BRPI0400352B1 - Distribuidor fino para um líquido - Google Patents
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Abstract
"distribuidor fino para um líquido". a presente invenção refere-se a um distribuidor fino (1) para um líquido (20) que inclui um estágio de distribuição primário, que tem uma pluralidade de aberturas de saídas (32) e um estágio de distribuição secundário com calhas de distribuição (5) que é disposto no estágio de distribuição primário. dispositivos guia de áreas (4) levam do estágio de distribuição primário ao secundário. uma abertura de saída ou um grupo de aberturas de saída e também uma calha de distribuição são associados com cada dispositivo guia. cada dispositivo guia, por meio do qual o líquido (23) pode ser dirigido de pelo menos uma abertura de saída associada ao estágio de distribuição secundário, se estende do estágio de distribuição primário para a calha de distribuição associada e também através dela e forma uma borda de gotejamento (45) para o líquido fornecido abaixo da calha de distribuição. cada dispositivo guia tem pelo menos parcialmente uma estrutura tridimensional e também uma perfuração regular. cada estágio de distribuição é formado como um espaço de estagnação em que uma distribuição do líquido ocorre com o uso de um dispositivo estrangulador (25) e baseado em um equilíbrio hidrodinâmico.
Description
(54) Título: DISTRIBUIDOR FINO PARA UM LÍQUIDO (51) Int.CI.: B01D 3/04; B01D 3/00; B01D 53/18 (30) Prioridade Unionista: 17/03/2003 EP 03 405181.3 (73) Titular(es): SULZER CHEMTECH AG (72) Inventor(es): FLORIAN KEHRER
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISTRIBUIDOR FINO PARA UM LÍQUIDO.
[001] A invenção refere-se a um distribuidor fino para um líquido e também uma coluna com um distribuidor fino dessa espécie. Pequenas quantidades de líquido podem ser uniformemente distribuídas em um empacotamento da coluna com o distribuidor fino.
[002] Vários distribuidores de líquidos são conhecidos, que facilitam uma borrifação uniforme de um empacotamento com pequenas quantidades de líquido. Um distribuidor dessa espécie é conhecido de EP-A-O 512 277 em que o líquido é dirigido adicionalmente para baixo em calhas de distribuição em potes e fora desses uniformemente para elementos guia semelhantes a um dedo. O líquido é levado de aberturas dos potes via peças de arame aos elementos guia e direcionado adicionalmente no último para bicos de gotejamentos. Os elementos guia em cada pote são inclinados radialmente para fora de tal modo que todos os bicos de gotejamento do distribuidor de líquido são dispostos sobre o empacotamento em uma distribuição uniforme.
[003] O objetivo da invenção é produzir um distribuidor fino adicional para líquidos que torna possível uma distribuição uniforme de pequenas quantidades de líquido com o uso de um dispositivo simples. Esse objetivo é resolvido através do distribuidor fino definido na reivindicação 1.
[004] O distribuidor fino para um líquido inclui um estágio de distribuição primário, que tem uma pluralidade de aberturas de saídas e um estágio de distribuição secundário que está disposto abaixo do estágio de distribuição primário e inclui calhas de distribuição. Dispositivos guia de área levam do estágio de distribuição primário ao estágio de distribuição secundário. Uma abertura de saída ou um grupo de aberturas de saída e também uma calha de distribuição são associados com cada dispositivo guia. Cada dispositivo guia por meio do qual
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2/7 o líquido pode ser dirigido para fora de pelo menos uma abertura de saída associada ao estágio de distribuição secundário, se estende do estágio de distribuição primário à calha de distribuição associada e também através dela e forma uma borda de gotejamento abaixo da calha de distribuição para o líquido que foi alimentado a este. Cada dispositivo guia tem pelo menos parcialmente uma estrutura tridimensional e também uma perfuração regular. Cada calha de distribuição é formada como espaço de estagnação em que uma distribuição do líquido ocorre com o uso de um dispositivo estrangulador baseado em um equilíbrio hidrodinâmico.
[005] As reivindicações dependentes 2 a 8 referem-se a modalidades vantajosas do distribuidor fino de acordo com a invenção. Uma coluna com o distribuidor fino de acordo com a invenção é o objetivo das reivindicações 9 a 10.
[006] A invenção será explicada a seguir com base nos desenhos. Eles mostram:
[007] A Figura 1 - uma vista plana esquematicamente ilustrada de um distribuidor para líquido, que está disposto sobre um empacotamento estruturado em uma coluna, [008] A Figura 2 - um elemento distribuidor fino de um distribuidor fino de acordo com a invenção, que pode ser usado na coluna, [009] A Figura 3 - um corte transversal através de uma segunda modalidade do elemento distribuidor fino de acordo com a invenção, e [0010] As Figuras 4, 5 - duas modalidades adicionais do distribuidor de líquido de acordo com a invenção.
[0011] Um corte transversal parcialmente mostrado através de uma coluna 12 e um distribuidor de líquido 1 em vista plana devem ser vistos na Figura 1 - esquematicamente mostrados. O distribuidor de líquido 1 é um distribuidor fino com o que uma distribuição fina de um líquido pode ser realizada. O distribuidor fino 1 está disposto sobre um
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3/7 empacotamento estruturado 13, cuja estrutura é formada por camadas verticais 14. Ele inclui uma pluralidade de elementos de distribuidor fino 11, que está disposta abaixo de um canal principal 10 e está alinhada transversalmente (perpendicular a ou em um ângulo diferente de 90°) às camadas 14. Partes dos elementos de distribuidor fino 11 que estão dispostos no topo formam um estágio de distribuição primário, partes dispostas no fundo formam um estágio de distribuição secundário.
[0012] Detalhes com respeito ao elemento de distribuidor fino 11 são ilustrados na Figura 2. O elemento distribuidor fino 11 inclui um canal 3, que é parte do estágio de distribuição primário. O canal 3 tem aberturas de saída 32 em uma parede vertical 31, as quais podem estar em um ângulo. A espessura da parede da parede 31 é tipicamente menor do que o diâmetro da menor abertura de saída 2. Um líquido 20 é distribuído. Acima de uma abertura de saída 32 disposta para baixo, uma abertura de saída adicional (não ilustrada) ou também diversas aberturas podem ser fornecidas. Em vez de um canal aberto em direção ao topo, um tubo pode ser usado em que aberturas de saída na lateral estão dispostas no nível de um eixo de tubo ou próximas a esse nível.
[0013] Uma calha de distribuição 5 está disposta em um nível se estendendo mais baixo sob o canal 3, que é parte do estágio de distribuição secundário. Ela está associada com o canal 3 e alinhada pelo menos quase paralela a ele. Um dispositivo guia de área 4 para guiar o líquido 20 o qual corre para fora do canal 3 na forma de jatos, se estende do canal 3 para a calha de distribuição associada 5 e através dela para uma borda de gotejamento 45. O dispositivo guia 4 tem uma estrutura tridimensional e também uma perfuração regular. É feito de uma tecedura de metal por exemplo ou uma grade expandida de malha fina na qual os jatos de líquido incidentes 23 são pré-distribuídos
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4/7 por uma propagação transversal 24.
[0014] A calha de distribuição 5 inclui dois flancos de folha de metal 51, 52 que formam uma região afunilando para baixo que se funde em uma fenda. O dispositivo guia estruturado e de área 4 está em contato uniforme na fenda ao longo de toda a calha de distribuição 5 com as superfícies internas dos dois flancos de folha de metal 51, 52 e assim funciona como um dispositivo estrangulador 25 que exerce uma resistência no fluxo do fluido 20 que está fluindo. Tiras de folha de metal 6 nas duas extremidades da calha de distribuição 5, da qual somente uma está ilustrada, obstruem o líquido 20 de vazar na lateral. A calha de distribuição 5 pode ser presa no canal com as duas tiras de folha de metal 6. O dispositivo guia 4 tem - contrário ao que é mostrado - uma largura que se estende até as duas tiras de folha de metal 6. Desse modo a calha de distribuição 5 é formada como um espaço de estagnação em que uma adicional distribuição do líquido pode ocorrer por meio de um equilíbrio hidrodinâmico.
[0015] A borda de gotejamento 45 é vantajosamente subdividida em segmentos estreitos 46 que são separados uns dos outros através de cortes conformados em cantoneiras 47. Em uma modalidade ideal do elemento distribuidor fino 11, com um alinhamento horizontal, o líquido acumula-se nas bordas inferiores de todos os segmentos 46 e desprende-se da borda de gotejamento 45 ao longo de toda a borda de gotejamento 45 na forma de gotas 27. Recessos semelhantes a uma ranhura 54 podem também ser fornecidos na borda superior do flanco de folha de metal 52. Se muito líquido se acumula na calha de distribuição 5, então recessos tais como esses funcionam como pontos de transbordamento, por meio do que uma distribuição uniforme do excesso de líquido torna-se possível.
[0016] O efeito do dispositivo estrangulador 25 servindo para o equilíbrio hidrodinâmico depende da viscosidade do líquido 20 e da
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5/7 construção do dispositivo guia 4. A construção do dispositivo guia 4 é formada correspondendo à viscosidade do líquido a ser distribuído. O dispositivo guia 4 tem, vantajosamente, uma construção uniforme e fina para a distribuição de um líquido 20 com baixa viscosidade. Para a distribuição de um líquido viscoso 20 que tem uma alta viscosidade, uma estrutura grosseira, por exemplo abertura de ranhuras pode ser sobreposta em uma construção fina. Fendas relativamente largas entre o dispositivo guia 4 e os flancos de folha de metal 51 e também 52 resultam da estrutura grosseira. O líquido viscoso 20 flui principalmente para longe através dessas fendas.
[0017] O dispositivo guia 4 é preferivelmente um tecido de metal, em particular um assim chamado tecido de cinco eixos ou um tecido de malha quadrada simples. O tecido de cinco eixos é uma tecedura Atlas de cinco ligações que tem duas superfícies estruturadas de modos muito diferentes. Esta superfície é particularmente bem apropriada para a formação de uma película de gotejamento. Por conseguinte, a tecedura de cinco eixos é preferivelmente usada para a fabricação de empacotamentos estruturados. Essa tecedura é também vantajosa para uso no distribuidor fino 1 de acordo com a invenção.
[0018] A Figura 3 mostra um corte transversal através de uma segunda modalidade do elemento distribuidor fino 11 de acordo com a invenção. Um segundo dispositivo guia de área 53 aparece aqui o qual conecta o canal 3 com a calha de distribuição 5. Esse segundo dispositivo guia 52 tem também a função de dirigir o líquido 20 que deve ser distribuído, o qual surge das aberturas 32 como jatos não ilustrados, para baixo para o primeiro dispositivo guia 4. Esse primeiro dispositivo guia protege o espaço livre entre o canal 3 e o segundo dispositivo guia 53 em direção ao fundo. Junto com o dispositivo guia 53 ele guia o líquido mais para baixo para a calha de distribuição 5 a qual é amplamente formada do mesmo modo como mostrado na Figura 2.
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6/7 [0019] O segundo dispositivo guia 53 é uma peça de folha de metal conformada, que produz uma conexão mecanicamente estável entre o canal 3 e a calha de distribuição 5. Em particular ele forma o primeiro flanco da calha de distribuição 5. O segundo flanco 52 pode ser conectado com o primeiro dispositivo guia 4 e o segundo dispositivo guia 53 por meio de solda por pontos. A largura da fenda da calha de distribuição 5 resulta da espessura do primeiro dispositivo guia 4.
[0020] A distância máxima entre as aberturas de saída adjacentes 32 do mesmo canal pode chegar a 1 m, preferivelmente não mais do que 50 cm. Os diâmetros da abertura de saída 32 são selecionados para serem tão largos que entre 1 e 30 litros de líquido 20 para serem distribuídos podem desprender-se através de cada abertura de saída 32, por hora.
[0021] O empacotamento 13 tem camadas verticais 14 e os canais de distribuição 5 do distribuidor 1 são dispostos transversalmente (perpendicular a ou em um ângulo diferente de 90°) a estas camadas
14. As camadas 14 são fabricadas de lâminas de metal por exemplo, que respectivamente têm uma estrutura tridimensional e também uma perfuração regular. O primeiro dispositivo guia 4 do distribuidor fino 1 é também vantajosamente fabricado dessa lâmina de metal ou de uma similar.
[0022] Em uma modalidade que é mostrada na Figura 4, o distribuidor de líquido 1 inclui um canal principal 10 e canais auxiliares 3 (estágio de distribuição primário) que estão dispostos no mesmo nível. Os elementos de distribuidor fino 11 são projetados substancialmente do mesmo modo que aqueles da Figura 3. O canal principal da zona abaixo é vantajosamente ligado pela calha de distribuição 5.
[0023] Na modalidade da Figura 5 o líquido 23 dentro de um órgão de guia tubular 7 é alimentado para fora do canal auxiliar 3 para o estágio de distribuição secundário do elemento distribuidor fino 11. A caPetição 870170040866, de 14/06/2017, pág. 11/21
7/7 lha de distribuição 5 do estágio de distribuição secundário é orientada aqui transversalmente ao canal auxiliar 3. O órgão de guia 7 dirige como descrito em uma publicação, EP-A-1 153 640 - o líquido 23 em um trajeto helicoidal no dispositivo guia 4. Esse tem uma estrutura tridimensional e também uma perfuração regular em uma região inferior 4. A região inferior 4 pode consistir em um tecido de metal, que se estende sobre uma lâmina de metal lisa. O líquido 23 flui inicialmente na lâmina de metal lisa na direção da linha de descida e é subseqüentemente distribuída pela tela e a calha de distribuição 5 transversalmente, isto é transversalmente à linha de descida. Somente um órgão de guia 7 é associado com uma calha de distribuição 5, respectivamente. Um segundo órgão guia 7 do canal auxiliar 3 mostrado é desenhado em linhas pontilhadas em cadeia. Esse segundo órgão de guia 7 é associado com uma calha de distribuição 5 (não ilustrada). O distribuidor de líquido conhecido de EP-A- 1 153 640 é adicionalmente desenvolvido para um distribuidor fino com o elemento de distribuidor fino 11. Graças aos elementos de distribuidor fino 11 uma distância maior entre canais auxiliares adjacentes 3 pode ser selecionada do que com os distribuidores conhecidos. A calha de distribuição 5 tem, vantajosamente, um comprimento de 40 a 60 cm.
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Claims (17)
- REIVINDICAÇÕES1. Distribuidor fino (1) para um líquido (20), compreendendo pelo menos um canal (3) para receber um fluxo de líquido (20), o referido canal (3) tendo uma pluralidade de aberturas de saída em pontos longitudinalmente espaçados para uma saída de líquido a partir do canal (3) em uma pluralidade de jatos;caracterizado por compreender ainda uma folha de tecedura de metal se estendendo abaixo do referido canal (3) para receber e dispersar lateralmente pelo menos alguns dos jatos de líquido (20) fluindo a partir das aberturas (32) do referido canal (3), a referida folha de tecedura de metal tendo uma borda de gotejamento (45) em uma extremidade inferior para dispensar gotas do líquido recebido sobre ela ao longo de pontos longitudinalmente espaçados; e pelo menos uma calha de distribuição (5) disposta abaixo do referido canal (3), tendo um par de paredes (51, 52) definindo uma região que se afunila para baixo e uma fenda para formar um dispositivo estrangulador (25) com a referida folha de tecedura de metal passando entre as referidas paredes (51, 52) a através da referida fenda para distribuir o líquido (20) descendo sobre a referida folha de tecedura de metal por meio de um balanço hidrodinâmico.
- 2. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a calha de distribuição (5) é disposta paralelamente ao referido canal (3).
- 3. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida folha de tecedura de metal está em contato com cada parede.
- 4. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a folha de tecedura de metal é uma grade tendo uma estrutura de malha fina para distribuição de um líquido dePetição 870180007520, de 29/01/2018, pág. 6/132/4 baixa viscosidade.
- 5. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a folha de tecedura de metal é uma grade tendo uma estrutura de malha grossa para definir fendas largas entre a grade e as paredes (51, 52) da calha, para distribuição de um líquido de alta viscosidade.
- 6. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as paredes (51, 52) da calha de distribuição (5) são feitas de metal em folha.
- 7. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a borda de gotejamento (45) da folha de tecedura de metal possui uma pluralidade de recessos (54) em fendas espaçadas.
- 8. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as aberturas (32) de saída no referido canal (3) são espaçadas a uma distância máxima de 1 metro e são dispostas para distribuir líquido a uma vazão de um a trinta litros por hora.
- 9. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo guia (4) se estendendo entre o canal (3) e a calha de distribuição (5) para direcionar os jatos de líquido (20) do referido canal (3) em direção à calha.
- 10. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo guia (4) é uma extensão de uma das referidas paredes (51, 52) da calha.
- 11. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das aberturas (32) de saída do canal (3) é um órgão de guia tubular para direcionar líquido em uma trajetória helicoidal sobre a folha de tecedura de metal.
- 12. Distribuidor fino de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a borda de gotejamento (45) da folha de tePetição 870180007520, de 29/01/2018, pág. 7/133/4 cedura de metal é subdividida em segmentos estreitos e cortes conformados em cantoneiras.
- 13. Coluna compreendendo um empacotamento (13) ordenado e um distribuidor fino (1) para líquidos (20) disposto sobre o empacotamento (13) para distribuir líquido (20) por sobre o referido empacotamento (13), o referido distribuidor tendo um estágio de distribuição primário incluindo uma pluralidade de canais (3) para receber líquido (20), cada um desses canais (3) tendo uma pluralidade de aberturas (32) de saída em pontos espaçados longitudinalmente, para saída de líquido (20) a partir do canal (3) em uma pluralidade de jatos;caracterizada por compreender ainda uma pluralidade de folhas de tecedura de metal, cada folha definindo um dispositivo de guia (4), cada dispositivo de guia (4) se estendendo abaixo do seu respectivo canal (3) para receber e dispersar lateralmente pelo menos um dos jatos de líquido (20) fluindo a partir das aberturas (32) do referido canal (3), cada um dos dispositivos de guia tendo uma borda de gotejamento (45) em uma extremidade inferior para dispensar gotas do líquido (20) recebido sobre ela ao longo de pontos longitudinalmente espaçados por sobre o empacotamento (13); e uma pluralidade de calhas de distribuição, cada calha de distribuição (5) sendo disposta abaixo de pelo menos um dos referidos canais (3), com um respectivo dispositivo de guia (4) passando através dela, cada calha de distribuição (5) tendo um par de paredes (51, 52) definindo uma região que se afunila para baixo e uma fenda para formar um dispositivo estrangulador (25) com um respectivo dispositivo de guia (4) passando entre as referidas paredes (51, 52) a através da referida fenda para distribuir o líquido descendo sobre o dispositivo de guia (4) por meio de um balanço hidrodinâmico.
- 14. Coluna de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que cada calha de distribuição (5) é disposta paralelamenPetição 870180007520, de 29/01/2018, pág. 8/134/4 te a um respectivo canal (3).
- 15. Coluna acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que cada dispositivo de guia (4) está em contato com cada parede (51,52) de uma respectiva calha de distribuição (5).
- 16. Coluna de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que cada calha de distribuição (5) é disposta perpendicularmente a uma pluralidade dos referidos canais (3).
- 17. Distribuidor fino (1) para um líquido (20), compreendendo pelo menos um canal (3) para receber um fluxo de líquido (20), o referido canal (3) tendo uma pluralidade de aberturas (32) de saída em pontos longitudinalmente espaçados para uma saída de líquido (20) a partir do canal (3) em uma pluralidade de jatos;caracterizado por compreender ainda um dispositivo guia (4) de área de peneira metálica se estendendo abaixo do referido canal (3) para receber e dispersar lateralmente pelo menos um dos jatos de líquido (20) fluindo a partir das aberturas (32) do referido canal (3), o referido dispositivo guia (4) tendo uma borda de gotejamento (45) em uma extremidade inferior para dispensar gotas do líquido recebido sobre ela ao longo de pontos longitudinalmente espaçados; e pelo menos uma calha de distribuição (5) disposta abaixo do referido canal (3) com o dispositivo guia (4) passando através dela, a referida calha tendo um par de paredes (51, 52) definindo um dispositivo estrangulador (25) para distribuir o líquido descendo sobre a referida folha de tecedura de metal por meio de um balanço hidrodinâmico, as referidas paredes (51, 52) definindo uma região que se afunila para baixo e uma fenda com o dispositivo guia (4) disposto na fenda e se estendendo através dela, o dispositivo guia (4) estando em contato com cada parede (51,52).Petição 870180007520, de 29/01/2018, pág. 9/13
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