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Füllkörper In die unter Bezeichnungen wie Skrubber, Kolonne, Wäscher,
Reiniger, Trockner, Befeuchter, Riesel-oder Kühlturm usw. bekannten turmartigen
Apparate werden Füllkörper eingebaut zur Herbeiführung eines wechselseitigen Austausches
von Wärme oder von Stoffteilchen zwischen den auf und ab steigenden Dampf- oder
Gas- und Flüssigkeitsströmen. Die Füllkörper sollen diese Ströme möglichst gleichmäßig
und fein verteilen und mit großen, stän. di, g wechselnden Oberflächen in innige
Berührung bringen in Form von dünnen Stromschichten oder Stromfäden, die auf langen
Wegen mit dem geringstmöglichen Widerstand aneinander entlang wirbeln. Die Füllkörper
sollen handhablich,, bequem einzusetzen und leicht zu reinigen sein.
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Die Füllkörperbauarten lassen sich in drei Gruppen gliedern. Die
umfangreichste umfaßt jene Füllkörper, deren Ausmaße allseitig nur Bruchteile von
jenen des zu füllenden Gehäuses betragen. Zur Turmfüllung ist ihrer stets eine Vielzahl
notwendig. Sie werden meist regellos in das Turmgehäuse eingeschüttet. Die Beanspruchungen,
denen sie hierbei ausgesetzt sind, machen Wandverstärkungen und Versteifungen notwendig,
wenn unliebsame Formveränderungen verhindert werden sollen. Damit wächst ihr Eingenvolumen
auf Kosten der wirksamen Oberfläche oder des freien Strömungsquerschnittes.
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Eine zweite bedeutende Gruppe umfaßt jene Füllkörper, die sich über
den ganzen Gehäusequerschnitt erstrecken, aber in der Achsrichftmg des Gehäuses
beschränkte Abmessungen haben, so daß ihrer zu einer Turmfüllung eine größere Anzahl,
meist regelrecht, übereinandergeschichtet werden muß, was Zeit, Sorgfalt und verhältnismäßig
große Gehäusedurchmesser erfordert, oft auch Absätze oder Rasten an der Gehäusewand.
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Die unvermeidlichen Zwischenräume zwischien den übereinandergeschichteten
Füllkörpern treten als unwirksame Turmhöhenzuschläge unliebsam In Erscheinung. In
diesen beiden Gruppen gestaltet sich der Ausbau der zu reinigenden Füllkörper umständlich
und unsauber, denn sie müssen ausgeschüttet oder einzeln herausgenommen werden.
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Die dritte Gruppe umfaßt jene Füllkörpereinheiten, deren Abmessungen
sich allseitig jenen des zu füllenden Gehäuses nähern, deren also zu einer Turmfüllung
eine Mindestzahl genügt, die sich dann leicht handhaben läßt. Die wenigen bekannten
Bauarten dieser Gruppe verwenden vollwandige Bänder, welche konzentrisch zur Gehäuseachse
spiralig bis zum Gehäusedurchmesser auf, gewickelt und durch besondere Vorriciltungen
in einem bestimmten Windiingsabstand gehalten werden. Die langen, glatten und geraden
Strombahnen, die durch zwei
benachbarte Bandwindungen begrenzt werden,
erschweren indessen die zweckdienlich ständig zu erneuernde feine Verteilung (Zerfaserung)
und Durchwirhelung der Strömungen.
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Diesem Mangel helfen die der gleichen Gruppe angehörigen erfindungsgemäßen
Füllkörper ab. Auch hier werden ebene oder profilierte dünnwandige Bänder von nur
durch die Herstellungsmöglichkeit begrenzten Breiten um einen Kern in der Mindeststärke
des kleinsten Bandbiegungsdurchmessers fortlaufend spiralig aufgewickelt bis zum
lichten Gehäusedurchmesser. Da aber diese Bänder durchgehends, auf ihrer ganzen
Fläche, durchbrochen sind, indem sie beispielsweise aus Drahtgewebe bestehen oder
aus Blech, welches in an sich bekannter Weise geschlitzt und aufgelappt bzw. ausgebeult
oder gelocht ist, oder etwa aus gleich artig geformten keramischen Stoffen, vereinigen
sie die Vorzüge der Gruppe 3 (wenig, handhabliche Einheiten) mit jenen der Gruppe
1 (weitgehende Zerfaserung der Strömungen).
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Erfindungsgemäße Füllkörper können also in der für eine Turmfüllung
ausreichenden Mindestzahl, etwa gleich jener der Gehäusezargen, mittels der Kerne
als Handhaben einzeln oder, auf einer gemeinsamen Achse vereinigt, zugleich in das
Gehäuse eingesetzt, auch ebenso rasch und sauber ausgehoben werden, wobei Formveränderungen
nicht zu gewärtigen sind. Deshalb und ihrer außerordentlichen Formsteifigkeit wegen,
sie ist etwa mit jener von Rollen dünnen Papiers vergleichbar, genügen für erfindungsgemäße
Füllkörper Mindestwandstärken, woraus sich ein vergleichsweise besonders giinstiges
Verhält, ins von Oberfläche zu Eigenvolumen ergibt. Unabhängig von den Zufällen
der Schüttung (Gruppe 1) oder von der Sorgfalt der Anordnung (Gruppe 2) läßt sich
die Stromschichtenstärke und der für das Aufeinanderpralien der Ströme günstigste
Richtungswechsel iiber den ganzen Turmquerschnitt wie auf die ganze Turm$. höhe
in vorbestimmter Weise gleichmäßig regeln durch entsprechende Bemessung der Durchbrechungen.
Es genügen einfache, glattwandige Zylindergehäuse, bei welchen das Verhältnis von
Höh ! è zu Durchmesser keinerlei Beschränkungen unterliegt. Das Herstellungsverfahren
ist einfach und ohne Abfall.
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Diese Füllkörper können um ihre Achse drehbar gemacht werden, ebenso
kann ihnen eine Rüttel- oder Schwingbewegung erteilt werden. Ihre Achse läßt sich
holhl als Rücklauf-, Heiz- oder Kühlrohr ausbilden.
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In den als Absorptionstürme, Kontakt-oder Reaktionsapparate usw.
bezeichneten Apparaten' wird bekanntlich eine Einwirkung von aktiven, ab oder adsorbierenden
oder katalytisch wirksamen Körpern auf darüberstreichende Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten
erstrebt, wobei sinn. gemäß die eingangs dargelegten Bedingungen zu berücksichtigen
sind. Für diesen Zweck sind also auch erfindungsgemäße Füllkörper geeignet, sofern
sie aus katalytisch wirksamen oder absorbierenden Stoffen, z. B. Metallen, Kohle,
hergestellt werden oder als Träger für solche festen oder flüssigen Stoffe dienen.
Vermöge ihrer geringen Zahl, widerstandsfähigen Gestalt und bequemen Einbauweise
eignen sie sich hierzu besser als die bekannten Mengenbauarten der Gruppen I und
2.
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Die Wirkungsweise und einige Ausführungsformen erfindungsgemäßer
Füllkörper veranschaulicht beiliegende Zeichnung.
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Ebene Bleche, gemäß Abb. I nach den starken Linien geschlitzt und
um die schwachen Linien gemäß Abb. 2 rechtwinklig aufgelappt, werden erfindungsgemäß
um einen Kern vom kleinsten Bandbiegungs- blis zum Gehäusedurchmesser spiralig aufgerollt.
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Abb. 3 und 4 zeigt - abgewickelt und im Profilschnitt - ein solches
Spiralband mit runden, zur Flüssigkeitsspeicherung näpfchenartig ausgebeulten Lappen,
Abb. 5 im Profilschnitt ein solches, dessen Lappen um weniger als go0 abgebogen
sind, so daß die Ströme in radialer Richtung abgelenkt werden, während schräg gestellte
Blegekanten, wie bei den Dreiecksiappen gemäß Abb. 6, sie auf einen schraubenlinienförmagen
Weg drängen.
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Abb. 7 stellt ein nach den starken Linien geschlitztes. Spiralband
dar, welches innerhalb der schwachen Linien gemäß Abb. 8 nasenförmig ausgebeult
wird nach Art eines Reibeisenbleches. Je nach Bedarf werden diese Nasen vor oder
hinter die Blechebene herausgedrückt, senkrecht oder schräg und mit der Öffnung
nach unten oder oben angeordnet.
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Abb. g zeigt ein Spiralband aus gewelltem Lochblech oder Drahtgewebe
nebst Hohlkern und Gehäusewand, im Axialschnitt. Mit einer der Flüssigkeitszähigkeit
angepaßten Loch- bzw. Maschenweite bildet es den Träger eines beiderseits dampfbespülten
Flüssigkeitsfilms. Statt des gewellten kann auch ein ebenes Bandprofil gewählt werden.
So stellen z. B. Stacheldrahtgeflechtrollen eine der einfachsten Formen erfindungsgemäßer
Füllkörper dar.