PL150023B2 - Element wypełnienia strukturalnego kolumn do wymiany masy i ciepła - Google Patents

Description

POLSKA

RZECZPOSPOLITA

LUDOWA

OPIS PATENTOWY PATENTU TYMCZASOWEGO

Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 88 04 06 (P. 271706)

Pierwszeństwo--URZĄD

PATENTOWY

PRL

Zgłoszenie ogłoszono: 89 01 23

Opis patentowy opublikowano: 1990 08 31

150 023

Int. Cl.⁴ B01D 53/20 BOIJ 19/00 «Ił

Twórca wynalazku: Stanisław Bednarski

Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Kraków (Polska)

Element wypełnienia strukturalnego kolumn do wymiany masy i ciepła

Przedmiotem wynalazku jest element wypełnienia przestrzeni roboczej aparatów kolumnowych do wymiany masy i ciepła, przeznaczonych głównie dla prowadzenia procesów absorpcji, destylacji i ekstrakcji.

Najczęściej stosowane elementy wypełniające urządzeń do wymiany masy i ciepła mają postać pierścienia powstałego przez zwinięcie odcinka odpowiednio ponacinanej taśmy metalowej. Nacięte w pasie środkowym segmentowe wycinki oraz ewentualnie ząbki wzdłuż krawędzi taśmy, odgięte są do środka elementu tworząc ażurową przesłonę przestrzeni wewnętrznej pierścienia. Na krawędziach pobocznicy elementy posiadają odpowiednie zamki, służące do wzajemnego zaczepiania przy tworzeniu wypełniających struktur przestrzennych. Przykładowo, jeden z tak rozwiązanych elementów przedstawiony jest w polskim opisie patentowym nr 147 923.

Mimo niewątpliwych zalet takiego rozwiązania walcowe ukształtowanie elementu powoduje, że w strukturze wypełnienia występują między elementami wolne przestrzenie bez oddziaływania na przepływające fazy, zmniejszające powierzchnię właściwą wypełnienia i przez to obniżające ich sprawność rozdzielczą. Znane są elementy wypełnienia o obrysie sześcianu, na przykład opisane w polskich patentach nr 111714 oraz 148 836, jednak ich korzystne ukształtowanie możliwe jest do uzyskania wyłącznie techniką wtryskowego formowania tworzyw sztucznych względnie metali lekkich.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji elementu wypełnienia o obrysie prostopadłościennym, wykonywanego technologią zwijania taśmy z odpowiednio ponacinaną i giętą powierzchnią.

Element według wynalazku, w postaci wygiętego z taśmy pierścienia oraz przestrzenią wewnętrzną ażurowaną przez odgięcie od środka segmentowych wycinków, posiada cztery wzdłużne naroża tworzące w widoku poosiowym obrys kwadratu opisanego na okręgu pierścienia. Każde naroże stanowią: usytuowany promieniowo słupek oraz odgięte z jego powierzchni na obie strony trójkątne wycinki segmentowe. Słupek utworzony jest przez wywinięte na zewnątrz łączniki, stanowiące parę przylegających, poprzecznych powierzchni na taśmie elementu, rozdzielających cztery ćwiartkowe moduły powierzchni z segmentowymi wycinkami ażurowej przesłony wewnętrznej.

150 023

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na otrzymanie większej powierzchni właściwej z jednostkowej objętości kolumny. W wyniku rozwinięcia powierzchni styku faz czynników roboczych zwiększona jest skuteczność procesowa.

Wynalazek wyjaśniony jest opisem dwóch przykładowych elementów pokazanych na rysunkach, z których fig. 1 przedstawia widok rozwiniętej pobocznicy pierwszego elementu, fig. 2 - widok z góry pobocznicy z wygiętymi wycinkami oraz ukształtowanymi słupkami, fig. 3 - przekrój poprzeczny pobocznicy, fig. 4 - widok z boku elementu po zwinięciu pobocznicy, fig. 5 - widok z góry elementu, a fig. 6 - szczegół zazębiania się zatrzasków segmentowych wycinków, fig. 7 - widok części rozwiniętej pobocznicy drugiego elementu, fig. 8 - widok z góry pobocznicy po wygięciu wycinków i słupków, fig. 9 - przekrój wzdłużny elementu po zwinięciu, fig. 10 - widok z góry elementu, natomiast fig. 11 - widok z góry zestawu połączonych elementów tworzący wypełnienie strukturalne kolumny.

Na pobocznicy 1 elementu znajdują się segmentowe wycinki 2, w kształcie trójkątów rozmieszczonych parami w obrysie równoległoboku lub trapezu, wykonane w dwóch szeregach 3 i 4, a usytuowane w czterech ćwiartkowych modułach 5 i czterech łącznikach 6. Segmentowe wycinki 2 obu szeregów 3 i 4 znajdujące się w ćwiartkowych modułach 5 są wygięte w jedną stronę, a segmentowe wycinki 2 obu szeregów 3 i 4 w łącznikach 6 wygięte są w drugę stronę, która po zwinięciu w pierścień 9 pobocznicy 1 stanowi stronę zewnętrzną elementu. Segmentowe wycinki 2 wraz ze słupkami 7 tworzą naroża 8, rozmieszczone symetrycznie na obwodzie tworzącej pierścienia 9. Segmentowe wycinki 2 ćwiartkowych modułów 5 wyposażone są w zatrzaski 10 o kształcie wybrań trapezowych lub półokrągłych. W pobliżu krawędzi pobocznicy 1 znajdują się ząbki 11 odgięte do środka elementu. Segmentowe wycinki 2 ażurują przestrzeń elementu tworząc szereg krzyżujących się i przylegających powierzchni. Drugi element pokazany na figurach 7 do 10, zawiera dodatkowe wycinki 12 wykonane w segmentowych wycinkach 2, a odgięte w stronę przeciwną. W pobliżu jednej krawędzi pobocznicy 1 znajdują się ząbki 11 odgięte do środka elementu oraz zamki 13 dowolnego kształtu, do łączenia elementów ze sobą. Przy drugiej krawędzi pobocznicy 1 wykonane są ryflowania 14 oraz ząbki 11.

Elementy wykonane są w ten sposób, że po wprowadzeniu metalowej taśmy do prasy ze specjalnym wykrojnikiem najpierw wycina się równocześnie segmentowe wycinki 2, zatrzaski 10 i ząbki 11, następnie segmentowe wycinki 2 ćwiartkowych modułów 5 oraz ząbki 11 wygina się na jedną stronę, a wycinki segmentowe 2 łączników 6 na drugę stronę pobocznicy. Kolejną fazą jest kształtowanie słupków 7 przez zgięcie w połowie łączników 6, przy której następuje obustronne zbliżenie do siebie ćwiartkowych modułów 5. Tak ukształtowana pobocznica 1 jest następnie zwijana w kształt pierścienia 9, zawierającego na zewnątrz wzdłużne naroża 8 - uzupełniające w rzucie poosiowym obrys elementu do kwadratu, co wyraźnie widać na figurach 5,10 i 11 rysunku.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Element wypełnienia strukturalnego kolumn do wymiany masy i ciepła, w postaci wygiętego z taśmy pierścienia z ażurową przesłoną przestrzeni wewnętrznej, utworzoną przez odgięcie do środka segmentowych wycinków, znamienny tym, że posiada cztery wzdłużne naroża (8) tworzące w widoku poosiowym obrys kwadratu opisanego na okręgu pierścienia (9), a każde naroże (8) stanowią usytuowany promieniowo słupek (7) oraz odgięte od jego powierzchni na obie strony trójkątne wycinki segmentowe (2), przy czym słupek (7) utworzony jest przez wywinięty na zewnątrz łącznik (6) stanowiący parę przylegających, poprzecznych powierzchni na taśmie elementu, rozdzielających cztery ćwiartkowe moduły (5) powierzchni z segmentowymi wycinkami (2) ażurowej przesłony przestrzeni wewnętrznej.

   Pracownia Poligraficzna UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 1500 zl