CS260511B1 - Patro kolon pro uskutečňování pochodů so stykem kapaliny a plynu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká patra kolon pro uskutečňování difúzních pochodů, jako jsou destilace nebo absropce, a dále všech ostatních pochodů, kde se na patrech stýkají dvě fáze, a to kapalná a plynná, jako je například přímé chlazení kapaliny a plynu. Patro se skládá z jednoho riebo více segmentů, připevněných ve vodorovné poloze ke stěně kolony a opatřených průchozími otvory a rovnoběžnými žlábky, směřujícími od nátoku k přepadu patra, a ze záklopek s omezeným zdvihem v klidové poloze volně uložených vždy mezí dvěma žlábky po jejich délce. Žlábky jsou vytvořeny ze samostatných dílců, spojených svými konci s nosnou konstrukcí patra, přičemž mezi přivrácenými podélnými hranami sousedních žlábků jsou s výhodou podélné štěrbiny, překrývané záklopkami v jejich klidové poloze.

Description

Vynález se týká patra kolon pro uskutečňování difúzních pochodů, jako jsou ieutilace nebo absorpce, a dále všecn ostatních pochodů, kde. se na patrech stýkají dvě fáze, a lo kapalni a plynné, jako je například přímá chlazení kapaliny a plynu.

V koloncvých aparátecr. sa nejčastěji používají patra sítová a záklopková. Výkon pater obou druhů závisí především na velikosti volné plochy jejich průchozích otvorů. Protože však sr vzrůstem volné plochy současně kicaá pracovní rozsah a dělicí účinnost pater, je možnost zvyšování jejich výkonů zvětšováním volné plochy limitována. U běžných sítových pater může proto volná plocha průchozích otvorů činit maximálně 12 % a u záklopkových . pater 14 * celkové plochy patra. Zvětšení volné plochy nad tuto mez umožňují sítová patra, skládající se z jednoho nebo více prolamovaných a perforovaných segmentů, vyrobených z jednoho kusu a opatřených rovnoběžnými žlábky,. směřujícími od nátoku k přepadu patra. Nevýhodou tohoto řešení je, že směs kapaliny a páry směřuje přímo vzhůru, což vyžaduje větší vzdálenosti pater a, tím i větší celkovou výšku kolony.

Je též známé řešení (čs. AO 236 180), kde vždy mezi dvěma žlábky segmentu jsou volně uloženy záklopky s omezeným zdvihem, mající délku žlábků a v klidové poloze podélně překrývající jejich stěny, přičemž současně zakrývají jednu až tři čtvrtiny průchozích otvorů.

Při menším objemu proudících plynů probublávajících kapalinou na patře pracuje patro jako sítové s malou volnou plochou. Při větším objemu proudících plynů se záklopky zvednou a umožní průchod směsí kapaliny a plynu šikmo vzhůru, takže není třeba zvyšovat vzdálenosti pater a výšku kolony. Nevýhodou uvedeného řešení je obtížná vyrobitelnost segmentů z jednoho kusu a manipulace s nimi, zejména při montáži.

K tomu přistupuje i další okolnost, ža průchozí otvory jsou vytvořeny ve stěnách žlábků i v těch jejich částech, ktere nejsou překrývány záklopkami, což při relativně značném počtu těchto otvorů klade rovněž zvýšené nároky na výrobu.

Odstranění těchto nevýhod řeší vynález, jehož podstata spočívá v tom, že žlíbky jsou vytvořeny ze samostatných dílů, spojených svými konci s nosnou konstrukci patra, přičemž mezi přivrácenými podélnými hranami sousedních Žlábků jsou s výhodou upraveny podélné štěrbiny, překrývané záklopkami v jejich klidové poloze. Záklopky při tom mohou ležet na stěnách žlábků a současně je překrývat a ponechávat volné části stěn, ve kterých jsou upraveny průchozí otvory, nebo mohou ležet na podélných hranách žlábků a překrývat pouze podélné štěrbiny. Uchyceni žlábků může být uskutečněno tak, že vždy dvě k sobě přivrácené boční hrany žlábků jsou připevněny k jednomu z čel, upravených v řadě po jedné nebo obou osách jednoho z vodorovně uložených příčných nosníků spojených s nosnou konstrukcí patra, přičemž k záklopkám mohou být zespodu připevněny omezovače zdvihu, které volné procházejí podélnými štěrbinami a na dolních koncích jsou opatřeny narážkami, zasahujícími pod příčné nosníky.

Výhoda zařízení podle vynálezu proti známým provedením spočívá v jeho stavebnicové konstrukci, umožňující výrobu typizovaných dílců stejných rozměrů, a tím i .sníženi pracnosti a výrobních nákladů. Je též možné lisovat potřebné profily ve velkých délkách a řezat je na dílce při montáži přímo na místě. Manipulace s dílci je snazší než s prolamovanými segmenty vyrobenými z jednoho kusu a rovněž montáž, která se děje většinou průlezy ve stěně kolony, je podstatně jednodušší.

Další výhoda spočívá v možnosti vypustiti podstatnou část průchozích otvorů ve žlábcích a nahradit je podélnými atš:-bln-.mi mezi podélnými hranami žlábků. Vynález umožňuje i výhodné připojení segmentů X nosné konstrukci patra a vytvořeni jednoduchých omezovačů zdvihu záklopek. V důsledku vl·.,dnéh-n usměrnění proudu zpracovávaných médií mé zařitení vysoký výkon pří dobré ú&Lnnestl a dostatečně velkém pracovním rotsahtt.

Na přiložených výkresech je znázorněn přiklad zařízení podle vy.-.Aieiu, kde představují obr. 1 čelní pohled na část kolony se segmenty pater bez záklopek ve svislé·- řszu naznačeném na obr. 2, obr. 2 půdorysný pohled na tutéž část kolony s částečně znázorněnými žlábky ve vodorovném i;ezu ?-A naznačeném na obr. 1, obr. 3 axonometrický pohled na tutéž část segmentu s jednou záklopkou v dolní poloze a s připojeným příčným nosníkem a obr. 4 pohloc na část segmentu , jednou záklopkou v horní poloze a s alternativním vytvořením části průchozích otvorů.

Jak znázorněno na obr·. 1 ct 2, ·?« každá patro 2 kolony ve zvoleném příkladě ze dvou segmentů 2 se žlábky 5, smilují·.;'·;ιά nátoku 16 k přepadu 15 pater 2. Patra 2 jsou připevněna ke stěně 2 kolony prostřďunictvím nosné konstrukce 14, na kterou dosedají příčné nosníky 22.» upravené na bočních stranách segmentů 2· Mezi jednotlivými patry 2 jsou upraveny přepadové plechy 4. Jak je detailně znázorněno na obr. 3 a 4, skládají se segmenty 2 ^z jednotlivých dílců ve tvaru úhelníků, z nichž každý tvoří jeden žlábek 5, přičemž každá z obou stěn žlábku 2 je opatřena průchozími otvory 2» tvořícími podélnou řadu. Mezi přivrácenými podélnými hranami sousedících žlábků 5 jsou podélné štěrbiny 12, probíhající po celé délce žlabu 5.

Uchycení žlábků 5 k nosné konstrukci 14 je provedeno tak, že vždy dvě jejich k sobě přivrácené boční hrany jsou připojeny k jednomu z čel 11, upravených v řadě po straně jednoho z příčných nosníků 10< uložených na nosné konstrukci 14. Přitom střední příčný nosník l_0 je opatřen dvěitn řada;; ΐ Čel 21» kdežto oba postranní příčné nosníky 10 mají vždy po jedné jejich řadě. vždy maži dvěma sousedními žlábky 2 je volně uložena jedna ze záklopek 2 ^ve tvaru úhelníku. Záklopky 7_ jsou upraveny mezi všemi žlábky 2» i když na obr. 3 a 4 je zjednodušeně znázorněna vždy jedna záklopka.

Každá záklopka 2 probíhá po celé délce sousedních žlábků 5 a dosedá v klidové poloze na jejich stěny a částečně je překrývá tak, že průchozí otvory 2 zůstávají volně. Zespodu jsou k záklopkám 7 připevněny omezovače 2 zdvihu, které volně procházejí podélnými štěrbinami 12 a svými narážkami 2 zasahují pod příčné nosníky 1θ·

Během provozu při malém proudu plynu zůstávají záklopky 7 v klidové poloze a překrývají podélné štěrbiny 22. Plyny proto procházejí pouze průchozími otvory 2 ^a probublávají vrstvou kapaliny na patře 2» která teče od nátoku 16 k přepadu 15 a odtud stéká po přepadovém plechu 4 na níže uložené patro 2. V této fázi patro 2 pracuje jako sítové s malou volnou plochou. Při zvětšení plynového proudu se začnou záklopky 2 nadzvedat nad podélnými štěrbinami 12, přičemž jejich zdvih je omezen dosedáním narážek 2 omezovačů 2 ^na spodní plochy příčných nosníků 2θ· Plyny, které procházejí podélnými štěrbinami 12, narážejí zespodu na záklopky 7 a stáčejí se vodorovným směrem do kapaliny nebo pěny vzniklé na patře 2.

V důsledku toho se tvoří pouze nízká pěna i při velkých výkonech. Tomu napomáhá i rozrážení pěny na horní straně záklopek Plyn pak postupuje k výše ležícímu patru 2, kde se celý děj opakuje.

V alternativním provedení, znázorněném na obr. 4, může být část průchozích otvorů vytvoření jako usměrněné průchozí otvory 21» například vyhnutím materiálu ve směru proudu směsi. Očelem tohoto opatření je likvidovat hydraulický gradient směsi mezi nátokem 22 a přepadem 15.

Záklopky T_ mohou být vytvořeny ž úhelníku, jak znázorněno na obr. 3 a 4 nebo i z jiných profilů umožňujících současné překrývání stěn žlábků 5 ^a podélných štěrbin 21· ^v jiném možném provedení mohou záklopky 2» provedené například jako trubky nebo jiné zaoblené profily, v klidové poloze překrývat podélné štěrbiny 12 tak, že dosedají pouze na přivrácené boční hrany sousedních stěn žlábků 5. Rovněž dílce tvořící jednotlivé žlábky 2 mohou být vytvořeny z jiných profilů než úhelníkových. Mohou mít například zaoblený nebo korýtkový průřez apod.

Claims (6)

1. Patro kolon uskutečňováni pochodů pa stykem kapaliny a plynu, skládající se z jednoho nebo více segmentů, připevněných ve vodorovně poloze ke stěně kolony a opatřených průchozími otvory a rovnoběžnými Žlábky, směřujícími od nátoku k přepadu patra, a ze záklopek s omezeným zdvihem, v klidové poloze volně uložených vždy mezi dvěma žlábky po jejich délce, vyznačené tím, že žlábky (5) jsou vytvořeny ze samostatných dílců, spojených svými konci s nosnou konstrukcí (14) patra (2).

2. Patro kolon podle bodu 1, vyznačené tím, že mezi přivrácenými podélným hranami sousedních žlábků (5) jsou upraveny podélné Štěrbiny (12), překrývané záklopkami (7) v jejich klidové poloze.

3. Patro kolon podle bodu 2, vyznačené tím, že záklopky (7) v klidové poloze leží na stěnách žlábků (5) a částečně je překrývají, přičemž průchozí otvory (6, 13) jsou upraveny ve stěnách žlábků (5) mimo jejich části překrývané záklopkami (7).

4. Patro kolon podle bodu 2, vyznačené tím, že záklopky (7) v klidové poloze leží na podélných hranách žlábků (5).

5. Patro kolon podle bodu 1 až 4, vyznačené tím, že vždy dvě k sobě přivrácené boční hrany žlábků (5) jsou připojeny k jednomu z čel· (11), upravených v řadě po jedné nebo obou stranách jednoho z vodorovně uložených příčných nosníků (10), spojených s nosnou konstrukcí (14) patra (2).

6. Patro kolon podle bodu 4, vyznačené tím, že podélnými štěrbinami (12) volně procházejí omezovače (8) zdvihu, připevněné zespodu k záklopkám (7) a opatřené narážkami (9), zasahujícími pod příčné nosníky (10).