w spirale Archimedesa tasma z wycietymi w niej otworami i odgietymi wycinkami szczególnie ksztaltu trójkatnego i prostokatnego powoduje bardzo czeste wchodzenie na obwodzie tych wycin¬ ków w powstale otwory i przez to zblizenie do siebie dwóch sasiadujacych ze soba czesci kregów 123 0033 123 003 4 tasmy oraz wytworzenie luk pomiedzy sasiaduja¬ cymi czesciami kregów.Celem wynalazku bylo opracowanie takiej kon¬ strukcji wypelnienia oraz ukladu elementów wy¬ pelnienia która umozliwialaby równoczesnie rów¬ nomierny rozdzial fazy cieklej i gazowej w calym przekroju kolumny oraz na calej wysokosci kolum¬ ny oraz zapewnialaby niskie straty cisnienia dla przeplywu fazy gazowej.Zostalo to rozwiazane wedlug wynalazku które¬ go istota polega na tym, ze plaski element wy¬ pelnienia zaopatrzony jest w komórki owalnego ksztaltu, najkorzystniej o ksztalcie szescioboku, czV|)roj3p^Ui lub trójkata, przy czym komórki utwo- rzpne sa z pólek i laczników za pomoca poprzecz¬ nego naciecia i wzdluznego rozciagniecia i tym ze; plaski *element wypelnienia w przekroju po- pr^ec^nylnj,; ma ksztalt powierzchni schodkowej, której pólki sa nachylone do powierzchni plaskie¬ go elementu wypelnienia pod katem a mieszcza¬ cym sie w granicach od 15° do 75° podczas gdy powierzchnie sasdedndch pólek sa usytuowane na- przemianlegle wzgledem siebie i tworza kat 2a zawierajacy sie w granicach od 30° do 150° a po¬ nadto pólki zawieraja dodatkowo promotory slu¬ zace dla zwiekszenia turbulencji przeplywu, przy czym promotory sa usytuowane z jednej strony plaskiego elementu wypelnienia a takze sa usy¬ tuowane naprzemianlegle po obu stronach powie¬ rzchni plaskiego elementu wypelnienia a ponadto sa jednoczesnie skierowane w jednym lub w od¬ wrotnych kierunkach.Inna postac wypelnienia konstrukcyjnego we¬ dlug wynalazku jest istotna tym, ze plaski ele¬ ment wypelnienia jest zaopatrzony w segmenty utworzone z wyciecia wzdluz okreslonej krawedzi i wygiecia wzdluz linii giecia, przy czym segmen¬ ty te wygiete w jedna strone lub wygiete naprze¬ mianlegle obustronnie tworza z powierzchnia pla¬ skiego elementu wypelnienia kat 0 o wielkosci od 10° do 90° i tym, ze segmenty posiadaja dowolne ksztalty, najkorzystniej posiadaja ksztalt trójka¬ tów, równolegloboków, prostokatów, trapezów oraz posiadaja ksztalty powstale ze skojarzenia wymie¬ nionych figur, sa dodatkowo zaopatrzone w pro¬ motory sluzace do intensyfikacji turbulencji prze¬ plywu i tym, ze segmenty sa wykonane jako po¬ wierzchnie plaskie lub jako dowolne powierzchnie profilowane.Dalsza postac wypelnienia konstrukcyjnego we¬ dlug wynalazku, charakteryzuje sie tym, ze pla¬ ski element wypelnienia jest zaopatrzony w seg¬ menty w postaci odgietych prostokatów, kwadra¬ tów wzglednie trapezów, najkorzystniej odgietych pod katem prostym w stosunku do powierzchni plaskiego elementu przy czym segmenty te sa usy¬ tuowane ukosnie pod katem y wzgledem kierunku fazy gazowej i cieklej.Uklad elementów wypelnienia konstrukcyjnego wedlug wynalazku jest istotny tym, ze plaskie elementy wypelnienia sa polaczone w przestrzen¬ ne wklady stanowiace postac cylindrów i dowol¬ nych ksztaltów graniastoslupów, przy czym te przestrzenne wklady zbudowane sa z co najmniej dwóch pojedynczych zestawów, które sa polaczo¬ ne ze soba tak, ze poszczególne plaskie elementy wypelnienia tworza plaszczyzny równolegle do osi przestrzennego wkladu albo tworza plaszczyzny nachylone pod katem v do osi wkladu i tym, ze pojedyncze zestawy sa utworzone z pojedynczych plaskich elementów wypelnienia, a ponadto plaskie elementy wypelnienia uformowane w pojedyncze zestawy sa polaczone ze soba wspólsrodkowo i na¬ rastajaco od srodka na zewnatrz w równych od¬ stepach od siebie i sa ustawione jeden nai dru¬ gim w ukladzie krzyzowym lub pod dowolnym katem wzgledem siebie.Wypelnienia konstrukcyjne oraz uklad elemen¬ tów wypelnienia konstrukcyjnego wedlug wyna- 15 lazku zapewnia 2 do 5-krotne obnizenie spadku cisnienia w stosunku do dotychczas stosowanych wypelnien usypowych.Wypelnienia te charakteryzuja sie wysoka zdol¬ noscia rozdzielcza, duza objetoscia swobodna oraz niskim wskaznikiem stosunku masy do rozwinie¬ tej powierzchni wlasciwej. Wypelnienia konstruk¬ cyjne przyjmuja wysokie obciazenia pary i cie¬ czy, zas zastosowanie tych wypelnien pozwala zmniejszyc srednice nowobudowanych kolumn pra- 25 wie 2-krotnie, albo tez umozliwiaja dwukrotnie zwiekszyc przepustowosc kolumn istniejacych. Wy¬ konanie wypelnien nie jest skomplikowane i latwe w produkcji. Umozliwiaja latwy wyladunek i za¬ ladunek oraz ulatwiaja transport. 30 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunkach na których fig. 1 — przedstawia w widoku ogólnym powierzchnie plaskiego elementu wypelnienia z komórkami i pól¬ kami skierowanymi w jedna strone, fig. 2—przed¬ stawia plaski element wypelnienia w widoku z bo¬ ku, fig. 3 — przedstawia plaski element wypelnie¬ nia w widoku ogólnym, z komórkami i pólkami skierowanymi naprzemianlegle wzgledem siebie, fig. 4 — przedstawia widok z boku plaskiego ele¬ mentu wypelnienia z fig. 3, fig. 5 — przedstawia w widoku ogólnym plaski element wypelnienia z komórkami i pólkami skierowanymi w jedna stro¬ ne i zaopatrzonymi w promotory, fig. 6 — przed¬ stawia widok z boku elementu z fig. 5, fig. 7 — przedstawia w widoku element wypelnienia pla¬ skiego z komórkami i pólkami skierowanymi na¬ przemianlegle oraz z promotorami turbulencyjny¬ mi skierowanymi w przeciwnym kierunku, fig. 8 — przedstawia w widoku plaski element wy- 50 pelnienia z komórkami i pólkami skierowanymi naprzemianlegle oraz z promieniami turbulencyj¬ nymi skierowanymi w tym samym kierunku lecz na przeciwna strone powierzchni, fig. 9 — przed¬ stawia widok z boku plaskiego elementu wypel- 55 nienia z fig. 8, fig. 10 — przedstawia w widoku ogólnym plaski element wypelnienia z nacietymi lecz nie odgietymi segmentami w ksztalcie rów- nolegloboku. fig. 11 — przedstawia w widoku z boku element z fig. 10, fig. 12 i 12a — przedsta- 80 wiaja w widoku plaski element wypelnienia z na¬ cietymi lecz nieodgietymi segmentami ksztaltu po¬ dwójnych trapezów i prostokatów, fig. 13 przed¬ stawia w widoku z boku element z fig. 12 i 12a, fig. 14 — przedstawia w widoku ogólnym inna W postac plaskiego elementu wypelnienia z nacie-5 123 003 tf tymi lecz z nieodgietymi segmentami ksztaltu pro¬ stokata z liniami odgiecia nachylonych pod ka¬ tem y wzgledem krawedzi czolowej, fig. 15 — przedstawia widok z boku elementu z odgietymi segmentami, fig. 16 — przedstawia w widoku ak- 5 sjonometrycznym uklad elementu wypelnienia kon¬ strukcyjnego z plaskimi elementami wypelnienia równoleglymi do osi, fig. 17 — przedstawia w wi¬ doku aksjonometirycznym wklad elementów wy¬ pelnienia, którego wklady sa zbudowane z ukos- io nie polaczonych plaskich elementów wypelnienia.Jak uwidoczniono na rysunkach wypelnienie konstrukcyjne zbudowane jest z plaskiego elemen¬ tu wypelnienia 1, który zaopatrzony jest w ko¬ mórki 2 dowolnego ksztaltu, najkorzystniej o 15 ksztalcie szescioboku, czworoboku lub trójkata.Komórki 2 zbudowane sa z pólek 3 i laczników 4, które sa utworzone z poprzecznego naciecia ma¬ terialu metalowego lub tworzywa sztucznego i wzdluznego rozciagniecia w kierunku posuwu te- *° ao plaskiego elementu wypelnienia 1.Plaski element wypelnienia 1 jest tak zbudo¬ wany, ze w przekroju poprzecznym ma ksztalt po¬ wierzchni schodkowej, której pólki 3 sa nachylo- ne do powierzchni plaskiego elementu wypelnie¬ nia 1 pod katem a mieszczacym sie w granicach od 15° do 75°. Powierzchnie sasiednich pólek sa usytuowane naprzemianlegle wzgledem siebie i tworza kat 2 a, zawierajacy sie w granicach od 30° do 150°.Ponadto pólki 3 zaopatrzone sa w promotory 5, sluzace do zwiekszenia turbulencji przeplywu.Promotory 5 sa usytuowane z jednej strony plas¬ kiego elementu wypelnienia lub sa usytuowane ^ naprzemianlegle po obu stronach powierzchni pla¬ skiego elementu wypelnienia a ponadto sa skie¬ rowane w jednym lub w odwrotnych kierun¬ kach.Inna postac wypelnienia konstrukcyjnego skla- 40 da sie z plaskiego elementu wypelnienia, który jest zaopatrzony w segmenty 6 powstale z wycie¬ cia wzdluz krawedzi 7 i wygiecia tego wyciecia wzdluz linii giecia 8 przy czym segmenty 6 wy¬ giete w jedna strone lub wygiete naprzemianlegle 45 obustronnie — tworza z powierzchnia plaskiego elementu wypelnienia 1 kat p korzystnie zawiera¬ jacy sie w granicach od 10° do 90°. Segmenty 6 posiadaja dowolne ksztalty najkorzystniej posia¬ daja ksztalt trójkatów, równolegloboków, prosto- qq katów, trapezów oraz posiadaja ksztalty powstale ze skojarzenia wymienionych figur, a ponadto seg¬ menty 6 zaopatrzone sa w promotory 9 sluzace do intensyfikacji turbulencji przeplywu. Segmen¬ ty 6 sa wykonane w przekroju poprzecznym jako ra powierzchnie plaskie 10 lub jako dowolne powie¬ rzchnie profilowane 11.Inna postac wypelnienia konstrukcyjnego skla¬ dajaca sie z plaskiego elementu wypelnienia 1 jest zaopatrzona w segmenty 6 w ksztalcie od- W gietych prostokatów, kwadratów wzglednie trape¬ zów przy czym odgiecie to jest najkorzystniejsze pod katem prostym w stosunku do powierzchni plaskiego elementu wypelnienia 1 a ponadto seg¬ menty 6 sa usytuowane ukosnie pod katem y ** wzgledem krawedzi czolowej 12 lub krawedzi bo¬ cznej 13.Uklad elementów wypelnienia konstrukcyjnego wedlug wynalazku jest tak zbudowany ze plas- 5 kie elementy wypelnienia 1 sa polaczone w prze¬ strzenne wklady 14 w formie cylindrów i dowol¬ nych ksztaltów graniastoslupów. Przestrzenne wlklady 14 zbudowane sa z co najmniej dwu po¬ jedynczych zestawów 15 utworzonych z plaskich 10 elementów wypelnienia 1, w ten sposób, ze po¬ szczególne plaskie elementy wypelnienia 1 tworza plaszczyzny równolegle do osi przestrzennego wkladu 14 albo tworza plaszczyzny nachylone pod katem u do osi przestrzennego wkladu 14. Poje- 15 dyncze zestawy 15 sa zbudowane z pojedynczych plaskich elementów wypelnienia 1 przez znane po¬ laczenie ich w pakiety za pomoca pretów 16 i dy¬ stansowych elementów 17.Pojedyncze zestawy 15 sa polaczone ze soba 20 wispólsrodkowo narastajaco w równych odstepach od siebie i sa ustawione jeden nad drugim tak jak pokazano na fig. 16 i 17 w ukladzie krzyzowym lub pod dowolnym katem wzgledem siebie.Dzialanie wypelnien konstrukcyjnych wedlug 2* wynalazku polega na tym, ze podczas pracy ko¬ lumny zachodzi równomierny rozdzial fazy cie¬ klej i gazowej w calym przekroju kolumny za pomoca wypelnien konstrukcyjnych zaopatrzo¬ nych w komórki 2 lub segmenty 6. Ksztalt i usy- 10 tuowanie i ilosc komórek 2 i segmentów 6 pozwa¬ la na maksymalne zwilzenie wypelnienia przy równoczesnym minimalnym stawianiu oporu dla przeplywu fazy gazowej lub cieklej.Wynalazek znajduje glówne zastosowanie w pro- *$ cesach wymiany masy i ciepla, do odpylania na sucho i na mokro, odkroplenie i odemglenie ga¬ zów oraz dla rozprowadzenia cieczy nad dowol¬ nym rodzajem wypelnienia.^ Zastrzezenia patentowe 1. Wypelnienie konstrukcyjne zwlaszcza do wy¬ miany masy i ciepla skladajace sie z-plaskiego ele¬ mentu wypelnienia, znamienne tym, ze plaski ele- 45 ment wypelnienia (1) zaopatrzony jest w komór¬ ki (2) dowolnego ksztaltu, najkorzystniej o ksztal¬ cie szescioboku, czworoboku, przy czym komórki (2) utworzone sa z pólek (3) i laczników (4) za pomo¬ ca poprzecznego naciecia i wzdluznego rozciagnie¬ to cia w kierunku posuwu plaskiego elementu wypel¬ nienia (1) i tym, ze plaski element wypelnienia (1) w przekroju poprzecznym ma ksztalt powierzchni schodkowej, której pólki (3) sa nachylone do po¬ wierzchni plaskiego elementu wypelnienia (1) pod W katem a mieszczacym sie w granicach od 15° do 75°. 2. Wypelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze powierzchnie sasiednich pólek (3) sa usytuowa¬ ne naprzemianlegle wzgledem siebie i tworza kat W 2 3. Wypelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pólki (3) zawieraja dodatkowe promotory (5) slu¬ zace dla zwiekszenia turbulencji przeplywu, przy czym promotory (5) sa usytuowane z jednej stro- •* ny plaskiego elementu wypelnienia (1), 15 20 26 45 00 55123 003 4. Wypelnienie wedlug zastrz. 1 albo 2, zna¬ mienne tym, ze pólki (3) zawieraja dodatkowo pro- motory (5) sluzace dla zwiekszenia turbulencji przeplywu, sa usytuowane naprzemianlegle po obu stronach powierzchni plaskiego elementu wypel- 5 nienia (1) a ponadto sa jednoczesnie skierowane w jednym lub w odwrotnych kierunkach. 5. Wypelnienie konstrukcyjne, zwlaszcza do wy¬ miany masy i ciepla, skladajace sie z plaskiego elementu wypelnienia, znamienne tym, ze plaski io element wypelnienia (1) jest zaopatrzony w seg¬ menty (6) utworzone z wyciecia wzdluz krawedzi (7) i wygiecia wzdluz linii giecia (8) przy czym segmenty (6) wygiete w jedna strone lub wygiete naprzemianlegle obustronnie, tworza z powierz- 15 chnia plaskiego elementu wypelnienia (1) kat p, korzystnie zawierajacy sie w granicach od 10° do 90° i tym, ze segmenty (6) posiadaja dowolne ksztalty najkorzystniej posiadaja ksztalt trójka¬ tów, równolegloboków, prostokatów i trapezów '20 oraz posiadaja ksztalty powstale ze skojarzenia wymienionych figur sa dodatkowo zaopatrzone w promotory (9), sluzace do intensyfikacji turbulen¬ cji przeplywu. 6. Wypelnienie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, 25 ze segmenty (6) sa wykonane jako powierzchnie plaskie (10) lub jako dowolne powierzchnie pro¬ filowane (11). 7. Wypelnienie konstrukcyjne zwlaszcza do wy¬ miany masy i ciepla, skladajace sie z plaskiego elementu wypelnienia, znamienne tym, ze plaski element wypelnienia (1) jest zaopatrzony w seg¬ menty (6) w ksztalcie odgietych prostokatów, kwadratów wzglednie trapezów najkorzystniej od¬ gietych pod katem prostym w stosunku do po¬ wierzchni plaskiego elementu przy czym segmen¬ ty (6) sa usytuowane ukosnie pod katem y wzgle¬ dem krawedzi czolowej (12). 8. Uklad elementów wypelnienia konstrukcyjne¬ go zbudowany z plaskich elementów wypelnienia, znamienny tym, ze plaskie elementy wypelnienia (1) sa polaczone w przestrzenne wklady (14) two¬ rzace postac cylindrów i dowolnych ksztaltów graniastoslupów przy czym przestrzenne wklady (14) zbudowane sa co najmniej z dwóch pojedyn¬ czych zestawów (15), które sa polaczone ze soba tak, ze poszczególne plaskie elementy wypelnie¬ nia (1) tworza plaszczyzny równolegle do osi przestrzennego wkladu (14) albo tworza plasz¬ czyzny nachylone pod katem v do osi wkladu (14) oraz tym ze pojedyncze zestawy (15) sa utworzo¬ ne z pojedynczych plaskich elementów wypelnie¬ nia (1) na ksztalt walca lub dowolnego granias- toslupa i sa ustawione jeden nad drugim w ukla¬ dzie krzyzowym lub pod dowolnym katem wzgle¬ dem siebie.Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9123 003 te KMMtfM^ 7_ Fig.10 Flg.fl 1 Fig. 12 SMC TX ,Fig.!2a Fig.13 I tus.£ Fig.!4 Fig. 15 PL