DE1275031B - Bottom for substance exchange columns - Google Patents

Description

Boden für Stoff-Austauschkolonnen Um den Belastungsbereich von Austauschböden wesentlich zu steigern, ohne einen erheblichen Druck- oder Energieverlust in Kauf nehmen zu müssen, sind zahlreiche Konstruktionen entwickelt worden, die die energieverzehrende Strömungsumkehr in Glocken oder Tunneln zu vermeiden suchen. Die dabei verwendeten Ventile, Klappen, Kolbenschieber usw. werden durch den zunehmenden Gas- oder Dampfdruck bei wachsender Belastung angehoben und geben dadurch zusätzlichen Strömungsquerschnitt frei. Hierbei ist jedoch immer noch eine Ablenkung des Gas- oder Dampfstroms um etwa 90° vorhanden, die bei extrem hohen Belastungen zu hohem Druckverlust führt. Ein weiterer Nachteil bei Verwendung zahlreicher Steuerorgane besteht in der Gefahr des ungleichmäßigen Ansprechens dieser Elemente im unteren Belastungsbereich. Eine Kopplung der Steuerorgane führt zu aufwendigen Konstruktionen.Tray for mass exchange columns Around the load area of exchange trays can be increased significantly without a significant loss of pressure or energy To have to take, numerous constructions have been developed that use the energy-consuming Try to avoid reverse flow in bells or tunnels. The ones used Valves, flaps, spool valves, etc. are affected by the increasing gas or steam pressure raised with increasing load and thus give an additional flow cross-section free. However, there is still a deflection of the gas or vapor flow around about 90 ° available, which leads to high pressure loss under extremely high loads. Another disadvantage of using numerous control organs is the danger the uneven response of these elements in the lower load range. One Coupling of the control organs leads to complex constructions.

Ferner sind Böden entwickelt worden, die mit schwenkbaren Siebflächen arbeiten und bei höherer Belastung zusätzliche Strömungsquerschnitte freigeben. Diese Böden arbeiten im unteren Bereich wie normale Siebböden mit den bekannten Nachteilen des Durchtropfens bei verminderter Belastung; außerdem ist bei Anordnung mehrerer Siebflächenpaare die Kopplung der gleichsinnig öffnenden Flächen aufwendig. In addition, bottoms have been developed with swiveling sieve surfaces work and release additional flow cross-sections at higher loads. These trays work in the lower area like normal sieve trays with the known ones Disadvantages of dripping through with reduced exposure; also is with arrangement several pairs of sieve surfaces, the coupling of the surfaces opening in the same direction is complex.

Um Unregelmäßigkeiten des Bodens gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel zu kompensieren, sind von außen verstellbare Vorrichtungen bekanntgeworden, um eine gleichmäßige Eintauchtiefe zwischen Ein-und Ablauf zu erreichen. Hierbei wird jedoch der Druckverlust bei höheren Gas- oder Dampfbelastungen nur unwesentlich beeinflußt, da in diesem Bereich der dynamische Anteil bei weitem überwiegt, so daß die für starre Böden gültige obere Belastungsgrenze nur unwesentlich überschritten werden kann. About irregularities in the soil in relation to the liquid level to compensate, externally adjustable devices have become known to a to achieve uniform immersion depth between inlet and outlet. Here, however the pressure loss at higher gas or steam loads has only an insignificant effect, because in this area the dynamic part predominates by far, so that the for rigid floors, the upper load limit applicable is only marginally exceeded can.

Die auf Schwimmkörpern gelagerten Glocken einer anderen Ausführung arbeiten mit konstanter Tauchtiefe und lassen aus den vorgenannten Gründen ebenfalls keine nennenswerte Belastungssteigerung zu. The bells of a different design, mounted on floats work with constant diving depth and leave the same for the reasons mentioned above no significant increase in load.

Es wurde nun gefunden, daß man die Forderung nach großer freier Durchtrittsfläche, geringem dynamischem Druckverlust und Bodenabstand, großem Belastungsbereich und einem Minimum an beweglichen Teilen dadurch erreicht, daß der Boden aus nach oben offenen U-förmigen Tauchrinnen besteht, über denen zickzackförmig ausgebildete, mit Schlitzen und Löchern versehene Glockenrinnen angeordnet sind, die von Schwinghebeln und Federn gehalten sind. It has now been found that the requirement for a large free passage area, low dynamic pressure loss and ground clearance, large load area and A minimum of moving parts is achieved by keeping the floor from upwards open U-shaped immersion channels, over which zigzag-shaped, Bell grooves provided with slots and holes are arranged by rocker arms and springs are held.

Die hierbei auftretenden Strömungsverluste sind dank der geringen Ablenkung des Gas- oder Dampfstrahls von der Vertikalen auch bei extrem hoher Belastung gering. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß durch die wellenförmige Ausbildung der Glocke relativ große Strömungsquerschnitte möglich sind, die die Ausnutzung der Seitensegmente des Kolonnenquerschnitts für den Stoffaustausch überflüssig machen, so daß auf quadratischer Fläche eine ideale Flüssigkeitsverteilung erzielt wird. The flow losses that occur here are thanks to the low Deflection of the gas or steam jet from the vertical even with extremely high loads small amount. Another advantage can be seen in the fact that the wave-shaped design the bell relatively large flow cross-sections are possible, which the utilization make the side segments of the column cross-section superfluous for mass transfer, so that an ideal liquid distribution is achieved on a square surface.

Die Forderung nach möglichst großem Belastungsbereich wird dadurch erreicht, daß die perforierte Fläche in die unter den Wellen angeordneten U-förmigen Rinnen taucht, die in einem Abstand angeordnet sind, der genügend freie Durchtrittsfläche für die gas- oder dampfförmige Komponente beläßt. The requirement for the largest possible load area is thereby achieves that the perforated surface in the arranged under the shafts U-shaped Grooves dipped, which are arranged at a distance, the enough free passage area leaves for the gaseous or vaporous component.

Schwingungserscheinungen, wie sie bei Böden mit ungedämpften Steuerorganen besonders im unteren Belastungsbereich auftreten, werden bei der vorliegenden Erfindung durch Feder- oder Gewichtsbelastung vermieden. Vibration phenomena, such as those in floors with undamped control elements occur especially in the lower load range, are in the present invention avoided by spring or weight loading.

Bringt man aus technischen Gründen die Austauschflächen in einzelnen rechteckigen Rahmen unter, die, aneinandergereiht, den quadratischen Kolonnenquerschnitt ausfüllen, so lassen sich die an Schwingen aufgehängten Glocken in einfacher Weise dadurch koppeln, daß zwei benachbarte Schwingen auf einer gemeinsamen Welle befestigt werden. For technical reasons, if you bring the exchange areas individually rectangular frame underneath which, lined up, form the square column cross-section fill in, the bells hung on wings can be easily filled couple by securing two adjacent rockers on a common shaft will.

Die wellenförmige Ausbildung der Glocke ermöglicht dank der hohen Biegefestigkeit eine erhebliche Materialeinsparung, so daß bei der Rahmenbauweise auch bei relativ großen Kolonnen auf die sonst üblichen Unterzüge verzichtet werden kann. The wave-shaped design of the bell allows thanks to the high Flexural strength a significant material saving, so that in the frame construction Even with relatively large columns, the usual support beams can be dispensed with can.

Eine in einem Rahmen untergebrachte Glocke ist in den F i g. 1 bis 4 dargestellt. A bell housed in a frame is shown in FIGS. 1 to 4 shown.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Boden im Ruhezustand an der unteren Belastungsgrenze. Die gewellte Siebglocke 2 ist an den Schwingen 3 aufgehängt, die einerseits am Rahmen 4, andererseits an den Laschen 5 der Glocke drehbar befestigt sind, und ruht auf den U-förmigen Rinnen 6, die mit Abstand für den Durchtritt der gas- oder dampfförmigen Komponente angeordnet sind. Durch die Federn 7 und 8 wird die Glocke auf die Ränder der Rinnen 6 gedrückt. Der flüssigkeitsseitige Abschluß wird durch die Stirn- und Bodenfläche 9 und die Stauhöhe durch das Überlaufwehr 10 erzielt. Im unbelasteten Zustand ist der Boden bis zur Oberkante der Rinnen 6 mit Flüssigkeit gefüllt. FIGS. 1 and 2 show the floor at rest at the lower load limit. The wavy Sieve bell 2 is suspended from the rocker 3, the on the one hand on the frame 4, on the other hand rotatably attached to the tabs 5 of the bell are, and rests on the U-shaped channels 6, which are spaced for the passage of the Gaseous or vaporous components are arranged. By the springs 7 and 8 is the bell pressed on the edges of the grooves 6. The liquid-side closure is through the front and bottom surface 9 and the water level through the overflow weir 10 scored. In the unloaded state, the floor is up to the upper edge of the channels 6 filled with liquid.

Die Flüssigkeit wird durch den Gas- oder Dampfdruck bis zur Wehrhöhe angestaut, wobei der Querschnitt der Löcherll die untere Belastungsgrenze bestimmt. The liquid is pushed up to the weir level by the gas or vapor pressure dammed, the cross-section of the Lochll determines the lower load limit.

Sobald der Druck die Federkraft und das Eigengewicht der Glocke übersteigt, hebt sich die Glocke aus den Rinnen 6 und gibt in zunehmendem Maß die Schlitze 12 frei. As soon as the pressure exceeds the spring force and the weight of the bell, the bell rises out of the grooves 6 and increasingly gives the slots 12 free.

Bei größter Belastung nimmt die Glocke die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Lage ein. With the greatest load, the bell takes the in the F i g. 3 and 4 position shown.

Wenn mehrere Glocken von rechteckiger Grundfläche zur Abdeckung des nutzbaren quadratischen Kolonnenquerschnitts erforderlich sind, werden zwei benachbarte Schwingen auf einer gemeinsamen Welle 13, die im Rahmen 4 gelagert ist, befestigt, so daß die einzelnen Glocken miteinander verbunden sind und die gleiche Bewegung ausführen. If several bells of rectangular base to cover the usable square column cross-section are required, two adjacent columns Swing mounted on a common shaft 13, which is mounted in the frame 4, so that the individual bells are linked together and have the same movement carry out.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht eine bisher nicht erreichbare Reduzierung des Kolonnenquerschnitts und bei Einbau von Tropfenabscheidern eine beträchtliche Verminderung der Kolonnenhöhe, wobei Druckverlust und Wirkungsgrad die Charakte- ristik eines Glockenbodens in dessen Belastungsbereich aufweisen; somit ist ein beachtlicher technischer Fortschritt erreicht worden. The subject of the invention enables a previously unattainable Reduction of the column cross-section and with the installation of droplet separators a considerable reduction in column height, with pressure loss and efficiency the characters have ristics of a bell bottom in its load area; Consequently considerable technical progress has been made.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Boden für Stoffaustauschkolonnen, d a -durch gekennzeichnet, daß der Boden aus nach oben offenen U-förmigen Tauchrinnen (6) besteht, über denen zickzackförmig ausgebildete, mit Schlitzen (12) und Löchern (11) versehene Glockenrinnen (2) angeordnet sind, die von Schwinghebeln (3) und Federn (7, 8) gehalten sind. Claims: 1. Tray for mass transfer columns, d a through characterized in that the bottom consists of upwardly open U-shaped immersion channels (6), above which are zigzag-shaped and provided with slots (12) and holes (11) Bell grooves (2) are arranged, which are held by rocker arms (3) and springs (7, 8) are. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchrinnen (6) mit Abstand von zwei Stirnwänden (9) innerhalb des die Glockenrinnen (2) umschließenden Rahmens befestigt sind. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the immersion channels (6) at a distance from two end walls (9) within the bell-shaped grooves (2) Frame are attached. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von außen nicht zu beeinflussenden Schwinghebel (3) auf Zapfen drehbar gelagert und an den Längsseiten eines die Glockenrinnen (2) umgebenden Rahmens (4) befestigt sind. 3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the rocker arm (3), which cannot be influenced from the outside, is rotatably mounted on journals and attached to the longitudinal sides of a frame (4) surrounding the bell grooves (2) are. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Glockenrinnen (2) derart miteinander verbunden sind, daß zwei benachbarte Schwinghebel (3) auf einer gemeinsamen Welle (13) befestigt sind. 4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that several bell troughs (2) are connected to each other in such a way that two adjacent Rocker arm (3) are mounted on a common shaft (13). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 393, 1098489. Publications considered: German Auslegeschriften No. 1,393,1098489.