DE7238190U

DE7238190U - Füllkörper fur verfahrenstechnische Apparate

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Publication number: DE7238190U
Application number: DE7238190U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1973-02-01

Description

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PATENTANWALT Anw. Akte: ^'ΙΎΟ

Dipl.-!ng. Wolfgang K. Rauh
51 AACHEN

Krefelder Straße 35 ■ Telefon 36452

-GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNO

Anmelder: Dr.Ing. Ulrich Regehr, 51 Aachen_TSüsterfeld 65

Priorität:

Bezeichnung: Füllkörper für verfahrenstechnische Apparate

Die Erfindung betrifft einen Füllkörper für verfahrenstechnische Apparate zum Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen gasförmigen und flüssigen Medien, bestehend aus zu einem uiabenförmigen Block zusammengefügten verformten Lamellen aus Kunststoff pj. ί .. an bzuj. - folien, die parallele Strömungskanäle mit ujinklig zueinander angeordneten Ulandungen und beliebigen geometrischen Querschnittsformen bilden.

UJörden Füllkörper, die beispielsweise im Querschnitt dreieckige Strömungskanäle haben mit einer Flüssigkeit berieselt, die das eine Austauschmedium bildet, so zeigt es sich, dass ein Tail der Flüssigkeit eich in die von dan Wandungen der Strömungskanäle gebildäten Zwickel hineinzieht. Wegen der relativ hohen Kohäsionskräfte verbleibt diese Flüssigkeitsmenge, die auch als"Zu/ickelflüssigkeit" bezeichnet wird, im Zwickel und nimmt wegen des geringen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen nur zu einem unwesentlichen Teil am Wärme-

und Stoffaustauach teil. Bei einer Vielzahl von Strömungskanälen fällt auf diese U) ei se ein grosser Anteil der Flüssig· keit als Austauschmedium aus, wodurch sich auch Schwierigkeiten bei der Vorausberechnung der Austauschleistung ergeben«

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Füllkör« C ' per so zu gestalten, dass sie die Bildung von Zwickelfiüssig· keit weitgehend vermeiden und einen grös&tmöglichen Uiärmsund/jder Stoffaustausch zwischen den sie durchziehenden medien gestatten.

Die Erfindung besteht darin, dass mindestens ein Teil der Wandungen jedes Strömungskanals zumindest an den im Winkel zu benachbarten Wandungen befindlichen Rändern aus der Ulan« dungsebene hervortretende Ausuiölbungen aufweist, deren Umriss«· form eine Horizontalkomponente besitzt. Hierdurch wird erreicht,

dass die in den Zwickeln befindliche Flüssigkeit unter Bildung eines Flüssigkeitsfilmes zur UJandungsmitte hin abgeleitet"wiri und eine im Verhältnis zum Volumen grössers. Oberfläche erhält*

Vorteilhaft sind die Auswölbungen aus dem Lamellemwerkstoff ausgeformte Noppen, wobei es wie sich gezeigt hat, ziueckmössig ist, wenn die Auewölbungen in Richtung zur Uiandungemitte schräg nach abwärts gerichtete längliche Noppen find*

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Da die Wandungen der Strömungskanä4e beidseitig bsetrömt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Auewölbungen im Wechsel aus dsr

einen oder anderen Ulandungsebene hervorragen.

Einen verbesserten Wärme- und/oder Stoffaustausch erhält man ferner, wenn in der UJandungsflache mindestens eines Teiles der Wandungen jedss Strömungskanals waagerechte längliche Ausformungen vorgesehen sind. Die waagerechten Ausformungen bewirken einerseits in der Grenzschicht des gasförmigen mediums einen plötzlichen Übergang von laminarer in turbulente Strömung mit Wirbelbildung und andererseits iuird auch das flüssige medium turbulent gemacht und nimmt in erhöhtem masse am Wärme- und/oder Stoffaustausch teil.

X Eine weitere Verbesserung des Wärme- und/oder Stoffaustausches durch Beeinflussung der Strömungsverhältnisse wird dadurch erzielt, dass die Oberfläche mindestens eines Teiles der Wandungen (~) jedes Strömungskanals mit Auftragwerketoff beflockt ist.

In der Zeic rung ist die Erfindung Be^ispialswefcse naher tert und zwar zeigen»

Fig» 1 eine perspektivische Teilanaicht eines Füllkörpers ge IT.M88 der Erfindung

Fig. 2 eine teilweise Abwicklung eines Strömungskanals des Füllkörpars nach Fig. 1

Fig» 3 einen Längeschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2

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Fig. 4 eine teilweise schemstische Draufsicht auf einen Füllkörper

Fig. 5 eine Einzelheit in der Draufsicht

Fig» 6 eine Draufsicht auf eine abgehandelte Struktur eines Füllkörpbrs und

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Füllkörpers .

Fig. 1 zeigt einen Füllkörper 1 gemäss der Erfindung, der aus einer Vielzahl paralleler glatter Kunststoffolien 2 und dazu gegenläufiger mäanderförmig oder zickzaekförmig verformter Kunststoffolien 3 gebildet ist und einen $yabenblock mit einer Vielzahl im Querschnitt dreieckiger Strömungskanäle 4 bildet, wie dies Fig. 4 schematisch zeigt.

\,* UJie Fig. 1 und insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, weisen die lotrechten UJandungen 5 zumindest der verformten Kunststoffolien 3 an ihren die Ecken oder Zwickel 6 bildenden Rändern lotrechte Reihen von schräg nach abwärts zur UJendungsmitte gerichteten Ausformungen 7 in Form länglicher Noppen auf. Diese können abwechselnd positiv und negativ oder auch auf der einen Seite positiv und auf der anderen Seite negativ ausgeformt sein· UJichtig ist, dass diese Noppen der im Zwickel anhaftenden Flüssigkeit eins waagerechte Ableitkomponente erteilen.

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Mit Hilfe dieser Ausformung 7 wird es ermöglicht, die eich in den Zwickeln 6 ansammelnde Flüssigkeit, die sog. Zwickelflüssigkeit .8 (Fig. 5), zur UJandungsmitte hin ^abzuleiten.

Fig. 5 zeigt einen solchen Zwickel 6. Es ist unschwer zu erkennen, dass die freie Oberfläche der Zwickelflüssigkeit im Verhältnis zu ihrem Volumen relativ gering ist, so dass relativ/ grosse IKlengen an Hflediumsf lüssigkeit im AustauBchvorgang praktisch nicht teilnehmen. Durch die Ausformungen 7 wird die Ziuickelflüssigkeit aus den Zwickeln 6 herausgezogen.

Die an den Wandungen der Strömungskanäle fliessende Flüssigkeit strömt im wesentlichen laminar, so dass lediglich die Grenzschicht an der Oberfläche der Flüssigkeit am Stoff- und/ oder Wärmeaustausch teilnimmt»

UJie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind die Wandungen 5 mit waagerechten länglichen Ausformungen 9 versehen, die wie» Fig. 3 zeigt, abwechselnd negativ und positiVäausgebildet sind. Durch diese Ausformungen 9 wird die laminare Strömung der an der Wandung fliessenden Flüssigkeit unterbrochen, abgerissen und turbulent gemacht.

Zugleich wird auch die gasförmige IKlediumsströmung in ihrem Weg gestört und in Ulirbel versetzt. Dabei wird ein.inniger

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	Stoffauetausch	herbeigeführt.

Durch die Aueformungen 7 und 9_fkdie fUr eich oder in Kombination zumindest an einem Teil der Wandungen 5 der Strömungskanäle 3 vorgesehen sind, wird eine beträchtliche Leistungserhöhung des Füllkörpers erzielt, ohne dass es eines gegenüber den bekannten Ausführungen erhöhten Aufwandes bedarf·

Vorteilhaft sind die UJandungsoberflachen auch mit einem geeigneten Werkstoff beflockt, wodurch weitere Strömungsstörungen und -weruiirbelungen entstehen«

Die Fig· 6 und 7 zeigen weitere typische Ulabenstruktureniji die für den erfindungsgemässen Füllkörper geeignet sind. Infolge der Verwendung der Ausformungen 7 und 9 sind hinsichtlich der Formgebung der Strukturen keine Grenzen mehr gesetzt.

Claims

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Schutzansprüche

( 1.)Füllkörpsr für verfahrenstechnische Apparate zum Stoff«

und/oder Wärmeaustausch zwischen gasförmigen und flüssigen IYledien, bestehend aus zu einem utabenfBrrnigen Block zusammengefügten verformten Lamellen aus Kunststoffplatten bzw. - folien, die parallele Strömungskanäle mit winklig ^v zueinander angeordneten Wandungen und beliebigen geometrischen Querschnittsformen bilden, dadurch g β -kennztichnet, dass mindestens ein Teil der Wandungen (5) jedes Strömungskanals (3) zumindest an den im Winkel zu benachbarten Wandungen (5) befindlichen Rändern aus der Wandungsebene hervortretende Ausiuölbungen (7) aufweist, deren Umrissform eine Horizontalkomponente besitzt.

/\ 2» Füllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausiuölbungen (7) aus dem Lamellenuierketoff ausgeformte Noppen sind·

3* Füllkörper nach «Anspruch 2, dadurch g.~ e kennzeichnet, dass die Ausiuölbungen (7) in Richtung zur Wandungsmitte schräg nach abwärts gerichtete längliche Noppen sind.

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4. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge? kennzeichnet, dass in der Wandungsfl lache mindestens eines Teiles der Wandungen (5) jedes Strömungskanals (3) waagerechte längliche Ausformungen (9) vorgesehen sind.

5. Füllkörper nach einem dar Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (7,9) im UJechsel auf der einen oder anderen Ulandungeebene hervorragen.

6. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1-5,d a du r c h gekennzeichnet, dass die Oberfläche mindestens eines Teiles der Wandungen [jedes Strömungakanals (3) mit Auf tragujerkstof f beflockt ist.

Für Dr.Ing. Ulrich Regehr

Dipl.-Ing. Wolfgang K. Rauh PATENTANWALT