DE19508297A1

DE19508297A1 - Distribution unit for material exchange column

Info

Publication number: DE19508297A1
Application number: DE1995108297
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Streuber
Original assignee: Julius Montz GmbH
Current assignee: Julius Montz GmbH
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: DE19508297C2

Abstract

Distribution unit for material exchange columns consisting of a number of parallel, uniformly spaced, U-shaped distribution channels (2) connected to a U-shaped feed trough (1) running, at the same level, across their mid-points. Trough (1) is fed through a narrow, coaxial gap (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rinnenverteiler für Stoffaustauschkolonnen mit einer Vielzahl von parallel nebeneinander und in einem Abstand zueinander liegenden U-förmigen Verteilerrinnen, die an einer mittleren, im wesentlichen auf gleichem Niveau liegenden U-förmigen, oben offenen Einlaufwanne angebunden sind. Eine solche Flüssigkeits-Verteileinrichtung ist für Stoffaustausch kolonnen, insbesondere für Rinnenverteiler geeignet. Sie dient der Vorverteilung der Flüssigkeit im Zulaufbereich des Verteilerbodens.The invention relates to a channel distributor for Mass transfer columns with a large number of parallel next to each other and at a distance from each other U-shaped distribution channels, which are located on a central, in essentially U-shaped on the same level, are connected to the open inlet pan. Such Liquid distribution device is for mass transfer columns, particularly suitable for channel distributors. she serves to pre-distribute the liquid in the inlet area of the distributor floor.

Die bekannten Rinnenverteiler bestehen aus parallel nebeneinander liegenden und in einem gewissen Abstand zueinander angeordneten U-förmigen Rinnen. Diese Rinnen sind mit Ausflußbohrungen (Rohren) oder auch seitlichen Austrittsöffnungen versehen. Die Rinnen können sich ungeteilt über den gesamten Kolonnenbereich erstrecken oder auch aus mehreren Teilstücken bestehen. Die Vorverteilung der Flüssigkeit in diese Rinnen erfolgt über ein Vorverteilersystem, das sich oberhalb der Rinnen befindet. The known channel distributors consist of parallel side by side and at a certain distance U-shaped channels arranged to each other. These gutters are with outflow bores (pipes) or lateral Provide outlet openings. The gutters can extend undivided over the entire column area or consist of several sections. The The liquid is pre-distributed in these channels a pre-distribution system located above the gutters located.

Die gleichmäßige Vorverteilung der Flüssigkeit in durchgehende, nicht unterteilte und nicht miteinander kommunizierende Verteilerrinnen ist problematisch. Sie muß auf die unterschiedliche Länge der Rinnen abgestimmt werden. Mit einer Unterteilung der Verteilerrinnen kann auf dem Verteilerboden ein Flüssigkeitsausgleich geschaffen werden. Die Vorverteilung der Flüssigkeit ist dann einfacher. Dann sind aber zusätzliche Unterzüge unter dem Verteilerboden bzw. ein erheblicher Platzbedarf ihr die auflaufende Flüssigkeit erforderlich. Dies schränkt jedoch die Nutzfläche des Verteilers ein.The even pre-distribution of the liquid in continuous, not divided and not with each other communicating distribution channels is problematic. she must be matched to the different length of the channels will. With a subdivision of the distribution channels a liquid balance on the distributor floor be created. The pre-distribution of the liquid is then easier. Then there are additional beams under the distributor floor or a considerable space requirement the required liquid. This however, limits the usable area of the distributor.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vorverteilersystem zu schaffen, welches bei sehr geringen Platzbedarf den Zulauf auch relativ großer Flüssigkeitsmengen erlaubt, alle Verteilerrinnen kommunizierend miteinander verbindet, eine genaue Dosierung der Flüssigkeit auf die unterschiedlich langen Verteilerrinnen ermöglicht und die geteilten Rinnen als tragfähige Elemente erhält.The object of the invention is to provide a pre-distribution system create which with very little space required Relatively large amounts of liquid are also allowed to flow in, all distribution channels communicate with each other combines an accurate dosage of the liquid on the differently long distribution channels and the split gutters as load-bearing elements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flüssigkeitszulauf in eine U-förmige, oben offene Einlaufwanne, an welche die Verteilerrinnen seitlich angeschlossen sind, über einen schmalen tüllenförmigen Spalt rechteckigen Querschnitts erfolgt, der sich über die gesamte Länge der Einlaufwanne erstreckt. Die Verteilerrinnen sind im unteren Bereich der Einlaufwanne angebunden, alle Einlauföffnungen zu den Verteilerrinnen sind gleich hoch und haben eine Breite die im Verhältnis zur Länge der Verteilerrinnen steht. Die Verteilerrinnen sind im oberen Bereich mit Hilfe durchgehender Gewindebolzen mit der Einlaufwanne und den gegenüberliegenden Verteilerrinnen verstellbar verbunden. This object is achieved in that the liquid feed into a U-shaped, open at the top Inlet pan to which the distribution troughs are on the side are connected via a narrow spout-shaped Rectangular cross-section takes place that over extends the entire length of the inlet trough. The Distribution channels are in the lower area of the inlet trough connected, all inlet openings to the distribution channels are the same height and have a width in proportion to the length of the distribution channels. The distribution channels are continuous in the upper area with the help Threaded bolts with the inlet pan and opposite distribution channels adjustable connected.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims listed.

In den Zeichnungen ist die Erfindung dargestellt. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawings. It demonstrate:

Fig. 1 Einen Verteilerboden in der Draufsicht und im Schnitt A-A. Fig. 1 A distributor floor in plan view and in section AA.

Fig. 2 Den Ausschnitt B aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und Fig. 2 The section B of Fig. 1 on an enlarged scale and

Fig. 3 den Ausschnitt B aus Fig. 1 mit einer Erweiterung des Verteilersystems. Fig. 3 shows the detail B of FIG. 1 with an enlargement of the distribution system.

Der Verteilerboden weist eine mittlere U-förmige, oben offene Einlaufwanne 1 größerer Höhe als Breite auf, an die seitlich im wesentlichen auf gleichem Niveau liegende, U-förmige oben offene Verteilerrinnen 2 angeschlossen sind. Der Flüssigkeitszulauf erfolgt über einen schmalen tüllenförmigen, im Querschnitt rechteckigen Spalt 3, der sich über die gesamte Länge der Einlaufwanne 1 erstreckt. Der Spalt 3 ist von zwei zueinander etwa parallelen Wänden (Spaltwänden) 3a, 3b gebildet. Dieser Spalt weist an seinem oberen Ende eine konische Erweiterung aus schrägen Wänden 4a, 4b als Einlauf 4 auf und ragt einschließlich dem Einlauf in die Einlaufwanne 1 hinein.The distributor floor has a central U-shaped inlet trough 1 , which is open at the top and is larger than the width and to which the U-shaped distributor troughs 2, which are open at the same level, are connected. The liquid is fed in via a narrow, spout-shaped gap 3 with a rectangular cross section, which extends over the entire length of the inlet trough 1 . The gap 3 is formed by two mutually parallel walls (gap walls) 3 a, 3 b. This gap has at its upper end a conical extension from inclined walls 4 a, 4 b as inlet 4 and protrudes including the inlet into the inlet trough 1 .

Oberhalb des Einlaufs 4 schließt sich ein Raum 5 größeren Querschnitts an, der sich über die gesamte Länge der Einlaufwanne 1 erstreckt. Im oberen Bereich dieses Raumes 5 können eine oder mehrere Öffnungen 6 angebracht sein, von denen Rohrleitungen 7 zu geschlossen parallel zur Einlaufwanne 1 liegenden Rechteckrohren 8 führen. Diese Rechteckrohre werden flüssigkeitsdicht von Rohrstücken 9 durchdrungen, die sich jeweils im Bereich der Verteilerrinnen 2 befinden und mit Bohrungen 10 für den Austritt der Flüssigkeit versehen sind. Die Bohrungen 10 sind in ihrem Durchmesser auf die Länge der Verteilerrinnen 2 abgestimmt. Der Querschnitt einer oder mehrerer dieser Bohrungen 10 kann durch eine Stellschraube 11 mit Kegelspitze verändert werden.Above the inlet 4 there is a space 5 of larger cross section, which extends over the entire length of the inlet trough 1 . In the upper area of this space 5 , one or more openings 6 can be made, of which pipes 7 lead to rectangular pipes 8 which are closed parallel to the inlet trough 1 . These rectangular tubes are penetrated in a liquid-tight manner by tube pieces 9 , which are each located in the region of the distributor channels 2 and are provided with bores 10 for the liquid to exit. The diameter of the bores 10 is matched to the length of the distributor channels 2 . The cross section of one or more of these bores 10 can be changed by an adjusting screw 11 with a conical tip.

Der Spalt 3 mit konischer Erweiterung bzw. Einlauf 4 und darüberliegenden Raum 5 sind aus zwei abgekanteten Blechen 12 und zwei Stirnseiten 13 gebildet. Der Austrittsquerschnitt des Spaltes 3 ist durch eine Schraubverbindung 14 veränderbar. Im Bereich des Einlaufs 4 der Tülle 3 befinden sich zusätzliche Öffnungen 15 als Überlauf.The gap 3 with a conical enlargement or inlet 4 and a space 5 above it are formed from two folded sheets 12 and two end faces 13 . The outlet cross section of the gap 3 can be changed by a screw connection 14 . In the area of the inlet 4 of the nozzle 3 there are additional openings 15 as an overflow.

Über dem Einlauf 4 ist ein Lochblech 16 oder ein engmaschiges Drahtgewebe angebracht. Die stirnseitig verschlossenen Verteilerrinnen 2 sind im unteren Bereich der Einlaufwanne 1 angebunden, alle Einlauföffnungen 17 zu den Verteilerrinnen sind gleich hoch und haben eine Breite, die im bestimmten Verhältnis zur Länge der Verteilerrinnen steht. Die Verteilerrinnen 2 sind im oberen Bereich mit Hilfe durchgehender Gewindebolzen 18 mit der Einlaufwanne 1 und den gegenüberliegenden Verteilerrinnen 2 verstellbar verbunden. Oberhalb der Verteilerrinnen befinden sich Profile 19 zum Arretieren und Ausrichten der Verteilerrinnen.A perforated plate 16 or a closely woven wire mesh is attached over the inlet 4 . The distributor channels 2, which are closed at the end, are connected in the lower region of the inlet trough 1 , all inlet openings 17 to the distributor channels are of the same height and have a width which is in a certain ratio to the length of the distributor channels. The distributor channels 2 are connected in the upper region with the aid of continuous threaded bolts 18 to the inlet trough 1 and the opposite distributor channels 2 . Profiles 19 for locking and aligning the distributor channels are located above the distributor channels.

Der Flüssigkeitszulauf über eine sehr schmale Tülle mit oberer konischer Erweiterung erfordert für die Einlaufwanne eine sehr geringe Breite. Die gleichmäßige Endverteilung der Flüssigkeit vom Verteilerboden auf die darunterliegende Packung wird dadurch kaum eingeschränkt. Auch bei wechselnder Flüssigkeitsbelastung ist eine optimale Flüssigkeitsverteilung über die gesamte Länge der Einlaufwanne gewährleistet, ohne daß sich ein größerer Flüssigkeitsstau aufbaut.The liquid supply via a very narrow spout upper conical extension required for that Inlet pan a very small width. The even Final distribution of the liquid from the distributor floor to the the packing underneath is hardly restricted. Even with changing fluid loads, there is one optimal liquid distribution over the entire length the inlet tub ensures that there is no builds up more liquid.

Im unteren Belastungsbereich erfolgt der Zulauf überwiegend über die Tülle rechteckigen Querschnitts, welche verstellbar dieser Belastung angepaßt werden kann. Bei steigender Belastung sprechen die Öffnungen in der konischen Erweiterung an, der dann einsetzende Staudruck bewirkt einen weiter erhöhten Flüssigkeitsdurchsatz.The inflow takes place in the lower load range predominantly over the spout of rectangular cross-section, which can be adjusted to suit this load. When the load increases, the openings in the conical enlargement, the back pressure that then sets in causes a further increased fluid throughput.

Sofern die Flüssigkeitsaufgabe sehr groß ist, besteht die Möglichkeit, die Flüssigkeit von der zentralen Aufgabevorrichtung durch Rohrleitungen in parallel zur Einlaufwanne liegende Rechteckrohre abzuleiten, über die eine mengenmäßig abgestimmte Verteilung in die darunterliegenden unterschiedlich langen Verteilerrinnen erfolgt.If the liquid supply is very large, there is Possibility to drain the liquid from the central Feeder through piping in parallel to the Derive rectangular tubing through the a quantified distribution in the underlying distribution channels of different lengths he follows.

Diese Verteilung geschieht über Rohrstücke, die das Rechteckrohr flüssigkeitsdicht durchdringen und mit Bohrungen versehen sind, deren Durchmesser auf die Länge der darunter liegenden Verteilerrinnen abgestimmt sind. Die Bohrungen in den Rohrstücken sind von oben erreichbar und erleichtern somit eine eventuell notwendige Reinigung. Sie können, an der höchsten Stelle der Rohrstücke angebracht, gleichzeitig zur Entlüftung dienen.This distribution happens over pipe sections that the Penetrate the rectangular tube liquid-tight and with Bores are provided, their diameter on the length the distribution channels underneath are coordinated. The holes in the pipe sections are accessible from above and thus facilitate any necessary Cleaning. You can, at the highest point of the Pipe pieces attached, at the same time for ventilation to serve.

Die Rechteckrohre sind gleichzeitig Halterungen für die Verteilerrinnen. Ein Lochblech über der konischen Erweiterung der Tülle, dessen Löcher nicht größer sind als die kleinsten Öffnungen in den Verteilerrinnen verhindert Verstopfungen. Die Löcher im Lochblech erstrecken sich über die gesamte Länge der Tülle und haben einen Querschnitt, der etwas größer ist als der des Zulaufrohres zum Verteiler. Somit ergibt sich schon oberhalb der ionischen Erweiterung der Tülle eine Flüssigkeitsvorverteilung über die gesamte Länge der Tülle. Die auf die Länge der Verteilerrinne abgestimmten, im unteren Teil der Einlaufwanne liegenden Zulauföffnungen zu den Verteilerrinnen ermöglichen einen gleichmäßigen, beruhigten Zulauf zu den Verteilerrinnen selbst dann wenn der Flüssigkeitsstand in der Einlaufwanne höher ist als in den Verteilerrinnen.The rectangular tubes are also brackets for the Distribution channels. A perforated plate over the conical Extension of the spout, the holes of which are not larger than the smallest openings in the distribution channels prevents constipation. The holes in the perforated plate extend the entire length of the spout and have a cross section that is slightly larger than that of the Inlet pipe to the distributor. So it already results one above the ionic extension of the spout Liquid distribution over the entire length of the Grommet. The length of the distribution channel, lying in the lower part of the inlet trough Inlet openings to the distribution channels allow one even, calm flow to the distribution channels even if the fluid level in the Inlet pan is higher than in the distribution channels.

Mit der Verschraubung von gegenüberliegenden Verteilerrinnen und Einlaufwanne im oberen Bereich derselben wird ein selbsttragendes Verbundsystem hergestellt. Zusätzliche tragende Unterzüge sind nicht erforderlich. Es müssen lediglich über den Verteilerrinnen zum Fixieren und Ausrichten derselben leichte Profile angebracht werden. Die durchgehenden Gewindebolzen im oberen Bereich der Einlaufwanne erleichtern die Montage der Verteilerrinnen insofern, als sie beim Einhängen derselben als Fixierung dienen.With the screw from opposite Distribution channels and inlet trough in the upper area the same becomes a self-supporting composite system manufactured. There are no additional supporting beams required. It just has to be about Distribution channels for fixing and aligning them light profiles can be attached. The continuous Threaded bolts in the upper area of the inlet trough facilitate the installation of the distribution troughs in that they serve as a fixation when the same is attached.

Die Tülle mit konischer Erweiterung und darüberliegendem Raum läßt sich aus zwei gekanteten Blechen und zwei Stirnseiten herstellen. Es wird mit wenig Aufwand eine optimale Vorverteilung der Flüssigkeit erreicht und ein sicherer und einfacherer Einbau des Verteilerbodens gewährleistet.The spout with conical extension and overlying Space can be made up of two folded sheets and two Manufacture end faces. It becomes a with little effort optimal pre-distribution of the liquid reached and a safer and easier installation of the distributor floor guaranteed.

Claims

1. Channel distributor for mass transfer columns with a plurality of parallel and spaced-apart U-shaped distributor channels ( 2 ), which are connected to a central, essentially at the same level, U-shaped inlet pan ( 1 ) open at the top, thereby characterized in that the liquid inlet into the inlet trough ( 1 ) takes place via a narrow gap ( 3 ) which extends at least over a large part of the length of the inlet trough.

2. Channel distributor according to claim 1, characterized in that the gap ( 3 ) from two mutually approximately parallel walls (gap walls) ( 3 a, 3 b) is formed.

3. Channel distributor according to claim D2, characterized in that the gap walls ( 3 a, 3 b) are approximately vertical.

4. Channel distributor according to claim 2 or 3, characterized in that each of the two gap walls ( 3 a, 3 b) merges into an obliquely arranged wall ( 4 a, 4 b) above, the distance between the two inclined walls from one another with increasing distance of the two gap walls increases to form an inlet ( 4 ) that becomes narrower towards the bottom.

5. Channel distributor according to claim 4, characterized in that the gap walls ( 3 a, 3 b) and the inclined walls ( 4 a, 4 b) protrude into the inlet trough ( 1 ).

6. Channel distributor according to claim 4 or 5, characterized in that a space ( 5 ) of larger cross section adjoins above the enlarged inlet ( 4 ), it extends approximately over the entire length of the inlet trough ( 1 ).

7. Channel distributor according to claim 5, characterized in that in the upper region of the space ( 5 ) one or more openings ( 6 ) are made, of which pipes ( 7 ) to closed, parallel to the inlet trough ( 1 ) lying rectangular tubes ( 8 ) to lead.

8. Channel distributor according to claim 7, characterized in that the rectangular tubes ( 8 ) are penetrated liquid-tight by pipe sections ( 9 ) which are each in the region of the distributor channels ( 2 ) and are provided with bores ( 10 ) for the exit of the liquid.

9. Channel distributor according to claim 8, characterized in that the bores ( 10 ) are matched in their diameter to the length of the distributor channels ( 2 ).

10. Channel distributor according to claim 9, characterized in that the cross section of one or more of these bores ( 10 ) can be changed by an adjusting screw ( 11 ) with a cone tip.

11. Channel distributor according to one of the preceding claims 6 to 10, characterized in that the gap ( 3 ) with inlet ( 4 ) and overlying space ( 5 ) from two bent sheets ( 12 ) and two end faces ( 13 ) are formed.

12. Channel distributor according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet cross section of the gap ( 3 ) can be changed by an adjusting device, in particular a screw connection ( 14 ).

13. Channel distributor according to one of the preceding claims 4 to 12, characterized in that in the area of the inlet ( 4 ) of the gap additional openings ( 15 ) are as an overflow.

14. Channel distributor according to one of the preceding claims 4 to 13, characterized in that above the inlet ( 4 ) is a perforated plate ( 16 ) or close-meshed wire mesh.

15. Channel distributor according to one of the preceding claims, characterized in that the distributor channels ( 2 ) which are closed at the end are connected in the lower region to the inlet trough ( 1 ) and all inlet openings ( 17 ) to the distributor channels are of equal height, the width (x) the inlet openings ( 17 ) with a shorter length of the distributor channels ( 2 ) is smaller than with a greater length of the distributor channels.

16. A liquid distributor according to any one of the preceding claims, characterized in that the distributor channels (2) are connected adjustable in the upper portion continuous with the aid of threaded bolts (18) to the inlet tank (1) and the opposite distributor channels (2).