PL175305B1 - Wypełnienie plastrowe aparatów do wymiany masy i ciepła - Google Patents

Abstract

1. Wypełnienie plastrowe aparatów do wymiany masy i ciepła zbudowane z listw z nacięciami tworzących powtarzalne elementy plastra o przekroju czworoboku foremnego, znamienne tym, że poszczególne elementy (1) plastra utworzone są przez dwie przeciwległe listwy (2) i (3) jednostronnie nacięte o dwóch różnych szerokościach osadzone w dwóch listwach (4) i (5) dwustronnie naciętych również o różnych szerokościach i posiadające w swojej dolnej części naprzemienne zagięcia (6) kątowe lub łukowe, przy czym zagięcia (6) dwóch przeciwległych listew skierowane są do siebie i przesunięte w pionie względem siebie tworząc w pionie boczne przewężenie (7) dolnej części przestrzeni elementu (1) plastra.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wypełnienie plastrowe aparatów do wymiany masy i ciepła, a w szczególności do prowadzenia procesów destylacji, rektyfikacji, absorpcji, desorpcji, schładzania, ekstrakcji, odpylania, mieszania, nawilżania i odkraplania gazów.

Znane i stosowane są w przemyśle wypełnienia standardowe takie jak pierścienie Raschiga, Białeckiego, Palla, Cannona, siodełka Berla, Interlox oraz specjalne kształtki Interpox, Sulzer. Wypełnienia te nie gwarantują równomiernego zraszania warstwy wypełnienia na skutek powstawania martwych przestrzeni w warstwie wypełnienia.

Znane jest z opisu patentowego PRL nr 101 424 wypełnienie w postaci krat tworzących komórki posiadające w dolnej części zagięcia promieniowe lub skośne tworzące szczelinę. Charakteryzuje się ono niskimi oporami przepływu i małym kontaktem cieczy i gazu. Wadą tego wypełnienia jest to, że przy małych obciążeniach cieczą gaz przepływa do góry bocznymi otworami komórki, a ciecz swobodnie spływa całym przekrojem szczeliny w dół. Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr 129 859 wypełnienie do kontaktowania gazu i cieczy składające się z warstw złożonych z powtarzalnych elementów o przekroju wieloboku foremnego, w którym każdy z tych elementów ukształtowany jest w dolnej części w formie dyszy utworzonej przez dwie zachodzące na siebie ściany oraz posiada w górnej swej części zagięcia promieniowe lub kątowe. Wypełnienie to posiada skomplikowaną budowę i charakteryzuje się dużymi oporami przepływu. Znane natomiast z opisów patentowych RP nr nr 150 527 i 1 50 828 wypełnienia pakietowe aparatów kolumnowych utworzone są z połączonych ze sobą i krzyżujących się elementów składowych, z których jedne osadzone są w wycięciach innych elementów. Elementy składowe mają w przekroju kształt ceowy, przy czym w środnikach jednych elementów ceowych wykonane są równoległoboczne otwory, w których osadzone są drugie z tych elementów ceowych.

Aparaty kolumnowe z wypełnieniami standardowymi narażone są na zachłystywanie, natomiast wypełnienia komórkowe i pakietowe wymagają bardzo skomplikowanej regulacji dopływu cieczy i gazu na wypełnienie.

Wypełnienie plastrowe aparatów do wymiany masy i ciepła zbudowane jest z listew z nacięciami, które tworzą powtarzalne elementy o przekroju czworoboku foremnego. Według wynalazku poszczególne elementy plastra utworzone są przez dwie przeciwległe listwy jednostronnie nacięte o dwóch różnych szerokościach osadzone w dwóch dwustronnie naciętych listwach również o różnych szerokościach i posiadające w swej dolnej części naprzemienne zagięcia łukowe lub kątowe. Zagięcia dwóch przeciwległych listew skierowane są do siebie i

175 305 przesunięte w pionie względem siebie, tworząc w pionie boczne przewężenie dolnej części przestrzeni elementu plastra. Poszczególne warstwy wypełnienia oddalone są od siebie, korzystnie w odległości równej 0 do 1 wysokości warstwy, przy dowolnym wzajemnym usytuowaniu sąsiednich warstw wypełnienia w płaszczyźnie poziomej, korzystnie obróconych względem siebie w poziomie o kąt równy 0 - 45°.

Zaletą konstrukcyjną wypełnienia według wynalazku jest prostota wykonania plastra o dowolnym kształcie i wielkości. Elementy składowe wypełnienia mogą być wykonane z dowolnego materiału, w zależności od rodzaju czynników przepływających przez aparat.

Wypełnienie to charakteryzuje się brakiem martwych przestrzeni, co czyni go odpornym na zarastanie, a intensywne wzburzenie czynników przepływaj ących przez warstwy wypełnienia pozwala na uzyskanie bardzo wysokich współczynników wymiany masy i ciepła.

Wypełnienie to zapewnia niskie opory przepływu, długi czas kontaktu gazu i cieczy, duże rozwinięcie powierzchni międzyfazowej czynników przepływających przez warstwę wypełnienia.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia warstwę wypełnienia w widoku z boku, fig. 2 - listwę jednostronnie naciętą, a fig. 3 - listwę dwustronnie naciętą.

Wypełnienie wykonane jest w postaci plastra z powtarzalnymi elementami o przekroju czworoboku foremnego zbudowanego z listew z nacięciami.

Element 1 wypełnienia utworzony jest przez dwie przeciwległe listwy 2 i 3 jednostronnie nacięte o dwóch różnych szerokościach osadzonych w dwóch listwach 4 i 5 dwustronnie naciętych i również o dwóch różnych szerokościach. Listwy 2,3,4 i 5 posiadają w swojej dolnej części naprzemienne zagięcia 6 kątowe lub łukowe. Zagięcia 6 dwóch przeciwległych listew skierowane są do siebie oraz przesunięte w pionie względem siebie tworząc w pionie boczne przewężenie 7 dolnej części przestrzeni elementu 1 plastra.

Krople cieczy spadające z góry uderzając w zagięcia 6 listew ulegają rozbiciu. Część cząstek rozbitych kropel jest porywana przez strumień fazy gazowej przedostającej się przez dolną część bocznego przewężenia 7 przestrzeni elementu 1 plastra i jest wprowadzana w ruch wirowy, a część cząstek rozbitych kropel spływa po ścianach zagiętych listew i jest zrywana z krawędzi tych listew i wprowadzana w ruch krzyżowy. Spotykające się strumienie cieczy i gazu w przestrzeniach między warstwami wypełnienia plastrowego wprowadzone zostają w ruch burzliwy.

Fig. 2

Fig.3

175 305

4 13

Widok „W

3

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wypełnienie plastrowe aparatów do wymiany masy i ciepła zbudowane z listw z nacięciami tworzących powtarzalne elementy plastra o przekroju czworoboku foremnego, znamienne tym, że poszczególne elementy (1) plastra utworzone są przez dwie przeciwległe listwy (2) i (3) jednostronnie nacięte o dwóch różnych szerokościach osadzone w dwóch listwach (4) i (5) dwustronnie naciętych również o różnych szerokościach i posiadające w swojej dolnej części naprzemienne zagięcia (6) kątowe lub łukowe, przy czym zagięcia (6) dwóch przeciwległych listew skierowane są do siebie i przesunięte w pionie względem siebie tworząc w pionie boczne przewężenie (7) dolnej części przestrzeni elementu (1) plastra.
2. 2. Wypełnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że poszczególne warstwy wypełnienia oddalone są od siebie, korzystnie w odległości równej 0 do 1 wysokości warstwy, przy dowolnym wzajemnym usytuowaniu sąsiednich warstw wypełnienia w płaszczyźnie poziomej, korzystnie obróconych względem siebie w poziomie o kąt równy 0 - 45°.