Опора для насадочной колонны

Изобретение относится к опоре (1) для насадочной колонны. Опора содержит опорный профиль (3), имеющий шейку (4), которая проходит в вертикальном направлении (Z) и имеет первый нижний конец (5) и второй верхний конец (6) и у которой, в частности, протяженность по вертикали больше, чем протяженность по горизонтали, подошву (11), имеющую первую ширину (12) и присоединенную к первому концу (5) шейки (4), и головку (13), присоединенную ко второму концу (6) шейки (4). Головка (13) имеет верхнюю сторону (14) со второй шириной (15) и нижнюю сторону (17) с третьей шириной (16). Вторая ширина (15) верхней стороны (14) головки (13) меньше третьей ширины (16) нижней стороны (17) головки (13). В частности, вторая ширина (15) верхней стороны (14) головки (13) меньше первой ширины (12) подошвы (11). Технический результат: возможность получения опоры с уменьшенной высотой и при этом с меньшим перекрытием, увеличение эффективности колонны. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Данное изобретение относится к опоре для опорной решетки или опорного коллектора в насадочной колонне, а также к насадочной колонне, предназначенной предпочтительно для обработки газа или двухфазной текучей среды, предпочтительно для разделения газа или воздуха.

Такая опора должна свободно проходить над рядом несущих элементов, обычно между двумя несущими элементами или на одном кольцевом несущем элементе и предназначена для восприятия нагрузки, как правило, вертикальной весовой нагрузки. В зависимости от высоты нагрузки и длины свободной протяженности необходимо использовать опорные профили с большим моментом инерции площади в направлении приложения нагрузки. Далее приведено упрощенное моделирование, обычно используемое в механике для расчета момента (I) инерции площади. Решающими факторами в этом случае являются геометрия опорного профиля и его расположение относительно нагрузки. В этом случае размер, измеряемый в направлении приложения нагрузки, обозначают как высоту (h), а размер, измеряемый в направлении, поперечном направлению приложения нагрузки, обозначают как ширину (b). В этом случае высоту (h) возводят в третью степень, а за ширину (b) берут ее собственную величину или высоту (h), которую возводят во вторую степень, при этом для расчета площади (нижней стороны) (A=h*b) берут ее соответствующие размеры. Таким образом, к примеру, для расчета простого прямоугольного профиля применяют следующую формулу:

В известном уровне техники часто используются Т-образные профили с большой высотой. Однако недостаток этих профилей заключается в том, что общая высота насадочной колонны является слишком большой. В качестве альтернативы используются крестообразные профили, которые, во-первых, являются весьма дорогостоящими, а во-вторых, требуют наличия пазов в коллекторе для жидкости, расположенном под ними и предназначенном для накапливания жидкости. Пазы должны быть выполнены фрезерованием, которое требует больших трудозатрат и является дорогостоящим. Другие известные профили не подходят для использования в насадочной колонне с вертикальным потоком, так как из-за их большой ширины в опорном участке насадок перекрывает слишком большое количество проточных каналов насадок и, соответственно, уменьшается эффективность насадочной колонны.

С учетом данного уровня техники цель настоящего изобретения заключается по меньшей мере в частичном устранении известных недостатков. Признаки настоящего изобретения изложены в независимых пунктах формулы изобретения, а предпочтительные преимущества приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Признаки, изложенные в формуле изобретения, могут быть использованы в любом технически приемлемом сочетании, при этом возможно использование разъяснений, приведенных в нижеследующем описании, а также использование признаков, которые проиллюстрированы на чертежах и отражают дополнительные преимущества данного изобретения.

Цель данного изобретения достигается благодаря созданию опоры для насадочной колоны, которая содержит опорный профиль, включающий по меньшей мере следующие элементы:

шейку, проходящую в вертикальном направлении и имеющую первый нижний конец и второй верхний конец, причем шейка имеет, в частности, высоту (размер по вертикали), которая превышает ширину (размер по горизонтали), и в частности нейтральную ось опорного профиля, проходящую через шейку;

подошву (также называемую нижней полкой), которая имеет первую ширину и примыкает к первому концу шейки;

головку, имеющую верхнюю сторону и нижнюю сторону, расположенную напротив верхней стороны и представляющую собой обратную сторону головки, причем верхняя сторона головки имеет вторую ширину, а нижняя сторона головки имеет третью ширину, при этом головка имеет трапецеидальное поперечное сечение, а вторая ширина меньше третьей ширины.

Вторая ширина также может быть меньше первой ширины. Что касается опоры в процессе работы или ее надлежащего расположения, шейка проходит от подошвы вверх в вертикальном направлении к головке. Все упомянутые в данном документе ширины, указанные в отношении опоры, расположенной надлежащим образом, проходят в горизонтальном направлении. Высоты, указанные в данном документе в отношении опоры, расположенной надлежащим образом, измерены в вертикальном направлении. Кроме того, опора в соответствии с ее надлежащим расположением проходит предпочтительно вдоль продольной оси, проходящей по горизонтали.

Опора выполнена с возможностью свободного прохождения над несколькими несущими элементами, как правило, двумя несущими элементами или одному кольцевому несущему элементу, при этом воспринимая нагрузку, как правило, вертикальную весовую нагрузку. Для этого опора имеет опорный профиль, который имеет, с одной стороны, большой момент инерции площади в направлении действия нагрузки, а, с другой стороны, малое перекрытие в зоне выпуска текучей среды, предпочтительно жидкости, в направлении действия нагрузки. В данном документе под термином «основная нагрузка» понимается нагрузка с соответствующим направлением действия, при этом дополнительные нагрузки, в частности поперечные нагрузки, не принимаются в расчет. Тем не менее, данная опора также рассчитана для таких нагрузок, в частности действующих одновременно. Высоты отдельных компонентов опоры проходят параллельно основной нагрузке, а ширины компонентов проходят перпендикулярно направлению действия основной нагрузки.

Опорный профиль может быть разделен на три основных элемента, точнее, на шейку, основание и головку. Шейка обеспечивает достаточную геометрическую высоту опорного профиля для увеличения его жесткости, поскольку высота (h), возведенная во вторую степень, входит в расчет момента инерции площади нижних сторон. Кроме того, через шейку проходит нейтральная ось, относительно которой возникает изгибающий момент.

В предпочтительном варианте выполнения при наличии весовой нагрузки и вертикально падающего потока подошва выполнена с возможностью распределения воспринимаемой нагрузки на несколько несущих элементов, существенно увеличивая сопротивление изгибу, предпочтительно, для восприятия растягивающего напряжения. В этом случае опора опирается на несущие элементы частями своего основания. В таком случае головка образует контактный элемент для восприятия нагрузки и вторично обеспечивает сопротивление изгибу. Головка предпочтительно воспринимает большую часть сжимающих напряжений. Например, в случае весовой нагрузки вес, например, насадки, выполненной с возможностью пропускания потока, действует на головку.

Для того, чтобы получить большой момент инерции площади в сочетании с малым перекрытием поддерживаемой зоны выпуска (например, для выпуска жидкой фазы) или зоны впуска (например, для впуска газа/пара), к примеру, насадки, головка имеет верхнюю сторону, которая имеет вторую ширину и проходит, в частности вдоль продольной оси, и нижнюю сторону, представляющую собой обратную сторону и имеющую третью ширину, которая расположена предпочтительно параллельно верхней стороне. В этом случае верхняя сторона обращена непосредственно к зоне выпуска или впуска. Другими словами, в направлении вверх от верхней стороны предпочтительно отсутствуют другие элементы или компоненты опорного профиля. Обратная сторона головки обращена в противоположную сторону от верхней стороны.

Вторая и третья ширины головки также могут быть одинаковыми и при этом быть меньше первой ширины подошвы.

Кроме того, обеспечена возможность, заключающаяся в том, что головка вдоль ее протяженности в вертикальном направлении имеет (по существу) постоянную ширину, которая меньше первой ширины основания, при этом вторая ширина и третья ширина головки меньше первой ширины основания.

Например, в случае использования опоры с указанным опорным профилем в насадочной колонне для разделения воздуха парообразные составляющие жидкого воздуха, кипящие, например, приблизительно при температуре 180°С (по Цельсию), поднимаются вверх в насадочной колонне с преодолением гравитационного поля Земли вследствие их низкой плотности, при этом часть пара конденсируется на поверхности указанной по меньшей мере одной насадки и стекает с нее каплями. Конденсат остается в зоне выпуска, которая опирается (в частности по меньшей мере косвенно) на головку опоры. Согласно предложенной преимущественной конфигурации опорного профиля зона выпуска лишь слегка перекрыта, что способствует хорошему выпуску конденсата и обеспечивает оптимальное соударение насадки с поднимающимися вверх парами. При этом достигается большой момент инерции площади при малой общей высоте.

Головка и подошва расположены напротив друг друга в вертикальном направлении, причем каждая из них расположена у соответствующего конца шейки. Особенно предпочтительно, когда все три элемента, то есть головка, подошва и шейка образуют единый опорный профиль (например, полученный непрерывным литьем), и особенно предпочтительно, если указанные элементы переходят из одного в другой оптимальным образом с точки зрения напряжений, например, с большим радиусом перехода.

Как было указано выше, головка имеет трапецеидальное поперечное сечение (предпочтительно, проходящее перпендикулярно продольной оси), при этом верхняя сторона головки соответственно имеет вторую ширину, которая меньше третьей ширины нижней или обратной стороны головки. При этом ширина головки непрерывно уменьшается от третьей ширины вверх в вертикальном направлении до второй ширины в соответствии с трапецеидальной формой ее поперечного сечения.

Таким образом, для обеспечения данного преимущества головка с трапецеидальным поперечным сечением имеет две стороны, которые проходят вверх от основания, сходясь в вертикальном направлении, и соединяют обратную сторону головки с ее верхней стороной. Верхняя сторона проходит по горизонтали параллельно обратной стороне головки. В частности, головка имеет зеркальную симметрию относительно вертикальной плоскости, в которой в частности проходит продольная ось опоры. Верхняя сторона, в частности, когда опора находится в установленном положении, обращена к зоне выпуска жидкости, которая, например, стекает каплями, и, к примеру, в сторону от набегающего потока газа. Третья ширина нижней или обратной стороны головки является по возможности большой, чтобы обеспечить большую площадь головки без избыточного увеличения общей высоты опорного профиля, при этом обеспечивая наибольший момент инерции площади опорного профиля. С другой стороны, вторая ширина является по возможности малой для того, чтобы обеспечить наименьшее перекрытие в области зоны выпуска.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения опоры трапецеидальное поперечное сечение головки может быть дополнено сверху в вертикальном направлении воображаемым дополняющим треугольником для получения треугольного поперечного сечения. Дополняющий треугольник имеет высоту, которая составляет 0,8-1,2 от максимальной вертикальной высоты решетки, которую необходимо расположить на опоре, и предпочтительно равна ей.

Кроме того, головка также может иметь прямоугольное поперечное сечение, предпочтительно проходящее перпендикулярно продольной оси опоры.

Кроме того, верхняя сторона головки также может быть соединена с обратной стороной с помощью выпукло изогнутой наружной стороны (проходящей вдоль вертикального направления). В этом случае нижняя сторона, проходящая по горизонтали между верхней стороной и обратной стороной головки, имеет максимальную кривизну и, следовательно, представляет собой наиболее широкую часть головки. Третья ширина нижней стороны соответственно больше второй ширины верхней стороны. Обратная сторона головки в этом случае может иметь такую же ширину, что и верхняя сторона.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения опоры подошва содержит по меньшей мере одно углубление, образующее по меньшей мере один слив в основании подошвы. Указанное по меньшей мере одно углубление в основании обеспечивает стекание жидкости, попадающая на опору, в определенном месте опоры и по мере возможности предотвращает ее накапливание на стороне основания, обращенной в сторону от шейки и нерегулируемое стекание. Указанное по меньшей мере одно углубление в этом случае предпочтительно выполнено таким образом, что на обратной стороне подошвы имеется достаточно острый край, направленный вниз, когда опора находится в установленном положении, который препятствует протеканию жидкости вдоль обратной стороны основания с адгезионным контактом и способствует ее выпуску. Особенно предпочтительно, если указанное по меньшей мере одно углубление проходит по периферии или по краю обратной стороны подошвы. Особенно предпочтительно, если указанное по меньшей мере одно углубление проходит по всей длине опоры.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения опоры шейка содержит по меньшей мере одну стойку, которая в частности имеет высоту по вертикали, которая больше ширины шейки по горизонтали. В соответствии с одним вариантом выполнения опора содержит только одну стойку (соответственно, шейка выполнена в виде стойки), при этом стойка проходит в вертикальном направлении от подошвы до головки и предпочтительно проходит от средней части подошвы, предпочтительно примыкая к средней части обратной стороны головки.

В соответствии с другим вариантом выполнения шейка выполнена из нескольких стоек, предпочтительно из двух стоек, при этом в частности высота шейки по вертикали больше ширины шейки по горизонтали. Предпочтительно стойки расположены напротив друг друга в горизонтальном направлении и отнесены друг от друга в горизонтальном направлении, в частности стойки сходятся друг с другом, проходя в горизонтальном направлении от подошвы к головке. Другими словами, расстояние между двумя стойками по горизонтали у головки меньше, чем расстояние между ними у подошвы.

В результате распределения момента инерции площади между несколькими стойками, предпочтительно между двумя стойками в частности обеспечивается значительное увеличение устойчивости поперечной нагрузки. Увеличенная устойчивость поперечной нагрузки в свою очередь обеспечивает жесткость в направлении действия основной нагрузки.

Особенно предпочтительно стойки выполнены зеркально симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии. В результате внутренние напряжения в опоре распределяются как можно более равномерно. При наклонном выравнивании стоек так, что стойки сходятся в направлении вверх (т.е. по направлению к головке), с одной стороны, может быть получена хорошая устойчивость, а с другой стороны, обеспечивается достаточное стекание жидкости в направлении основания.

В соответствии с другим вариантом выполнения опоры подошва разделена на две отдельные полки, расположенные напротив друг друга в горизонтальном направлении, отнесенные друг от друга и, соответственно, проходящие, в частности, вдоль продольной оси опоры. Предпочтительно каждая из них соединена с головкой с помощью стойки шейки. В частности, две шейки проходят к головке, сходясь друг с другом в вертикальном направлении, или проходят параллельно друг другу.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения опоры опорный профиль имеет трапецеидальную форму, образованную шейкой, основанием и головкой. В случае этого варианта выполнения опора не образует каких-либо проходящих наружу выступов, при этом обеспечивается достаточное стекание жидкости, попадающей на опору, от головки к основанию. При этом такая опора, имеющая малую общую высоту, является особенно устойчивой.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения опоры по меньшей мере один, предпочтительно несколько наружных углов опорного профиля или в частности все такие углы закруглены. Благодаря отсутствию острых наружных краев, другими словами, острых краев в зоне потока обеспечивается непрерывное стекание жидкости, предпочтительно к выполненному в соответствующем местоположении сливу, при этом жидкость выходит в определенном месте и при обеспечении соответствующей возможности поступает в установленный коллектор.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения предложена насадочная колонна для обработки текучей среды, содержащая по меньшей мере обрабатывающую камеру, по меньшей мере одну решетку, несколько опор, выполненных в соответствии с данным изобретением, и по меньшей мере одну насадку, выполненную с возможностью пропускания потока в вертикальном направлении, при этом указанная по меньшей мере одна насадка опирается на указанную по меньшей мере одну решетку, которая опирается на указанные опоры.

Насадочная колонна предназначена для обработки текучей среды, например, для разделения воздуха. В этом случае необходимо обеспечить максимально высокую эффективность. В результате использования по меньшей мере одной опоры с опорным профилем, описанным выше, обеспечивается возможность уменьшения общей высоты насадочной колонны или возможность увеличения, без изменения высоты, зоны обработки, поскольку такая опора имеет меньшую высоту. В частности, обеспечивается возможность отказаться от дорогостоящего фрезерования пазов в расположенных ниже резервуарах для сбора жидкости. Дополнительно обеспечивается достаточное стекание жидкости из находящейся выше насадки и в частности предотвращение (чрезмерного) перекрытия каналов в насадке.

Далее приведено подробное описание рассмотренного выше изобретения в сравнении с соответствующим уровнем техники и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых проиллюстрированы предпочтительные преимущества.

На чертежах:

Фиг. 1 изображает опору с первым одностоечным опорным профилем,

Фиг. 2 изображает второй одностоечный опорный профиль,

Фиг. 3 изображает третий одностоечный опорный профиль,

Фиг. 4 изображает четвертый одностоечный опорный профиль,

Фиг. 5 изображает первый двухстоечный опорный профиль,

Фиг. 6 изображает второй двухстоечный опорный профиль,

Фиг. 7 изображает третий двухстоечный опорный профиль,

Фиг. 8 изображает четвертый двухстоечный опорный профиль,

Фиг. 9 изображает опорный профиль с трапецеидальной формой, и

Фиг. 10 изображает разрез предложенной насадочной колонны с опорами.

Фиг. 1 изображает опору 1 с первым одностоечным опорным профилем 3. При надлежащем использовании опора 1 предпочтительно проходит вдоль продольной оси L, проходящей по горизонтали (это также относится к опорам, показанным на других чертежах). Опора 1 содержит подошву 11, которая присоединена в частности в виде единого целого к головке 13 опоры 1 с помощью шейки 4, которая содержит стойку 7, проходящую в вертикальном направлении. Верхняя сторона 14 головки 13 имеет вторую ширину 15, а участок 17 головки 13, который предпочтительно представляет собой нижнюю сторону 17 головки 13, имеет третью ширину 16, которая в данном случае равна второй ширине 15. Верхняя и обратная стороны проходят параллельно друг другу вдоль продольной оси 42 и, соответственно, лежат в горизонтальной плоскости. Согласно показанному поперечному сечению, выполненному перпендикулярно продольной оси 42, головка 13 имеет квадратное или прямоугольное поперечное сечение. Подошва 11 предпочтительно имеет прямоугольное поперечное сечение, которое также выполнено перпендикулярно продольной оси. С точки зрения оптимального распределения напряжения по поперечному сечению площадь поперечного сечения подошвы 11 предпочтительно имеет приблизительно тот же размер, что и площадь поперечного сечения головки 13. Поскольку возникающее максимальное напряжение в значительной степени зависит от наибольшего расстояния от нейтральной оси, оптимальным с точки зрения напряжения является обеспечение прохождения нейтральной оси, пересекающей общий центр инерции площади, как можно ближе к центру поперечного сечения профиля. Учитывая большую значимость характеристик потока, целесообразно обеспечить такую площадь поперечного сечения подошвы 11, которая более, чем в два раза превышает площадь поперечного сечения головки 13. В случае прямоугольных поперечных сечений предпочтительно, чтобы ширина головки или подошвы 13, 11 по горизонтали превышала их высоту по вертикали.

Когда опора 1 расположена надлежащим образом, головка 13 в перпендикулярном направлении находится над подошвой 11. Вторая ширина 15 и третья ширина 16 существенно меньше первой ширины 12 основания 11 в горизонтальном направлении. В этом случае ширина 12 предпочтительно более чем на 20% превышает ширину 15, 16, а учитывая большую значимость характеристик потока по сравнению с характеристиками напряжения, ширина 12 более чем вдвое превышает ширину 15, 16.

Шейка 4 имеет нижний первый конец 5, который соединяет ее с серединой подошвы 11, а также верхний второй конец 6, который расположен напротив относительно вертикального направления z и соединяет шейку 4 с серединой обратной стороны 17 головки 13.

Кроме того, на обращенной вниз обратной стороне 11d подошвы 11 имеется вогнутое первое углубление 24, а также параллельное ему вогнутое второе углубление 25, при этом указанные углубления, соответственно, образуют по меньшей мере один слив. Согласно чертежу нагрузка действует на данную опору 1 в направлении сверху вниз и также действует на опорные профили 3, показанные ниже. Кроме того, если не указано иное, поперечные сечения, рассмотренные далее, также выполнены перпендикулярно продольной оси соответствующей опоры 1.

Кроме того, предпочтительно высота 9 шейки 4 или высота стойки 7 по вертикали значительно превышает ширину 10 шейки 4 по горизонтали, таким образом, обеспечивая сравнительно большое расстояние между головкой 13 и основанием 11. Высота 9 шейки 4 предпочтительно по меньшей мере в четыре раза превышает ее ширину 10.

Благодаря использованию сравнительно узкой (в горизонтальном направлении) головки 13 обеспечивается предпочтительное сравнительно малое перекрытие опорной зоны выпуска насадки (см. Фиг. 10).

На Фиг. 2 изображен опорный профиль 3 с подошвой 11, который несколько отличается от опорного профиля 3, изображенного на Фиг. 1. В данном случае подошва 11 имеет поверхность с небольшим подъемом вверх по направлению к шейке 4. Это обеспечивает лучшее распределение напряжений и дополнительно обеспечивает стекание конденсата в направлении наружного края подошвы 11. Головка 13 может иметь поперечное сечение в соответствии с формой, показанной на Фиг. 1. То же самое относится к подошве 11, у которой верхняя сторона 11 с проходит по обеим сторонам, что обуславливает соответствующие отличия формы поперечного сечения от правильного прямоугольника.

Фиг. З изображает еще одну модификацию опорного профиля 3, отличную от показанной на Фиг. 2, и в соответствии с которой головка 13 имеет максимальную ширину 16 на уровне половины ее высоты. В этом случае нижняя сторона 17 (в поперечном сечении головки 13 она проходит вдоль продольной оси опоры 1 параллельно верхней стороне 14) расположена на уровне половины высоты головки 13 между ее обратной стороной 17а и верхней стороной 14. Это обусловлено тем, что головка 13 имеет две наружные стороны 40, которые обращены в разные стороны и соединяют верхнюю сторону 14 с обратной стороной 17, при этом они выполнены, соответственно, выпукло изогнутыми (изогнутыми наружу). Ширины 15 обратной стороны 17а и верхней стороны 14 равны. Другими словами, головка 13 имеет прямоугольное поперечное сечение с закругленными наружными краями или углами 26-29, т.е. в поперечном сечении головки 13 наружные стороны 40 имеют контур полукруглой формы. Благодаря этому обеспечивается сравнительно плавное отклонение набегающего потока от опоры 1 вдоль вертикального направления z, что обеспечивает хорошие показатели стекания конденсата. Пятый и шестой верхние наружные края или углы 30 и 31 основания 11 также слегка закруглены для обеспечения хорошего стекания.

На Фиг. 4 проиллюстрирован другой вариант опорного профиля 3, в котором головка 13 имеет трапецеидальное поперечное сечение в направлении, перпендикулярном продольной оси опоры 1 (в этом случае продольная ось опоры 1 проходит перпендикулярно плоскости листа). В данном варианте ширина головки 13 непрерывно уменьшается в направлении от обратной стороны 17 головки 13 (имеющей третью ширину 16) к верхней стороне 14 (имеющей вторую ширину 15), в результате образуя указанное трапецеидальное поперечное сечение головки 13. Третья ширина 16 в частности может в два раза или более чем в два раза превышать вторую ширину 15.

В данном случае головка 13 выполнена в виде усеченного элемента 18, который в показанном поперечном сечении может быть дополнен воображаемым треугольником 20 для образования полного треугольника 19. Согласно данному примеру высота 21 дополняющего треугольника 20 в вертикальном направлении z соответствует высоте решетки 23, которую размещают на верхней стороне 14 головки 13.

Шейка 4 или одиночная стойка 7, образующая шейку 4, проходит от середины обратной стороны 17 головки 13, которая вместе с опорой 1, расположенной надлежащим образом, лежит в горизонтальной плоскости, и имеет, за исключением промежуточной области в направлении подошвы 11 и в направлении головки 13, прямоугольное сечение в вертикальном направлении z. Кроме того, стойка 7 примыкает к середине верхней стороны 11 с подошвы 11. На обратной стороне 11d подошвы 11, обращенной в сторону от верхней стороны 11 с, выполнены проходящие вдоль наружных краев обратной стороны 11 d вогнутые углубления 24, 25, каждое из которых образует слив для обеспечения возможности регулируемого выпуска жидкости в направлении вниз. Углубления 24, 25 предпочтительно проходят параллельно друг другу по всей длине опоры 1.

Фиг. 5 изображает опору 1, подобную опоре, показанной на Фиг. 1, с тем отличием, что в данном случае шейка образована двумя отдельными стойками 7, 8, которые проходят параллельно друг другу вдоль вертикального направления z и, соответственно, имеют ширину 10 по горизонтали и высоту 9 по вертикали.

Фиг. 6 изображает вариант выполнения опорного профиля 3, показанного на Фиг. 5. В данном случае основание 11 разделено на две отдельные полки 11а, 11b, проходящие параллельно друг другу и расположенные напротив друг друга в горизонтальном направлении. При этом одна полка 11а присоединена к обратной стороне 17 головки 13 с помощью первой стойки 7, а другая полка 11b присоединена к обратной стороне 17 головки 13 с помощью второй стойки 8.

Фиг. 7 изображает другой вариант выполнения опорного профиля 3, показанного на Фиг. 6, который не имеет какого-либо выреза между стойками 7 и 8 и головкой 13 у второго конца 6 шейки 4, благодаря чему обеспечиваются необходимые параметры протекания конденсата сверху вниз. Подобным образом, наружные стороны 7а обращенных друг к другу стоек 7, 8, соответственно, переходят в примыкающие наружные стороны 11е соответствующих полок 11а, 11b, что также способствует улучшению характеристик стекания с опоры 1.

Фиг. 8 изображает опору 1 с опорным профилем 3, в котором, в отличие от профиля, показанного на Фиг. 6, две стойки 7, 8 сходятся в направлении от соответствующих полок 11а, 11 b к головке 13 так, что расстояние между стойками 7, 8 по горизонтали уменьшается в направлении снизу вверх.

Фиг. 9 изображает опору 1 в соответствии с настоящим изобретением, содержащую опорный профиль 3 трапецеидальной формы. В этом случае головка 13 имеет поперечное сечение трапецеидальной формы и имеет две наружные стороны 40, которые расходятся в направлении сверху вниз (и обращены в разные стороны) и переходят в соответствующие стойки 7, 8, которые подобным образом расходятся в направлении вниз так, что расстояние между двумя стойками 7, 8 по горизонтали увеличивается сверху вниз в вертикальном направлении. Обращенные в разные стороны наружные стороны двух стоек 7, 8 соответственно переходят в наружные стороны 41 подошвы 11 (наружные стороны 41 подошвы 11 обращены в разные стороны), образуя в поперечном сечении форму трапеции (не считая имеющихся углублений 24, 25, см. ниже). Таким образом, поперечное сечение опорного профиля 3 в целом имеет трапецеидальный контур. Это обеспечивает сравнительно высокую жесткость, а также необходимые характеристики стекания конденсата.

В заключение, Фиг. 10 изображает разрез насадочной колонны 2, при этом текучая среда 32, которая, как правило, находится в двухфазном или газообразном состоянии, поднимается в колонне 2 вверх и по меньшей мере частично проходит через первую насадку 36 и вторую насадку 37. Насадки 36 и 37 (соответственно) образуют обрабатывающую камеру 33, в которой часть текучей среды 32 конденсируется на поверхностях и затем стекает. В данном случае, как видно на чертеже, во второй насадке 37 выполнен коллекторный канал 38, предназначенный для сбора осаждающейся жидкости. Первая насадка 36 опирается на первую решетку 23, которая в свою очередь поддерживается первой опорой 1, а по существу - несколькими первыми опорами, в соответствии с данным изобретением - вместе с первым опорным профилем 3, который в свою очередь опирается на несущий элемент 39. Вторая насадка 37 опирается на вторую решетку 34, которая в свою очередь опирается на другую опору 35. Такая насадочная колонна 2 может использоваться, например, для разделения воздуха, или текучей среды, которая представляет собой кипящий воздух, или на следующей стадии разделения на фракции.

Согласно предложенной в данном документе конструкции может быть обеспечена уменьшенная высота опоры наряду с малым перекрытием.

Перечень обозначений

1 Опора

2 Насадочная колонна

3 Опорный профиль

4 Шейка

5 Первый конец

6 Второй конец

7 Первая стойка

7а Наружная сторона

8 Вторая стойка

9 Высота шейки

10 Ширина шейки

11 Подошва

11а, 11b Полка

11 с Обратная сторона

11 d Верхняя сторона

11е Наружная сторона

12 Первая ширина

13 Головка

14 Верхняя сторона

15 Вторая ширина

16 Третья ширина

17 Обратная сторона или нижняя сторона

17а Обратная сторона

18 Усеченный элемент

19 Треугольник

20 Дополняющий треугольник

21 Высота дополняющего треугольника

22 Высота решетки

23 Первая решетка

24 Первое углубление

25 Второе углубление

26 - 31 Углы или наружные края

32 Текучая среда

33 Обрабатывающая камера

34 Вторая решетка

35 Дополнительная опора

36 Первая насадка

37 Вторая насадка

38 Коллекторный канал

39 Несущий элемент

40, 41 Наружные стороны

42 Продольная ось

1. Опора (1) для насадочной колонны (2), содержащая опорный профиль (3), имеющий:

шейку (4), проходящую в вертикальном направлении (Z) и имеющую первый нижний конец (5) и второй верхний конец (6), причем шейка (4) имеет в частности большую протяженность по вертикали, чем по горизонтали,

подошву (11), имеющую первую ширину (12), при этом подошва (11) примыкает к первому концу (5) шейки (4),

головку (13), которая примыкает ко второму концу (6) шейки (4), причем головка (13) имеет верхнюю сторону (14), имеющую вторую ширину (15), и обратную сторону (17), имеющую третью ширину (16),

отличающаяся тем, что головка (13) имеет трапецеидальное поперечное сечение, а вторая ширина (15) меньше третьей ширины (16).

2. Опора (1) по п. 1, отличающаяся тем, что вторая ширина (15) верхней стороны (14) головки (13) меньше первой ширины (12) подошвы (11).

3. Опора (1) по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что трапецеидальное поперечное сечение головки (13) имеет такую форму, что воображаемые линии, продолжающие боковые стороны трапеции, совместно с верхним основанием указанной трапеции, образуют треугольник (20), высота (21) которого составляет от 0,8 до 1,2 от максимальной вертикальной высоты (22) решетки (23), устанавливаемой на указанную опору, и особенно предпочтительно равна указанной максимальной высоте (22).

4. Опора (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что подошва (11) имеет по меньшей мере одно углубление (24, 25), в частности образующее на подошве (11) по меньшей мере один слив.

5. Опора (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что шейка (4) содержит по меньшей мере одну стойку (7, 8), которая в частности имеет высоту (9) по вертикали, превышающую ее ширину (10) по горизонтали.

6. Опора (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что шейка (4) образована несколькими стойками (7, 8), предпочтительно двумя стойками (7, 8), при этом в частности высота (9) стоек (7, 8) по вертикали превышает их ширину (10) по горизонтали.

7. Опора (1) по п. 6, отличающаяся тем, что стойки (7, 8) расположены напротив друг друга в горизонтальном направлении и отнесены друг от друга в горизонтальном направлении, в частности стойки (7, 8) сходятся друг к другу в вертикальном направлении (Z), проходя ко второму верхнему концу (6) шейки (4).

8. Опора (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что подошва (11) разделена на две отдельные полки (11а, 11b), расположенные напротив друг друга в горизонтальном направлении и отнесенные друг от друга, при этом каждая из них присоединена к головке (13) с помощью стойки (7, 8) шейки (4), в частности две шейки (7, 8) сходятся друг к другу в вертикальном направлении (Z), проходя к головке (13), или проходят параллельно друг другу.

9. Опора (1) по одному из пп. 1-7, отличающаяся тем, что опорный профиль (3) имеет трапецеидальную форму, образованную шейкой (4), подошвой (11) и головкой (13).

10. Опора (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что по меньшей мере один, некоторые или все наружные края (26, 27, 28, 29, 30, 31) опорного профиля (3) закруглены.

11. Насадочная колонна (2), содержащая по меньшей мере одну обрабатывающую камеру (33), по меньшей мере одну решетку (23, 34), несколько опор (1, 35) по одному из пп. 1-10 и по меньшей мере одну насадку (36, 37), которая выполнена с возможностью пропускания потока в вертикальном направлении, при этом указанная по меньшей мере одна насадка (36, 37) опирается на указанную по меньшей мере одну решетку (23, 34), которая опирается на указанные опоры (1, 35).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям массообменных аппаратов периодического действия и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Изобретение предназначено для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем. Описана колонна с разделительными внутренними элементами для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем, с подачей селективного растворителя в верхней части колонны и подачей подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов ниже подачи селективного растворителя, причем в колонне селективный растворитель нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси, к которым он обладает более высокой аффинностью, и его отводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель, а те компоненты подлежащей разделению смеси, аффинность селективного растворителя к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток, который полностью или частично конденсируется с получением конденсата, частично отводимого в виде потока продукта, а в остальном снова подаваемого в колонну в виде обратного потока.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменной аппаратуре, работающей в условиях кипения и конденсации рабочих сред, и может быть использовано в установках низкотемпературного разделения воздуха.

Изобретение относится к процессам и устройству для выделения этанола из ферментированной биомассы. Способ выделения этанола из ферментированной биомассы, при этом указанный способ включает стадии: (a) предоставления ферментированной биомассы с высоким содержанием этанола; (b) набивки указанной ферментированной биомассы с высоким содержанием этанола в вертикальную дистилляционную колонну; (c) добавления воды в нижнюю часть указанной вертикальной дистилляционной колонны; (d) нагревания нижней части указанной вертикальной дистилляционной колонны для кипячения указанной воды с получением таким образом пара из нижней части; (e) охлаждения верхней части указанной вертикальной дистилляционной колонны для конденсации пара с верхней части с получением таким образом жидкости с верхней части с высоким содержанием этанола и (f) повторного введения фракции указанной жидкости с верхней части с высоким содержанием этанола в верхнюю часть указанной вертикальной дистилляционной колонны, при этом стадии с (d) по (f) выполняют одновременно.

Изобретение предназначено для тепломассообмена. Распределительная тарелка для колонны обмена теплом и/или массой между газом и жидкостью содержит средства (4) для прохождения указанного газа через указанную тарелку (2) и по меньшей мере один канал (6) для прохождения указанной жидкости через указанную тарелку (2).

Изобретение относится к парожидкостному контактному тарельчатому устройству для использования в разделительной колонне. Согласно первому аспекту изобретения парожидкостное контактное тарельчатое устройство включает тарелку, имеющую множество отверстий для прохождения жидкости.

Изобретение относится к парожидкостному контактному тарельчатому устройству для использования в разделительной колонне. Согласно первому аспекту изобретения парожидкостное контактное тарельчатое устройство включает тарелку, имеющую множество отверстий для прохождения жидкости.

Изобретение относится к металлическому компоненту устройства для проведения перегонки и/или ферментации. Металлический компонент устройства для проведения перегонки и/или ферментации характеризуется тем, что активная поверхность указанного компонента покрыта, полностью или частично, по меньшей мере одним слоем наноструктурированной меди.
Предложен способ очистки этилового спирта, содержащий стадии: перегонку в дистилляционной колонне потока поступающего сырья, содержащего этиловый спирт в количестве ниже его азеотропной концентрации, воду и примеси из одного или нескольких высших спиртов в количестве от 1 до 25000 мг/л абсолютного спирта, и сбор потока продукта, имеющего более высокую чистоту этилового спирта по сравнению с таковым в потоке поступающего сырья, сбор одного или нескольких потоков, имеющих более высокую чистоту в одном или большем количестве высших спиртов по сравнению с таковыми в потоке поступающего сырья.

Изобретение относится к газораспределителю. Газораспределитель для теплообменной и/или массообменной колонны, расположенный внутри указанной колонны и содержащий: впускной патрубок для подаваемого газа, проходящий через стенку корпуса колонны, по существу перпендикулярный продольной оси указанной колонны, для направления подаваемого газа перпендикулярно к вертикальной внутренней разделенной на участки цилиндрической отклоняющей стенке, которая содержит отверстие в круговую внутреннюю открытую область внутри газораспределителя, нижнюю секцию, которая продолжает внутреннюю цилиндрическую отклоняющую стенку и соответствует контуру стенки корпуса, при этом нижняя секция содержит отверстие в сливную емкость внутри колонны, и в целом горизонтальный потолок над впускным патрубком для подаваемого газа между внутренней цилиндрической отклоняющей стенкой и стенкой корпуса с заданием в целом кольцевого канала протекания газа, который образован между стенкой корпуса и внутренней цилиндрической отклоняющей стенкой, причем указанный потолок содержит отверстие.

Изобретение относится к опоре для насадочной колонны. Опора содержит опорный профиль, имеющий шейку, которая проходит в вертикальном направлении и имеет первый нижний конец и второй верхний конец и у которой, в частности, протяженность по вертикали больше, чем протяженность по горизонтали, подошву, имеющую первую ширину и присоединенную к первому концу шейки, и головку, присоединенную ко второму концу шейки. Головка имеет верхнюю сторону со второй шириной и нижнюю сторону с третьей шириной. Вторая ширина верхней стороны головки меньше третьей ширины нижней стороны головки. В частности, вторая ширина верхней стороны головки меньше первой ширины подошвы. Технический результат: возможность получения опоры с уменьшенной высотой и при этом с меньшим перекрытием, увеличение эффективности колонны. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Наверх