DE19622955A1 - Mass transfer plate with long, slot-shaped vapour risers and bubble caps - Google Patents

Abstract

A mass transfer plate with movable caps (10) consists of a number of parallel U-shaped profiles (5), the spaces between which define the vapour risers (7). Each cap is movably carried on at least two supports (11) in such a way that it more or closes the vapour riser at the lower limit of its travel, and has to overcome a resistance consisting at least of its own weight on lifting. The resistance is generated by two-armed leaf springs (15) located above the caps. The springs are fixed in slots (14) in the supports (11) and form a stop which limits upward movement of the cap. The spring strength can be varied by variations in the length of the shanks (L), by cut-outs in the shanks, or by the use of different material thicknesses. In their lowest position, the caps sit on studs attached to the supports, and the degree of vertical movement may be varied using washers (23). The vertical location of the supports (11) and the studs is adjustable. A number of supports (11) can be mounted on a common spar (12) below the plate, whilst the U- profiles (5) are connected together at their ends by strips (6), which also serve to seal the vapour risers against the liquid on the plate. The strips (6) extend below the level of the plate, and have open-ended slots at their lower ends to permit mounting of the plate components on the carrier (4) using screws (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffaustauschboden mit beweglichen Hauben, bestehend aus einer Vielzahl von U-förmigen Profilen, die parallel zueinander liegen und deren Abstände zueinander die Dampfkamine bilden, die von U-förmigen Hauben überdeckt werden.The invention relates to a mass transfer tray movable hoods consisting of a variety of U-shaped profiles that are parallel to each other and the distances between them form the steam chimneys, which are covered by U-shaped hoods.

Böden dieser Art sind als sogenannte Tunnelböden wie z. B. nach DE 10 62 671 bekannt. Es ist ferner bekannt, die aus den Abständen nebeneinander liegender U-förmiger Profile gebildeten Dampfkamine mit mehreren hintereinander liegenden, beweglich geführten Hauben zu überdecken, siehe DE 33 14 827. Die Teilung dieser Böden erfolgt fast immer im Bereich der Dampfkamine. Die einzelnen Bodenabschnitte liegen auf Trägern auf und werden mit diesen lösbar verbunden. - Tunnelböden mit festsitzenden Hauben entsprechen in ihrer Belastbarkeit den bekannten Glockenböden. Ein Boden mit beweglichen Hauben gemäß DE 33 14 827 kann mit einem Ventilboden verglichen werden. Soils of this type are known as tunnel floors e.g. B. known from DE 10 62 671. It is also known that from the distances next to each other U-shaped Profiles formed steam chimneys with several in a row to cover lying, movably guided hoods, see DE 33 14 827. These soils are almost always divided in the area of steam chimneys. The individual floor sections lie on supports and become detachable with them connected. - Tunnel floors with fixed hoods correspond to the known in their resilience Bell bottoms. A floor with movable hoods according to DE 33 14 827 can be compared to a valve base.  

Der Einsatz der verschiedensten Bodentypen wird, abgesehen vom Preis, von den Betriebsbedingungen der Kolonne bestimmt. Während Glockenböden einen weiten Belastungsbereich aufweisen und auch kleine Flüssigkeitsmengen bei sehr niedriger Dampfbelastung sicher auf dem Boden halten,ist ihre obere Belastbarkeit begrenzt. Die Ventilböden sind gegenüber Glockenböden höher belastbar, haben aber den Nachteil, daß sie bei zu geringer Dampfbelastung leicht abregnen.The use of different types of soil is apart from the price, the operating conditions of the Column determined. During bell bottoms a wide one Load range and also small Amounts of liquid at very low vapor levels Keeping them safely on the floor is their upper resilience limited. The valve bottoms are opposite bell bottoms more resilient, but have the disadvantage that they are rain too little steam.

Von entscheidender Bedeutung für den Wirkungsgrad des Bodens ist die gleichmäßige Dampfverteilung über die gesamte Austauschfläche. Die Zahl der Austauschelemente auf dem Boden, mit den entsprechenden freien Durchtrittsöffnungen, wird von dem max. geforderten Dampfdurchsatz und vom zulässigen Druckverlust bestimmt. Sofern ein sehr großer Belastungsbereich des Bodens gefordert wird, ist es möglich, daß die minimal zur Verfügung stehende Dampfmenge nicht mehr ausreicht, um alle Austauschelemente ansprechen zu lassen. Hierzu ist ein Mindestdruckverlust notwendig. Dieser Wert liegt bei einem Glocken- oder Tunnelboden niedriger als bei einem Ventilboden.Crucial for the efficiency of the Soil is the even distribution of steam over the entire exchange area. The number of exchange elements on the floor, with the appropriate free Through openings, the max. required Steam throughput and determined by the permissible pressure loss. Provided a very large load area of the floor is required, it is possible that the minimum to Available amount of steam is no longer sufficient to to have all exchange elements addressed. This is a minimum pressure drop is necessary. That value lies with a bell or tunnel floor lower than with a valve bottom.

Damit die Glocken auf einem Glockenboden bei einem sehr geringen Dampfdurchsatz gleichmäßig ansprechen, werden die Gasaustrittsschlitze der Glocken in unterschiedlichen Höhen angeordnet und die Flüssigkeitsschicht auf dem Boden niedrig gehalten.So the bells on a bell bottom at a very respond evenly to low steam throughput the gas outlet slots of the bells in different Arranged heights and the liquid layer on the Floor kept low.

Bei einem Ventilboden besteht die Gefahr, daß sich bei Unterlast nur ein Teil der Ventile öffnet und die Flüssigkeit an den nicht begasten Stellen des Bodens abregnet. Man verwendet daher zum Teil Ventile unterschiedlichen Gewichts, um den effektiven Belastungsbereich zu verbessern. Die Gefahr, daß Ventile bei zu niedrigem Druckverlust durch Adhäsion oder Verschmutzung nicht gleichmäßig abheben, ist aber immer gegeben.With a valve bottom there is a risk that at Underload only some of the valves open and the Liquid in the non-fumigated areas of the floor rains down. Valves are therefore used in part different weight to the effective  To improve the load range. The danger of having valves if the pressure loss due to adhesion is too low or Do not lift dirt evenly, but it is always given.

Auftretende Verkrustungen an einem Glockenboden müssen bei der Konstruktion des Bodens durch entsprechende Maßnahmen, wie z. B. erweiterte Dampfdurchtrittsöffnungen, grobere Schlitze in den Glocken usw., berücksichtigt werden. Ein Ventilboden mit einer großen Zahl bewegter Teile und einer Vielzahl von Führungen an diesen Elementen, ist gegen Verkrustung und grober Verschmutzung besonders empfindlich.Crusting on a bell bottom must occur in the construction of the floor by appropriate Measures such as B. expanded steam through openings, coarse slits in the bells etc., taken into account will. A valve bottom with a large number of moving Parts and a variety of guides on these Elements, is against incrustation and coarse pollution particularly sensitive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Austauschboden, der eine Vielzahl von U-förmigen Profilen aufweist, die parallel zueinanderliegen und deren Abstände zueinander die Dampfkamine bilden, die von U-förmigen Hauben überdeckt sind, so zu verbessern, daß er einen größeren Belastungsbereich und eine verbesserte Gasverteilung aufweist. Die Zahl der beweglichen Teile und deren Führungshalterungen soll erheblich reduziert und die Fertigung und Montage des Bodens vereinfacht werden.The invention has for its object a Interchangeable floor, which has a variety of U-shaped profiles has that are parallel to each other and their Distances form the steam chimneys from U-shaped hoods are covered so as to improve that he has a wider load range and an improved one Has gas distribution. The number of moving parts and their guide brackets are said to be significantly reduced and simplifies the manufacture and assembly of the floor will.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Haube des Austauschbodens an mindestens zwei Halterungen beweglich so geführt wird, daß sie am unteren Fixpunkt den Dampfkamin mehr oder weniger verschließt und bei der Aufwärtsbewegung einen Widerstand überwinden muß, der zumindest aus dem Eigengewicht besteht.The object is achieved in that each hood of the Interchangeable floor movable on at least two brackets is carried out so that the at the lower fixed point Steam chimney more or less closes and at Upward movement must overcome a resistance that consists at least of its own weight.

Der Austauschboden gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß der Belastungsbereich des Bodens erheblich erweitert werden kann. Starke Unterschiede in der Dampfbelastung der Kolonne zwischen Kolonnensumpf und Kolonnenkopf können durch kleine Veränderungen am Boden leicht ausgeglichen werden. Der fixierte Abstand H der beweglichen Hauben zur Oberkante der Dampfkamine kann entsprechend der minimalen Dampfmenge eingestellt werden. Der freie Querschnitt der Dampfkamine ist auf die maximale Dampfmenge festgelegt oder größer als notwendig.The replacement tray according to the invention has the advantage that the load range of the soil is expanded considerably can be. Strong differences in the steam load  the column between the column bottom and column head can easily be made by small changes to the floor be balanced. The fixed distance H the movable hoods to the top of the steam chimneys according to the minimum amount of steam. The free cross section of the steam chimneys is on the maximum amount of steam set or greater than necessary.

Die bewegliche Haube wird in ihrer unteren Stellung durch ihr Eigengewicht und einen geringen Federdruck auf ihren Auflagepunkten fixiert. Mit zunehmender Dampfbelastung reicht das Eigengewicht und der geringe Federdruck nicht mehr aus, um die Haube auf ihren Auflagen zu halten. Sie hebt ab und gibt eine größere Dampfdurchtrittsöffnung frei.The movable hood is in its lower position due to its own weight and a low spring pressure fixed on their support points. With increasing Steam loading is sufficient for its own weight and low weight Spring pressure no longer applied to the hood on her To keep conditions. It takes off and gives a bigger one Steam passage opening free.

Der Federdruck erhöht sich stetig bis zum oberen Anschlagpunkt, so daß gewährleistet ist, daß alle Hauben nur den Querschnitt freigeben, welcher der entsprechenden Dampfmenge entspricht. Es wird damit eine optimale Anpassung der Dampfdurchtrittsöffnung an die jeweilige Dampfmenge erreicht. Die Dampfgeschwindigkeit im Bereich der Haube und der Austauschwirkungsgrad können somit nahezu konstant gehalten werden.The spring pressure increases steadily up to the top Anchor point so that it is guaranteed that all hoods only release the cross section which of the corresponds to the corresponding amount of steam. It becomes one optimal adaptation of the steam passage opening to the respective amount of steam reached. The steam speed in the area of the hood and the exchange efficiency can thus be kept almost constant.

Die Haubenführung erfolgt an nur zwei Halterungen. Da die Hauben durch die aufsitzenden Blattfedern nicht verkanten können, ist eine einwandfreie Führung in der Halterung gegeben. Die Hauben haben eine Blechdicke von 1 mm, max 1,5 mm. Der auf sie wirkende Federdruck sollte am oberen Anschlagpunkt bei druckverlustarmen Böden etwa das Eigengewicht der Haube erreichen. Sofern der Austauschboden nur auf großen Durchsatz angelegt ist, wird die untere Fixierung der Haube höher gelegt. The hood is guided using only two brackets. There the hoods are not due to the leaf springs can tilt is a perfect guide in the Given bracket. The hoods have a sheet thickness of 1 mm, max 1.5 mm. The spring pressure acting on them should at the upper attachment point for floors with low pressure loss about reach the weight of the hood. If the Replacement tray is only designed for high throughput, the lower fixation of the hood is placed higher.  

Im Extremfall kann der Abstand H so groß sein, daß der freie Querschnitt in der Haubenumlenkung dem des Dampfkamins entspricht. Der dann noch zusätzlich zur Verfügung stehende Hub der Haube dient dazu, den freien Durchtrittsquerschnitt für den Dampf im Notfall nochmals zu erweitern. In diesem Fall wird die Federkraft so bemessen, daß die Haube erst kurz vor Erreichen des zulässigen Druckverlustes weiter abheben kann. Eine zusätzliche Vergrößerung des freien Dampfdurchtrittsquerschnitts ist vor allem von Bedeutung, wenn sich der Boden durch Verkrustung zusetzt oder sich darauf starke Ablagerungen bilden.In extreme cases, the distance H can be so large that the free cross-section in the hood deflection that of the Steam chimney corresponds. Then in addition to The available stroke of the hood serves the free Passage cross-section for the steam again in an emergency to expand. In this case, the spring force becomes like this dimensioned that the hood only shortly before reaching the permissible pressure loss can take off further. A additional enlargement of the free Vapor cross section is mainly from Meaning if the floor becomes clogged with incrustation or heavy deposits build up on it.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the Drawings are shown and are described in more detail below described. Show it:

Fig. 1 einen Stoffaustauschboden gemäß der Erfindung in der Draufsicht; Figure 1 shows a mass transfer tray according to the invention in plan view.

Fig. 2 Schnitte A-A und B-B in Fig. 1; Fig. 2 sections AA and BB in Fig. 1;

Fig. 3 den Ausschnitt E in Fig. 1 mit dem Schnitt C-C; Fig. 3 shows the detail E in Figure 1 with the section CC.

Fig. 4 eine in der Höhenlage verstellbare Halterung; Fig. 4 is a height-adjustable bracket;

Fig. 5 im Schnitt einen in der Breite veränderbaren Bodenträger. Fig. 5 in section, a width-adjustable floor support.

Der Austauschboden nach Fig. 1 weist ein Zulaufsegment 1 und ein Ablaufsegment 2 mit Ablaufschacht 3 auf. Diese Teile sind als Träger 4 ausgebildet. Die U-förmigen Profile 5 sind stirnseitig durch Bänder 6 zu Gruppen miteinander verbunden. Diese Bänder sind verhältnismäßig dünn, verschließen die Dampfkamine stirnseitig und werden unter das Bodenniveau geführt. Sie sind mit nach unten offenen Schlitzen 8 versehen. Mittels Schrauben 9, die bei der Montage gleichzeitig als Auflage dienen, werden die zusammengefaßten U-Profile 5 mit den Trägern 4 leicht federnd und niveaugleich mit Zu- und Ablaufsegment verschraubt. Die Schrauben 9 sind sowohl von der Unterseite des Bodens als auch von oben durch die verhältnismäßig breiten Dampfkamine 7 gut zugänglich. Durchstiege durch den Boden können so auf einfache Art von beiden Seiten gelöst und abgehoben werden. Die Schrauben 9 müssen hierzu lediglich einige Gänge zurückgedreht werden. Sie verbleiben in ihrer Lage.The transfer tray of FIG. 1 has an inlet segment 1 and segment 2 with a flow outlet chute 3. These parts are designed as carriers 4 . The U-shaped profiles 5 are connected to one another at the end by bands 6 to form groups. These tapes are relatively thin, close the front of the steam chimneys and are led below the floor level. They are provided with slots 8 which are open at the bottom. By means of screws 9 , which also serve as a support during assembly, the combined U-profiles 5 are screwed to the supports 4 in a slightly springy and level manner with the inlet and outlet segments. The screws 9 are easily accessible both from the underside of the floor and from above through the relatively wide steam chimneys 7 . Climbing through the floor can be easily solved and lifted from both sides. The screws 9 only have to be turned back a few gears. They remain in their position.

Da die U-förmigen Profile 5 nicht auf den Trägern 4 aufliegen, werden die Dampfkamine 7 bis unmittelbar vor die Träger geführt und damit der freie Durchtrittsquerschnitt für die Dämpfe vergrößert.Since the U-shaped profiles 5 do not rest on the supports 4 , the steam chimneys 7 are guided up to directly in front of the supports, thus increasing the free passage cross section for the vapors.

Die Hauben 10 sind in Halterungen 11 beweglich geführt. Diese Halterungen 11 sind durch Leisten 12 unterhalb des Bodens miteinander verbunden. An der Halterung 11 befinden sich Nocken 13 zur Auflage der Haube und ein Schlitz 14 zur Aufnahme einer Blattfeder 15. Die Hauben 10 sind stirnseitig durch Bleche 16 verschlossen.The hoods 10 are movably guided in holders 11 . These brackets 11 are connected to one another by strips 12 below the floor. The bracket 11 has cams 13 for supporting the hood and a slot 14 for receiving a leaf spring 15 . The hoods 10 are closed on the end face by sheets 16 .

Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Hauben 10 zu Gruppen fest miteinander zu verbinden. Die Zahl der Halterungen 11 kann dann auf drei bis vier Stück pro Gruppe reduziert werden.There is also the possibility of firmly connecting several hoods 10 to one another in groups. The number of brackets 11 can then be reduced to three to four pieces per group.

Die Halterungen 11 können auch geteilt und mit Hilfe eines Langloches 17 in der Halterung und einer Schraube 18 höhenverstellbar ausgeführt werden. Bei sehr langen Hauben 10 empfiehlt es sich, aus Montagegründen diese zusätzlich durch Zwischenstücke 19, die in ihrer Höhe den Nocken 13 entsprechen, abzustützen. Der Führungsbereich der Haube 10 in der Halterung 11 einschließlich der Blattfeder 15 kann durch eine Kapsel 20, die mit Splinten 21 an der Haube 10 befestigt ist, abgeschirmt werden.The brackets 11 can also be divided and made height-adjustable by means of an elongated hole 17 in the bracket and a screw 18 . In the case of very long hoods 10 , it is advisable, for reasons of assembly, to additionally support them by intermediate pieces 19 which correspond to the cams 13 in height. The guiding region of the hood 10 in the holder 11, including the leaf spring 15, can be shielded by a capsule 20 , which is fastened to the hood 10 with split pins 21 .

Die Hauben 10 liegen in Richtung der Bodenachse Zulauf-Ablauf und sind an beiden Seiten mit Dampfaustrittsöffnungen 22 versehen. Diese Austrittsöffnungen können auch in bekannter Weise gerichtet sein, etwa durch Herausklappen von Blechteilen, so daß die aufsteigenden Dämpfe einen Schub auf die Flüssigkeit bewirken. Eine Anordnung der Hauben um 90 Grad versetzt zur Achse Zulauf-Ablauf, ist ebenfalls möglich.The hoods 10 lie in the direction of the bottom axis of the inlet and outlet and are provided with steam outlet openings 22 on both sides. These outlet openings can also be directed in a known manner, for example by folding out sheet metal parts, so that the rising vapors bring about a thrust on the liquid. It is also possible to arrange the hoods at 90 degrees to the inlet-outlet axis.

Der Hub der Hauben 10 läßt sich durch Beilagen 23 unterschiedlicher Dicke beliebig verändern. So können sowohl im unteren als auch im oberen Belastungsbereich, die freien Durchgangsöffnungen im Umlenkbereich der Hauben den zur Verfügung stehenden Dampfmengen angepaßt werden. Der Austauschboden gemäß der Erfindung ist damit unter Verwendung weitgehend gleicher Bauteile universell einsetzbar.The stroke of the hoods 10 can be changed as desired by supplements 23 of different thicknesses. So both in the lower and in the upper loading area, the free through openings in the deflection area of the hoods can be adapted to the available amounts of steam. The replacement tray according to the invention can thus be used universally using largely the same components.

Beim Einbau der Böden können Toleranzen im Durchmesser größerer Kolonnen und Abweichungen in den mit der Kolonnenwand verschweißten Befestigungslaschen durch Träger 24, die in ihrer Breite veränderlich sind, ausgeglichen werden.When installing the trays, tolerances in the diameter of larger columns and deviations in the fastening tabs welded to the column wall can be compensated for by supports 24 , the width of which can be varied.

Claims (12)

1. Stoffaustauschboden mit beweglichen Hauben, bestehend aus einer Vielzahl von U-förmigen Profilen (5), die parallel zueinander liegen und deren Abstände zueinander die Dampfkamine (7) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Haube an mindestens zwei Halterungen (11) beweglich so geführt ist, daß sie am unteren Fixpunkt den Dampfkamin mehr oder weniger verschließt und bei der Aufwärtsbewegung einen Widerstand überwindet, der zumindest aus dem Eigengewicht besteht.1. mass transfer tray with movable hoods, consisting of a plurality of U-shaped profiles ( 5 ) which are parallel to each other and the distances from each other form the steam chimneys ( 7 ), characterized in that each hood on at least two brackets ( 11 ) movable so is that it more or less closes the steam chimney at the lower fixed point and overcomes a resistance during the upward movement, which consists at least of its own weight. 2. Boden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand von zweiarmigen Blattfedern (15) erzeugt wird, die oberhalb der Hauben liegen, sich in einem Schlitz (14) der Halterungen fixieren und den oberen Anschlagpunkt der Hauben bilden.2. Floor according to claim 1, characterized in that the resistance of two-armed leaf springs ( 15 ) is generated, which lie above the hoods, fix themselves in a slot ( 14 ) of the brackets and form the upper attachment point of the hoods. 3. Boden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft durch die Länge der Schenkel (L), Ausnehmungen in diesen Schenkeln oder unterschiedliche Materialdicke veränderbar ist.3. Floor according to claim 2, characterized characterized in that the spring force by the length of the legs (L), recesses in these Legs or different material thickness is changeable. 4. Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben an Nocken (13) aufliegen, die sich an den Halterungen (11) befinden.4. Floor according to one of the preceding claims, characterized in that the hoods rest on cams ( 13 ) which are located on the brackets ( 11 ). 5. Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubhöhe der Hauben durch Beilagen (23) veränderbar sind.5. Floor according to one of the preceding claims, characterized in that the lifting height of the hoods can be changed by supplements ( 23 ). 6. Boden nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (11) mit den Nocken (13) in ihrer Höhenlage verstellbar sind.6. Floor according to claim 4, characterized in that the brackets ( 11 ) with the cams ( 13 ) are adjustable in their height. 7. Boden nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Halterungen durch Leisten (12) unterhalb des Bodens miteinander verbunden sind.7. Floor according to one of claims 4 to 6, characterized in that a plurality of brackets are connected to one another by strips ( 12 ) below the floor. 8. Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Profile (5) an ihren Stirnseiten durch Blechstreifen (6) miteinander verbunden sind, die gleichzeitig die Kamine (7) flüssigkeitsdicht abschließen.8. Floor according to one of the preceding claims, characterized in that the U-shaped profiles ( 5 ) are connected to one another at their end faces by sheet metal strips ( 6 ) which at the same time close the chimneys ( 7 ) in a liquid-tight manner. 9. Boden nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (6) bis unterhalb des Bodenniveaus geführt und mit unten offenen Schlitzen (8) für die Befestigung der Bodenteile mittels Schrauben (9) an den Trägern (4) versehen sind.9. Floor according to claim 8, characterized in that the sheet metal strips ( 6 ) out to below the floor level and with open slots ( 8 ) for fastening the floor parts by means of screws ( 9 ) on the supports ( 4 ) are provided. 10. Boden nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerlegung des Bodens in einzelne Abschnitte an den Trennstellen (X) durch Schnitte erfolgt, die von der Vertikalen abweichen. 10. Floor according to one of claims 7 to 9, characterized in that the Disassembly of the soil into individual sections on the Separation points (X) are made by cuts made by the Vertical deviate.   11. Boden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbereich der Hauben an der Halterung (11) einschließlich der Blattfeder (15) durch eine Kapsel (20) abgeschirmt ist.11. Floor according to one of the preceding claims, characterized in that the guide region of the hoods on the holder ( 11 ) including the leaf spring ( 15 ) is shielded by a capsule ( 20 ). 12. Boden nach einem der vorhergehenden Absprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenträger (24) in ihrer Breite veränderbar sind.12. Floor according to one of the preceding claims, characterized in that the floor supports ( 24 ) are variable in their width.