PL81743B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: VEB Maschinen und Apparatebau Grimma, Grimma (Niemiecka Republika Demokratyczna) Wypelnienie kolumn, zwlaszcza rektyfikacyjnych Przedmiotem wynalazku jest wypelnienie kolumn zwlaszcza rektyfikacyjnych zlozone z szeregu ele¬ mentów podstawowych wykonanych z perforowa¬ nej plyty, które w polaczeniu z innymi elementa¬ mi, zapewniaja intensywny kontakt miedzy gazem i para lub ciecza znajdujaca zastosowanie przede wszystkim w takich kolumnach, przez które musza byc przeprowadzone duze objetosci gazu wzglednie pary przy bardzo niewielkich stratach cisnienia, na przyklad w kolumnach rektyfikacyjnych pracu¬ jacych przy podcisnieniu lub w kolumnach, w któ¬ rych wystepuja skrajne obciazenia plynem, albo przy zwilzaniu lub suszeniu gazu badz tez przy bez¬ posredniej wymianie ciepla dla celów rozdziel¬ czych.Znane jest wypelnienie, które sklada sie z ele¬ mentów wykonanych z jednowarstwowego tworzy¬ wa porowatego ukladanego w ten sposób, ze po¬ wstaje struktura komórkowa. Komórki elementów maja taki uklad scianek i otworów, ze w przypad¬ ku gdy gaz nie uderza, otwory moga sie zatkac plynem. Celowe jest stosowanie siatki metalowej, której ogniwa sa w zasadzie ulozone poziomo.Otwory sa tak wykonane, ze gaz jest zmuszany do gwaltownej zmiany kierunku.To znane wypelnienie umozliwia uzyskanie duzej przepustowosci pary, jedynie przy nieznacznym ob¬ ciazeniu i v niewielkiej zdolnosci rozdzielczej wsku¬ tek duzych wymiarów komórek elementów. Z tego samego powodu wystepuje porywanie w wyzej po- 10 15 20 30 lozonych komórkach elementów. Powstaje przez to mieszanie powrotne i w nastepstwie tego pogarsza sie dzialanie rozdzielcze. W celu osiagniecia zalozo¬ nego uprzednio dzialania rozdzielczego przy stoso¬ waniu tego rodzaju wypelnienia, wymagana jest duza wysokosc kolumny. Ponadto, mozliwe sa je¬ dynie niewielkie obciazenia plynem, poniewaz przy duzych ilosciach plynu nie moze byc on wpro¬ wadzany na scianki komórek elementów, w na¬ stepstwie czego wystepuje przeciekanie zmniejsza¬ jace dzialanie rozdzielcze. Ze wzgledu na wielkosc komórek elementu, wypelnienie jest bardzo niesta¬ bilne. Sposób laczenia poszczególnych elementów stwarza koniecznosc wykonania dodatkowych kon¬ strukcji wsporczych.Inne znane tego rodzaju urzadzenie sklada sie z licznych ogniw strukturowyeh, które sa zlozone w siatke o dowolnej wielkosci, przy czym ogniwa te skladane sa w zasadzie poziomo. W kazdym ogni¬ wie sa przy tym wykonane oddzielnie wzmocnione zlobki i otwory. Te otwory rozciagaja sie zarówno w czesci poziomej jak i w czesci pionowej ogniwa i sa oddzielone od siebie waskimi przesmykami. To urzadzenie kontaktowe, jak to juz wyzej zostalo wspomniane, ma te sama niedogodnosc, to znaczy nie zapewni ono zadowalajacego dzialania rozdziel¬ czego. Jest to wywolane tym, ze faza gazowo- parowa przy istnieniu tylko duzych otworów nie moze zadowalajaco wchodzic w kontakt z faza plynna. 8174381 3 Nie powstaje wcale intensywne zawirowanie fazy gazowej lub parowej z faza plynna. Plyn sam rówiez szybko przecieka bez przeszkód przez uklad przesunietych otworów przez duze kanaliki. Po¬ niewaz nie jest stosowany material samozwilzaja¬ cy nie" moze miec miejsca pelne wykorzystanie cal¬ kowitego przekroju przesmyku elementu siatkowe¬ go do wymiany substancji i nie mozliwe jest bie¬ zace odnawianie powierzchni kontaktowych. Zde¬ cydowana niedogodnoscia ekonomiczna urzadzenia kontaktowego jest duze zuzycie materialu wynika¬ jace z duzych wymiarów otworów.Celem wynalazku jest opracowanie wypelnienia wymagajacego niewielkich ilosci materialu, latwe¬ go w produkcji i montazu, które przy duzym obcia¬ zeniu i nieznacznych stratach cisnienia zapewni skuteczne dzialanie oddzielajace i które bedzie mia¬ lo wlasciwie rozmieszczone otwory przelotowe dla gazu, pary i plynu.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze czesci o geometrycznych powierzchniach podstawowego elementu wykonanego z materialu porowatego wy¬ staja pod katem ostrym w stosunku do jego po¬ wierzchni czolowej, dzieki czemu powstaja dodat¬ kowe otwory przelotowe. Czesci wystajace elemen¬ tu podstawowego sa skierowane w tych samych lub przeciwnych kierunkach. Poszczególne elemen¬ ty podstawowe sa tak umieszczone w kolumnie, ze kierunki perforowanych otworów poszczególnych elementów podstawowych zmieniaja sie zarówno w plaszczyznie poziomej jaik i pionowej.Powierzchnia wystajacych czesci elementu pod¬ stawowego wynosi od 20 do 50% calkowitej po¬ wierzchni elementu podstawowego. Czesci wystaja¬ ce maja ksztalt prostokatów, trójkatów lub pólkoli.Kat ostry pomiedzy wystajacymi czesciami elemen¬ tu podstawowego a jego powierzchnia czolowa lezy w zakresie od 15° do 90°.Wypelnienie wedlug wynalazku umieszcza sie w kolumnie bez dodatkowych nakladów materialo¬ wych, bez jakichkolwiek ciec oraz bez dodatko¬ wych narzedzi. Ponadto wypelnienie wedlug wy¬ nalazku pozwala na zwiekszenie wydajnosci ko¬ lumny rektyfikacyjnej i jej zdolnosci rozdzielczej.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 do fig. 5 przedstawiaja element podstawowy o róz¬ nych ksztaltach w widoku perspektywicznym, fig. 6 — fragment elementu podstawowego w wi¬ doku perspektywicznym, fig. 7 — szczegól „X" z oznaczona fig. 6, fig. 8 — przekrój A—A ozna¬ czony na fig. 7, fig. 9 — uklad elementów pod¬ stawowych wedlug fig. 6 umieszczonych jeden obok drugiego w widoku perspektywicznym, fig. 10 — perforowane otwory przelotowe w przekroju B—B oznaczonym na fig. 9 ze wskazanym kierunkiem, fig. 11 — przekrój C—C oznaczony na fig. 9, fig. 12 — fragment wypelnienia w widoku per¬ spektywicznym, skladajacego sie z kilku umiesz¬ czonych obok siebie, lezacych jeden nad drugim, przeciwnie odgietych elementów podstawowych, fig. 13 — fragment wypelnienia w widoku per¬ spektywicznym z innymi elementami podstawo¬ wymi i z dodatkowymi otworami przelotowymi, fig. 14 — fragment wypelnienia z innym ukladem 743 4 ... dodatkowych otworów przelotowych i innym ukla¬ dem elementów podstawowych.Wypelnienie sklada sie z szeregu elementów podstawowych 1. Elementy podstawowe 1 sa wy- 5 konane z plyty perforowanej 2 dajacej sie zginac i ksztaltowac w dowolny sposób. Fig. 1 do 5 przed¬ stawiaja rózne, mozliwe ksztalty elementu podsta¬ wowego 1. Rózne formy elementu podstawowego 1 mozna otrzymac przez rózne zestawienia elementu 10 podstawowego 1 o ksztalcie pokazanym na fig. 1.Fig. 6 przedstawia wystajace czesci 3 elementu podstawowego 1. Wystajace czesci 3 moga miec najrózniejsze plaskie ksztalty geometryczne. Ponad¬ to kazdy element podstawowy 1, poza otworami 15 przelotowymi 6 powstalymi przy perforacji, ma otwory .przelotowe 5. Wystajace czesci 3 elementu podstawowego 1 sa ustawione pod katem ostrym wzgledem powierzchni czolowej tego "elementu pod¬ stawowego w ten sposób, ze ich rzut na poziomo 20 usytuowany wzgledem nich element 1 w znacznej czesci pokrywa dodatkowy otwór przelotowy 5. Na fig. 6 przedstawione sa otwory dodatkowe 5 i wy¬ stajace czesci 3 elementu podstawowego 1 w ukla¬ dzie symetrycznym. Jest równiez mozliwe ustawie- 25 nie otworów dodatkowych i wystajacych czesci przesunietych wzgledem siebie.Odpowiednio zestawiajac pewna ilosc elementów podstawowych 1 w kierunku poziomym i piono¬ wym tworzy sie wypelnienie kolumny. Na fig. 9 po- 30 kazany jest uklad kilku elementów podstawo¬ wych 1 ulozonych podobnie obok siebie jak poka¬ zano na fig. 6, przy czym wystajace czesci 3 sa¬ siednich elementów podstawowych 1 nie leza w jed¬ nej linii. Jest szczególnie korzystne tak dobrac 39 przesuniecie elementów podstawowych 1 jak rów¬ niez uklad i wielkosc jego wystajacych czesci 3 ele¬ mentu podstawowego 1, aby wystajace czesci 3 sa¬ siednich elementów podstawowych 1 byly miedzy soba zacisniete. Zapobiega to przesunieciu elemen- 40 tów podstawowych 1 w tym polozeniu. Kierunek perforowanych otworów przelotowych jest zmienny dla poszczególnych elementów podstawowych 1.Istnieje równiez mozliwosc zmiany kierunku otworów wewnatrz jednego elementu podstawowe- 45 go 1 zaleznie od przekroju plyty perforowanej 2.Zestawione poziomo i równolegle w jednym polo¬ zeniu, elementy podstawowe 1 wypelnienie do ko¬ lumn, w ten sposób, ze pewna ilosc warstw jest poukladana jedna nad druga. Osie wzdluzne ele- 50 mentów podstawowych 1 i sasiednich warstw prze¬ biegaja pod katem od 0 do 90°. Na fig. 12 kat ten wynosi 90°. Specjalne wykonanie przedstawione jest na fig. 13. W ukladzie sasiednich elementów pod¬ stawowych 1 mozliwe jest wypelnienie kolumn 55 o jeszcze wiekszych srednicach, przy czym zapo¬ biega sie przeplywowi kropel. Wszystkie uwidocz¬ nione na fig. 14 elementy podstawowe 1 wykonane z plyty perforowanej maja wystajace czesci 3 wc:s- niete do wewnatrz. Osie podluzne sasiednich ele- 60 mentów 1 sa równolegle, a elementy podstawowe 1 przedstawione na fig. 1 sklada sie tak, aby uzyskac czworobok.Sposób dzialania wypelnienia wedlug wynalazku jest nastepujacy: 65 Przy uruchomieniu kolumny, cale wypelnienie81743 6 jest zwilzane podnoszacymi i kondensujacymi sie parami, przy czym dzieki specjalnemu ukladowi plyn przeplywa w kierunku powrotnym. Dzieki ukladowi i rozmieszczeniu elementów podstawo¬ wych 1 wedlug wynalazku, plyn jest równomiernie rozdzielony i skierowany na dól, przy czym nie wystepuja strefy nie zwilzone, lub tez strefy na które plyn dziala nadmiernie. Wystepujaca zazwy¬ czaj sklonnosc do plyniecia krawedziami jest w tym ukladzie wyeliminowana. Wystajace czesci 3 ele¬ mentu podstawowego 1 zapobiegaja swobodnemu przeplywaniu kropel plynu.Gaz, wzglednie para, przechodzi przez perforo¬ wane otwory przelotowe 6 w materiale 2 w kie¬ runku od dolu do g^ry jak równiez przez dodat¬ kowe otwory przelotowe 5. Dzieki istnieniu dodat¬ kowych otworów przelotowych 5 w wystajacych czesciach 3 elementu podstawowego 1, tworzy sie dodatkowe zawirowanie faz a to powoduje, ze stru¬ mien pary nie moze sie kierowac prostopadle ku górze, lecz w czasie ruchu musi zmieniac kierunek tego ruchu. Dzieki temu poziom spadku stezenia jest zmniejszony w mozliwie najwiekszym stopniu. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wypelnienie do kolumn, zwlaszcza rektyfika¬ cyjnych, zlozone z szeregu równoleglych elemen- 10 19 20 25 tów podstawowych umieszczonych poziomo i piono¬ wo jeden nad drugim wykonanych z perforowanej plyty materialu podstawowego, z otworami przelo¬ towymi zorientowanymi w okreslonym kierunku, znamienne tym, ze wystajace czesci (3) podstawo¬ wego elementu (1) o geometrycznych powierz- niach sa ustawione pod ostrym katem (4) w sto¬ sunku do jego powierzchni czolowej, przy czym powstaja dodatkowe otwory przelotowe (5), a cze¬ sci wystajace (3) elementu podstawowego (1) sa skierowane w tym samym lub w przeciwnym kie¬ runku, a perforowane otwory przelotowe (6) w ele¬ mencie podstawowym (1) sa tak zorientowane, ze ich kierunek zmienia sie zarówno w plaszczyznie poziomej jak i pionowej.
2. 2. Wypelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze powierzchnie wystajacych czesci (3) wynosza 20% do 50% calkowitej powierzchni elementu pod¬ stawowego (1).
3. 3. Wypelnienie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze wystajace czesci (3) elementu podstawo¬ wego (1) maja ksztalt prostokatów i/lub trójkatów i/lub pólkul.
4. 4. Wypelnienie wedlug zastrz. 1 do 3 znamienne tym, ze kat ostry (4) wystajacej czesci (3) wzgle¬ dem powierzchni elementu podstawowego (1) wy¬ nosi od 15 do 90°. X F,96 WS*0*0* Ffg.e Orienticrungsrichlung C **^N$^?^^^ Fig-« ^^K^^^^^ Fig io81743 Orienfieriings- richtunc fig.« Fig. 13 'OrienticrungS' richtung Fig.fr PZG Bydg., zam. 421/76, nakl. 120+20 Cena 10 zl PL