PL181421B1 - Element wypelnienia PL - Google Patents

Abstract

Element wypelnienia w postaci walco- wego pierscienia, znamienny tym, ze po obu bokach srodkowej walcowej pobocznicy (1) znajduja sie profilowane wgiecia (2 i 3), skie- rowane ku srodkowi w postaci trójramien- nych gwiazd (4) z zaokraglonymi wewnetrz- nymi wierzcholkami (5) i zewnetrznymi rozwartymi wierzcholkami (6), przy czym profilowane wgiecia (2) obrócone sa w sto- sunku do profilowanych wgiec (3) o kat 60°, podczas gdy wysokosc „a” kazdej trójra- miennej gwiazdy (4) jest równa wysokosci „b” walcowej pobocznicy (1), zas srednica „D” pobocznicy (1) jest wieksza od lacznej wysokosci „H” obu gwiazd (4) i pobocznicy (1), której proporcja ksztaltuje sie korzystnie na- stepujaco: H : D = 1 : 2. F ig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest element wypełnienia przeznaczony do wypełniania kolumn destylacyjnych, absorpcyjnych i ekstrakcyjnych pracujących w szerokim zakresie obciążeń fazą gazową i ciekłą.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 55 193 pierścień do wypełniania kolumn destylacyjnych, absorpcyjnych i ekstrakcyjnych, posiadający otwory o kształcie równoramiennych trójkątów wyciętych w pobocznicy pierścienia wzdłuż ramion trójkąta, przy czym wycinki są odgięte wzdłuż linii podstawy trójkąta w kierunku geometrycznego środka pierścienia, podczas gdy sąsiednie wycinki są przeciwnie skierowane wierzchołkami.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 74 693 element wypełnienia do kolumn absorpcyjnych, destylacyjnych i ekstrakcyjnych, który ma postać pierścienia z wykonanymi na pobocznicy prowadnicami ukształtowanymi w postaci wycinków ograniczonych krawędziami łukowymi nie związanymi z pobocznicą i krawędzią skośną do podstawy pierścienia, przy czym wierzchołki sąsiednich prowadnic nie stykają się, a ich powierzchnie tworzą równoległe powierzchnie śrubowe.

Inne znane wypełnienie Palla zawiera w pobocznicy szereg prostokątnych wycięć zagiętych do środka pierścienia.

Ponadto znanych jest szereg rozwiązań konstrukcyjnych elementów wypełnienia wykonanych z różnych materiałów, na przykład z metalu, tworzywa sztucznego, ceramiki i szkła w kształcie pierścienia z otworami lub bez otworów w bocznych ściankach. W niektórych rozwiązaniach konstrukcyjnych materiał ścianki pierścienia, w miejscu wykonywania otworów, jest w kształcie wycinków prostokątnych lub trójkątnych zagiętych do wnętrza pierścienia tak daleko, że utrudniony jest w związku z tym przepływ cieczy lub gazu, który z kolei prowadzi do nierównomiernego zwilżania wsadu utworzonego z elementów wypełnienia, obniżając tym samym stopień wykorzystania wnętrza kolumny oraz obniża sprawność prowadzonego procesu. Dodatkową wadą znanych rozwiązań konstrukcyjnych elementów wypełnienia jest to, że tylko w niewielkim stopniu wynoszącym od 25% do 35% długości elementu, w pobliżu jego poprzecznego środka, znajdują się wycięcia prostokątne, trójkątne lub hiperboloidalne.

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie nowej konstrukcji elementu wypełnienia z dowolnego materiału, który by umożliwił maksymalne wykorzystanie i rozwinięcie całej powierzchni bocznej pierścienia, a tym samym zapewnił zwiększenia przepustowości kolumny oraz zmniejszył opory przepływu przez kolumnę.

Element wypełnienia według wynalazku posiada środkową walcową pobocznicę mającą po obu swoich bokach profilowane wgięcia skierowane ku środkowi, w postaci trójramiennych gwiazd z zaokrąglonymi wewnętrznymi wierzchołkami i zewnętrznymi rozwartymi wierzchołkami.

181 421

Profilowane wgięcia obrócone są w stosunku do profilowanych wgięć o kąt 60°, podczas gdy wysokość „a” każdej trójramiennej gwiazdy jest równa wysokości „b” walcowej pobocznicy, zaś średnica „D” pobocznicy jest większa od łącznej wysokości „H” obu gwiazd i pobocznicy, której proporcja kształtuje się korzystnie następująco: H : D = 1 : 2.

Element wypełnienia według wynalazku charakteryzuje się zwiększonym o 33% udziałem powierzchni rozwiniętej pobocznicy w stosunku do sumarycznej powierzchni pobocznicy, dzięki wyposażeniu elementu w dwa profilowane wgięcia w postaci trójramiennej gwiazdy, której ramiona są skierowane ku środkowi pobocznicy. Ponadto rozwiązanie według wynalazku pozwala na znaczne zmniejszenie oporów przepływu, które uzyskano dzięki temu, że cała powierzchnia rozwinięta skierowana jest do środka pobocznicy, tzn. tam gdzie opory przepływu są zawsze mniejsze. Dodatkowo rozwiązanie według wynalazku umożliwia zwiększenie zdolności rozdzielczej dzięki temu, że powierzchnie rozwinięte, w postaci trójramiennych gwiazd w pojedynczym elemencie wypełnienia, są zagięte do środka pobocznicy, a przez to mają bliski kontakt z sąsiednimi wypełnieniami, a ciecz opływająca wypełnieniami grawitacyjnie ulega często odnowieniu powierzchni na krótkim odcinku wynoszącym około 1/3 sumarycznej wysokości wypełnienia, co jest podstawowym warunkiem do uzyskiwania wysokich współczynników wnikania masy.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest również to, że ograniczenie powierzchni zawiniętej do wewnątrz części pobocznicy prowadzi do zwiększenia liczby wypełnień, które wypełniają przestrzeń jednego metra sześciennego, a zatem rozwiązanie umożliwia zwiększenie zdolności rozdzielczej, czyli zwiększenie sprawności warstwy wypełnienia. Dalszą zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że profilowane wgięcia w postaci trójramiennej gwiazdy stanowią podstawę konstrukcyjną, warstwy wypełnienia, zatem pojedyncze elementy wypełnienia można wykonać z bardzo cienkiej blachy o grubości od 0,25 do 0,3 milimetra, dzięki temu znacznie ogranicza się jednostkowe zużycie materiału na wykonanie 1 m³ elementów wypełnienia. Ponadto elementy wypełniania według wynalazku można wykonywać prostymi metodami z metalu, tworzywa sztucznego i ceramiki.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia element wypełnienia w widoku ogólnym z góry, fig. 1 - przekrój poprzeczny wzdłuż linii A-A na fig. 1, a fig. 3 - widok ogólny z boku.

Element wypełnienia posiada po obu bokach środkowej walcowej pobocznicy 1 profilowane ku środkowi wgięcia 2 i 3 w postaci trójramiennych gwiazd 4. Trójramienne gwiazdy 4 mają zaokrąglone wewnętrzne wierzchołki 5 oraz mają zaokrąglone zewnętrzne rozwarte wierzchołki 6. Profilowane wgięcia 2 obrócone są w stosunku do profilowanych wgięć 3 o kąt 60°. Wysokość „a” każdej trójramiennej gwiazdy 4 jest równa wysokości „b” walcowej pobocznicy 1, podczas gdy średnica „D” pobocznicy 1 jest większa od łącznej wysokości „H” obu gwiazd 4 i pobocznicy 1, której proporcja kształtuje się korzystnie następująco: H : D = 1 : 2. Profilowane wgięcia 2 i 3 wykonuje się wzdłuż linii 7 występujących na pobocznicy 1.

Elementy wypełnienia według wynalazku znajdują, szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym, petrochemicznym, spożywczym, metalurgicznym, w oczyszczalniach gazów spalinowych i gazów zanieczyszczonych odorami.

181 421

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Element wypełnienia w postaci walcowego pierścienia, znamienny tym, że po obu bokach środkowej walcowej pobocznicy (1) znajdują się profilowane wgięcia (2 i 3), skierowane ku środkowi w postaci trójramiennych gwiazd (4) z zaokrąglonymi wewnętrznymi wierzchołkami (5) i zewnętrznymi rozwartymi wierzchołkami (6), przy czym profilowane wgięcia (2) obrócone są w stosunku do profilowanych wgięć (3) o kąt 60°, podczas gdy wysokość „a” każdej trójramiennej gwiazdy (4) jest równa wysokości „b” walcowej pobocznicy (1), zaś średnica „D” pobocznicy (1) jest większa od łącznej wysokości „H” obu gwiazd (4) i pobocznicy (1), której proporcja kształtuje się korzystnie następująco: H : D = 1 : 2.