JP2005305437A - 装置、特にカラムの流体注入器具 - Google Patents

Abstract

【課題】高温で安定した形状である構造を形成する流体注入器具を提供すること。
【解決手段】装置（１０）、特にカラム（１０’）に流体注入器具（１）を設ける。装置の壁（１１）にある流入突起（２）が、単相または多相でよい流体を供給する働きをする。分配室（３）が、流入突起の下流に隣接する。案内ラメラ（４）が、この室の少なくとも１つの開放側に配置され、それによって装置に送り込まれる流体（２ａ）を装置の表面上に分配し、湾曲した路上で案内することができる。２相流体の場合、密度が高い方の分散相は、遠心力を使用して、分配と同時に少なくとも部分的に分離することができる。分配室の閉鎖側の壁パネル（５、６）、特に基部パネルおよび頂部パネルは、自身に固定された案内ラメラとともに、安定した形状の構造になる。全ての案内ラメラは、形状に適合した接続を提供する栓接続部を介して、側縁で壁パネルに接続される。構造の安定性は、追加の接続手段によって１つまたは全ての栓接続部に固定することにより確立される。
【選択図】図１

Description

本発明は請求項１の序文による装置の、特にカラムの流体注入器具に関する。本発明による流体注入器具を有するカラムに、および流体注入器具の使用にも関する。

流体注入器具、つまり液体／蒸気混合物の注入および分配器具がドイツ特許第ＤＥ−Ａ−１５１９７１１号から知られ、それによりこのような流体をカラムに供給することができ、同時に、流体とともに搬送される液体を分離することができる。流入する流体は、複数の湾曲した案内ラメラまたは案内翼によって分岐して部分流にし、遠心力を使用しながら、密度の高い方の相を少なくとも部分的に分離できるように、全ての部分流を偏向させる。蒸気をカラムの断面に分布させる一方、液体を分離する。流入流体の速度は、通常、非常に高いので、器具に作用し、安定した構造を作成する力が必要である。単相の流体（液体または気体）を送り込むために、当然、既知の流体注入器具も使用することができる。

特に自身の形状を維持する安定構造は、薄板金パネルから作成すると有利である。案内ラメラの側縁を、ラメラと板の間の接触線に沿って壁パネルに溶接する。溶接によって構造に歪みが生じ、これは熱処理によって軽減しなければならない。最高５００℃の温度を有することができる気化原油などの高温流体を送り込むと、流体注入器具は熱処理なしで大幅に変形し、それによって流体は、装置内に不十分にしか分布できない。さらに、さらなる欠点が存在する。つまり、溶接には比較的複雑な作業プロセスが必要である。流体注入器具にとって可能なアセンブリの寸法も制限される。案内ラメラと壁プレートの間に溶接のシームを適用するために、アクセス性を確保しなければならないからである。

高温で安定した形状である構造を形成する流体注入器具を提供することが、本発明の目的である。この構造は、少ない作業労力で、特に熱処理なしで製造できなければならない。この目的は、請求項１で定義された装置によって達成される。

装置、特にカラムに流体注入器具を設ける。装置の壁にある流入突起が、流体を供給する働きをし、これは単相または多相でよい。分配室が、流入突起の下流に隣接する。この室の少なくとも１つの開放側に案内ラメラを配置し、これによって装置に送り込むべき流体を装置の表面上に分配し、湾曲路上で案内することができる。２相流体の場合、高密度の方の分散相を、分配と同時に遠心力を使用して少なくとも部分的に分離することができる。案内ラメラとともに、分配室の閉鎖側の壁パネル、特に基部パネルおよび頂部パネルをこれに固定すると、安定した形状の構造になる。形状に適合する接続を提供する栓接続を介して、全ての案内ラメラを、その側縁で壁パネルに接続する。構造の安定性は、個々の栓接続部または全ての栓接続部に追加の接続手段によって固定することによって確立される。

従属請求項２から７は、本発明による流体注入器具の有利な実施形態に関する。本発明による流体注入器具を有するカラムが、請求項８および９の主題である。請求項１０は、流体注入器具の使用に関する。

本発明を、図面に関して以下で説明する。

図１および図２で示した流体注入器具１を、例えば図３および図４で示したような装置１０、特にカラム１０’に設ける。流体注入器具１は、装置１０の壁１１にある流入突起２、下流に隣接する分配室３、およびこの室３の開放側に配置された案内ラメラ４を含む。装置１０に送り込むべき流体は、案内ラメラ４によって装置１０の表面上、特にカラム１０’の断面上に分配し、湾曲したトラック上で案内することができる。流体中に分散した高密度の方の相を、それと同時に遠心力を使用して少なくとも部分的に分離することができる。壁パネル、つまり基部パネル５および頂部パネル６が、分配室３の閉鎖側を形成する。これらの壁５および６は、これに固定された案内ラメラとともに、安定した形状の構造になる。本発明によると、全ての案内ラメラは、形状に適合した接続を提供する栓接続を介して、側縁で壁パネル５および６に接続される。このような栓接続については、図５から図１２に関して以下で説明する。構造の安定性は、追加の接続手段によって個々の栓接続部または全ての栓接続部に固定することによって確立される。

図１では、流体注入器具１は、２つの開放側がある分配室３を有する。平面図では、分配室３はほぼ二等辺三角形の形状を有する。案内ラメラ４は、この三角形の２つの辺を線で区切る。図２では、分配室３は１つの開放側しか有さない。これは、部分輪の形態で、円筒形装置の壁（図示せず）の内側に延在する通路を形成する。案内ラメラ４は、中心側にて通路の基部５と通路の頂部６との間に放出領域を線で区切る。通路の断面は、低下する流量に対応して、流れる方向で小型化する。

図３では、本発明により作成すると有利である流体注入器具１を有するカラム１０’の下部分が図示されている。戻った液体１２ａと部分的に気化し原油２ｂで構成された液体／蒸気の混合物２ａが、突起２を通して供給される。戻り液体１２ａは、分配器１４を使用してパック１３に適用される混合物入り洗浄液であり、パックを通過して、蒸気の流れからの物質が入った後、収集器１２に収集される。液体は、流体注入器具１内で蒸気から少なくとも部分的に分離される。液体は、流体注入器具１の下に配置されたパック１５に入り、揮発性成分は、そこで剥離剤が、特にスチームが液体から吸収し、カラム１０’の上部分へと搬送する。パック１５から放出された液体は、突起の出口１６を介して除去される。

図４は、液体／蒸気混合物２ａの２つの相を分離する装置１０を示す。この装置１０は、欧州特許第ＥＰ−Ａ−０１９５４６４号から知られている。液体の細かい滴が、蒸気の流れとともに流体注入器具１から器具１８内へと移動し、そこでこれより大きい滴への合体が生じる。これらの滴は、蒸気の流れとともにさらなる器具１９へと移送され、そこで遠心力を使用して分離される。この方法で分離された液体は、流体注入器具１からの第１液体留分とともに溜め１６’に収集され、出口１６を介して除去される。液体から分離された蒸気の流れは、装置１０の頭部にて突起１７を介して除去される。

案内ラメラ４の栓接続部は、形状を一致させることで接続し、様々な方法で実現することができる。図５は、案内ラメラ４と本発明による流体注入器具１の基部パネル５との区間が、別個の栓接続部とともに図示された第１の例を示す。タブまたは舌の形態の突出部４５が、案内ラメラ４の下側縁で栓接続部の１つの要素を形成する。他方の要素は、基部パネル５のスリット状開口５４であり、これは舌４５に対応して配置され、ここに舌４５が挿入される。開口５４の寸法は、形状の一致によって接続部を形成するように、一致するよう構築される。舌４６は、案内ラメラ４の上縁に同じ方法で設け、頂部パネル６への栓接続部は、これによって確立することができる。図６および図７（開口６４がある栓接続部）を参照のこと。個々の栓接続部または全ての栓接続部は、追加の接続手段を使用して、本発明に従い固定される。

構造の安定性を確保するために、最小数の固定点がある。１つまたは複数の特定の分布パターンは、この最小数に関連し、固定点の位置は、それに応じて配置しなければならない。安全性を向上させるか、安定性を改善するために、前記分布パターンに必要な数より多数の固定点も、当然、設けることができる。

栓接続部の固定は、機械的結合、特に溶接によって確立することができる。図６は、栓接続部の溶接を示す。このように固定して、舌４６の突出した側面を、連続的な溶接シーム４７で壁パネル、つまり頂部パネル６に固定する。このような完全な機械的結合の代わりに、部分的な機械的結合も可能であり、ここでは例えば溶接シームを舌４６の一方の側面に取り付けるだけである。部分的な機械的結合のさらなる例を図７に示す。ここでは、突出部４６０が開口６４より先に突出していない。突出部４６０の２つの端部で、２つのスポット溶接４８のみを実行する。しかし、２つのスポット溶接部４８間の開口で開いたままの窪みを、溶接した材料で充填する可能性もある。

既知の流体注入器具とは対照的に、本発明による器具１では、溶接位置がスポットにしか発生しないので、形状の安定性を損なう歪みが生じない。

図８の例では、栓接続要素は、小板４６１を形状一致または溶接によって固定した状態で、小板４６１をラメラ４の側縁に押し込むことによって形成する。この要素４６１は、流体注入器具１の使用時に、案内ラメラ４に沿って流れる流体の流方向に対して横向きに立つので、小さい擾乱が生じるが、これは本発明による流体注入器具１の分配品質および分離品質には有意の影響を及ぼさない。

図９は、突出した栓接続要素が、相互に向かって弾力的に偏向することができる２つのフック形の辺で構成されるスナップイン・ロック付き栓接続部を示す。この栓接続部は解放可能な固定を示す。

固定は、各ケースで、解放可能な接続手段によって、例えばねじ接続または楔によって少なくとも個々の固定点にて確立することができる。図１０は、この目的のために、案内ラメラ４の上縁に装着され、頭部端にねじ山４６３ａを有するボルト４６３を示す。この栓接続要素を、頂部パネル６（図示せず）の内腔に挿入し、ナットで固定する。ねじ山がない個々のボルト４６３を、固定されない栓接続部として、対応する内腔に挿入する。

異なるねじ接続部を図１１に示す。ねじ山４６４ａがあるボルト４６４を、折り曲げたタブ４６’に固定する。タブ４６’を折り曲げることによって、案内ラメラ４の上側縁に開口４６”を作成し、Ｌ字形の薄板金要素４０で閉じる。（内腔を有する薄板金要素４０を、ボルト４６４に装着する。）ボルトを、ねじ接続部４６４ｂで頂部パネル６に固定する。

最後に、図１２は楔で固定する栓接続部を示し、これは、開口４７５ａがあるタブ４７５、およびそれに挿入する楔４６５ｂを含む。

本発明による流体注入器具１を使用して、多相または単相でよい流体を装置（例えばカラム）に送り込み、その中で分配することができる。装置に供給される気体の流れ２ａには、例えば液体の滴などの、これより密度が高い相を混入することができ、これは送り込み中に分離される。流体は、１つの材料のみで、または単相の材料の混合物で構成してもよい。

既知の流体注入器具である。 既知の流体注入器具である。 本発明による流体注入器具を使用することができるカラムの下部分である。 液体／蒸気混合物から２つの相を分離する装置である。 別個の栓接続部を有する、本発明による流体注入器具の案内ラメラおよび基部パネルの断面である。 栓接続部の溶接部である。 栓接続部のさらなる固定である。 案内ラメラの上縁の構造変形である。 スナップイン・ロックでの栓接続部である。 案内ラメラの上縁に装着したねじ山付きボルトである。 ねじ接続での案内ラメラと頂部パネルまたは基部パネルとの栓接続である。 楔で固定した栓接続部である。

符号の説明

１ 流体注入器具
２ａ 液体／蒸気混合物
２ｂ 原油
２ 突起
３ 分配室
４ 案内ラメラ
５ 基部パネル
６ 頂部パネル
１０ 装置
１０’ カラム
１２ 収集器
１２ａ 液体
１３ パック
１５ パック
１６ 出口
１６’ 溜め
１７ 突起
１８ 器具
１９ 器具
４０ 薄板金要素
４５ 突出部／舌
４６ 舌
４６’ タブ
４６” 開口
４７ 溶接シーム
４８ スポット溶接部
５４ 開口
６４ 開口
４６０ 突出部
４６１ 小板
４６３ ボルト
４６３ａ ねじ山
４６４ ボルト
４６４ｂ ねじ接続部
４６５ タブ
４６５ａ 開口
４６５ｂ 楔

Claims (10)

1. 装置（１０）、特にカラム（１０’）用の流体注入器具（１）で、単相または多相でよい流体（２ａ）を供給するために、装置の壁（１１）にあり、下流に隣接する分配室（３）を有する流入突起（２）と、この室の少なくとも１つの開放側に配置され、流体を装置の表面上に分配し、湾曲したトラック上で案内することができ、同時に２相流体の場合は、密度が高い方の分散相を、遠心力を使用して少なくとも部分的に分離することができる案内ラメラ（４）とを有し、分配室の閉じた側の壁パネル（５、６）、特に案内ラメラがある基部パネルおよび頂部パネルがそれに固定されて、相互に安定した形状の構造を形成する流体注入器具であって、
   各案内ラメラは、形状に適合した接続部を提供する栓接続部を介して、側縁が壁パネルに接続され、追加の接続手段によって個々の栓接続部または全ての栓接続部に固定することにより、構造の安定性が確立されることを特徴とする流体注入器具。
2. 固定が材料の接続によって、特に溶接部（４７、４８）によって確立され、固定した栓接続部がそれぞれ、部分的な材料接続部を有することが可能であることを特徴とする、請求項１に記載の流体注入器具。
3. 固定が、案内ラメラ（４）の側縁に突出部を形成するタブ（４５、４６）の突出する側面にて、溶接によって確立され、これらのタブが壁パネル（５、６）のスリット形開口（５４、６４）に挿入されることを特徴とする、請求項２に記載の流体注入器具。
4. 固定が、個々の解放可能な接続手段、例えばスナップイン・ロック（４６２）、ねじ接続部（４６４ｂ）または楔（４６５ｂ）によって、少なくとも個々の固定位置にて確立されることを特徴とする、請求項１から３いずれか１項に記載の流体注入器具。
5. 構造の安定性を確保するために最小数の固定点があり、選択された固定位置の数が、前記最小数と等しいか、それより多いことを特徴とする、請求項１から４いずれか１項に記載の流体注入器具。
6. 分配室（３）が、平面図でほぼ二等辺三角形の形状を有し、案内ラメラ（４）がこの三角形の２つの辺を線で区切ることを特徴とする、請求項１から５いずれか１項に記載の流体注入器具。
7. 分配室（３）が、円筒形装置の壁の内側に部分的な輪の形態で延在する通路を形成し、案内ラメラ（４）が、通路の基部と通路の頂部（５、６）の間で中心側にて放出領域を線で区切り、通路の断面が特に、低下する流量に応じて流れる方向で小型化することを特徴とする、請求項１から５いずれか１項に記載の流体注入器具。
8. 請求項１から７いずれか１項に記載の流体注入器具（１）を有する装置、特にカラム（１０’）。
9. 分離した液体を処理する液体収集器または器具（１５）が、流体注入器具（１）の下に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の装置、特にカラム（１０’）。
10. 多相または単相でよい流体、特に液体の小滴のように、さらに密度が高い相が混入するか、１つの物質のみで、または単相の材料の混合物で構成された気体の流れ（２ａ）を送り込み、分配する目的で、請求項１から７いずれか１項に記載の流体注入器具（１）を使用すること。

Images