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一種用于交換柱的流體分流機構的制作方法

文檔序號:5048481閱讀:345來源:國知局
專利名稱:一種用于交換柱的流體分流機構的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種用于交換柱的流體分流機構,其具有主通道,多個第二通道和所述主通道的流出系統(tǒng)。待分流的流體可以通過所述流出系統(tǒng)以預定的比例流入所述第二通道;還涉及具有這種流體分流機構的交換柱,所述交換柱用于在充填物上流動的液流和氣流之間的物質(zhì)交換。
在已知的被稱之為“單元分配器(element distributor)”的流體分配機構中,通道系統(tǒng)包括主通道和多個設置在主通道之下的第二通道。待分配的流體通過主通道的流出系統(tǒng)以預先設定的比例輸送到第二通道。該比例通常等于充填物表面與第二通道相連部分面積和與這部分面積成一定比例進行分配的流體之間的比例。流體通過第二通道的流出系統(tǒng)離開分配機構。第二通道的流出系統(tǒng)可設置成帶有排出管路或沖擊板的多個側(cè)面開口,或具有多個底部開口。將進行改進的分配機構的主通道流出系統(tǒng),一般包括具有底面開口的罩體狀腔室,將其設置在主通道底部上的相對于第二通道的矩形開口之上,腔室的底邊通常通過焊接密封連接到矩形開口的邊。這些腔室側(cè)壁上的孔允許流體從主通道流入相連的第二通道中。在流入過程中,產(chǎn)生激流場,其在第二通道的流出系統(tǒng)產(chǎn)生容易看見的令人不安的波動流動。對于主通道來說缺點在于罩體狀腔室限制了待分配的流體流通的通道的截面積,而且其結構由于要進行焊接而成本較高。
這種流體分配機構具有主通道,多個第二通道和所述主通道的流出系統(tǒng)。待分流的流體可以通過所述流出系統(tǒng)以預定的比例流入所述第二通道。所述流出系統(tǒng)包括在所述主通道側(cè)壁上的孔,和引導從孔中流出流體的并與所述第二通道相連的引導部件。設計用于引導流體的所述引導部件可使流體進入相連的所述第二通道。
根據(jù)本發(fā)明的流體分配機構的優(yōu)選實施例包括所述各引導部件具有可引導流體的截面,所述截面在流動方向上變窄,引導流體基本上只影響速度水平分量,對所述第二通道方向上的速度分量沒有很大影響。
所述引導部件設置在與其相連的第二通道上,并最好通過可釋放的卡扣連接件(352,542)固定在所述第二通道的側(cè)壁上。
兩個引導部件(50,50’)以對稱的方式與各自的第二通道相連,或者,引導部件(50”)以偏置的方式與第二通道相連。
所述引導部件(50,50’)以鏡面對稱的方式形成和/或以相對所述第二通道(3)縱向的垂直平面不對稱的方式形成。
所述引導部件(50,50’,50”)各自用適當形狀的金屬片制成。
所述引導部件(50,50”)的頂部是封閉的。所述引導部件(50’)可在頂部開口。
還提出一種具有本發(fā)明的流體分流機構的交換柱。
部分打開的壁部顯示出上面介紹的主通道2的流出系統(tǒng)。流出系統(tǒng)包括設置在主通道2底面開口之上的罩狀體腔室21。腔室的底邊與開口的邊密封連接???2允許流體4流出主通道2,流入與腔室21相連的第二通道3。
從圖2中部分顯示的流體分配器1,可以看到主通道2的流出系統(tǒng)5,待分配的流體通過流出系統(tǒng)5以預定的比例流入第二通道。根據(jù)本發(fā)明的流體分配機構1的流出系統(tǒng)5包括在主通道2側(cè)壁上的孔20和與第二通道3相連的用于引導從孔20中流出的流體41(見圖3)的引導部件50。與

圖1所示的流出系統(tǒng)對比,該流出系統(tǒng)5對在主通道2中流通的流體4不再形成阻礙。
孔20的數(shù)量和尺寸對應于預定的比例,流體4根據(jù)這個比例分配到第二通道。
各個引導部件50的截面在流動方向上縮窄,通過這種形狀可引導流體,引導的流體4以射流42的形式無損失地進入相連的第二通道3。從主通道2出來的射流41基本上只有水平速度分量受到引導部件50導向的影響。對第二通道3方向上的速度分量仍然沒有很大影響。射流41以很大的速度水平分量和很小的速度垂直分量進入第二通道,所以形成了平穩(wěn)和均勻的流體。因此,這種分配方式使流出第二通道3流出系統(tǒng)30的流體44只有輕微的波動,流體分配是低波動的。
在本發(fā)明的流體分配機構1中,孔20可以設置成在主通道的整個縱向上分布。這樣可允許孔20的位置具有相對大的間隔,使相鄰的孔20之間的影響比孔20設置成互相非常接近要小。
圖3中的交換柱6上部的縱向截面(帶有交換柱壁60)顯示主通道2的截面,第二通道3的縱向截面和安排好的充填物7的上部,充填物包括波紋狀的材料表面,形成了交叉的通道結構。待處理的流體4通過管路10輸送到主通道2中(如箭頭40所示),從主通道經(jīng)過引導部件50進入第二通道3。流體4在第二通道中通過環(huán)流43以相當均勻的方式流到流出系統(tǒng)30(未顯示),環(huán)流是射流42驅(qū)動的。
在圖4和5中,顯示了根據(jù)本發(fā)明的流體分配機構的三個實施例的細節(jié),其不同在于引導部件50,50’,50”的不同形式。通常,使用同樣形式的引導機構,可參考圖4。為了更好地顯示這些結構,引導部件50,50’,50”的前部50a以及相應的第二通道3部分都以斷面的方式顯示。斷面部分50a的側(cè)邊和前邊500用點劃線指示。第二通道3的上側(cè)邊31同樣地用點劃線指示。
通常,一個引導部件50或50’各自以對稱的方式在主通道2的兩個縱側(cè)面連接各自的第二通道3。但是,如圖6所示,也可以只用引導部件50”以偏置的方式連接到各自的第二通道3。
圖4中的第一引導部件50對應于圖2中的引導部件。各引導部件50和第二引導部件50’由適當形狀的金屬片通過成型制成,以相對第二通道3的縱向上垂直平面鏡面對稱的方式形成。
引導部件50的頂部是封閉的。頂部包括傾斜的頂表面51,兩個垂直的側(cè)面52,和兩個三角形部分區(qū)52和兩個在預作用力下插入第二通道3側(cè)面35之間的側(cè)面54。從主通道的孔20中流出的流體4首先從頂表面51受到導向以平角向下流出,被引導通過引導件50的壁52,53到達前邊500,在這里分布到整個寬度進入第二通道3。
引導部件50’在頂部開口并有流動部分區(qū)垂直的側(cè)表面52’,傾斜的三角形表面53’,突進到第二通道3的垂直壁54’,和水平連接表面55’。從孔20出來的拋物線形流體射流41直接或受到壁52’,53’的導向流到連接表面55’,在連接表面上流體4繼續(xù)流入第二通道3的內(nèi)部空間。
圖5顯示了不對稱形式的引導部件50”,其在兩個相鄰的第二通道3上延伸,并具有下面的部分區(qū)垂直的側(cè)面51”,側(cè)面52”和520”,和三角形表面53”。這種引導部件50”適合于如圖6的平面圖所示的分配機構1。每個第二通道設置兩個對稱引導部件50,對稱引導部件50可設置在中部區(qū)域而不對稱的引導部件50”設置在外邊的區(qū)域。。
第二通道3的流出系統(tǒng)5允許連接技術用于制作本發(fā)明的分配機構1,其中流出系統(tǒng)5的引導部件50只通過結構鎖定(form-locked)與主通道2和第二通道3進行連接。通過密封連接,特別是焊接連接,來將引導部件50,50’和50”連接在第二通道3上已經(jīng)是不必要的了。這樣就形成了低成本制造。引導部件50可安裝在使用位置也是一個優(yōu)點。引導部件同樣可以拆除,這為清潔分配機構1提供了很好的可接近性。
設置在第二通道3上的引導部件50最好在所有情況下都通過可釋放的卡扣或插接連接固定在第二通道3的側(cè)壁35上。這種卡扣連接的一半顯示于圖7中。可以彈性地偏離側(cè)面54的平面舌部件540設置在如圖4所示的引導部件50的下側(cè)面54???41設置在該舌部件540中,所述孔541具有直的下邊542。當引導部件50被推到第二通道3(如箭頭530所示)上時,舌部件540滑到第二通道3的側(cè)壁35上,并且,邊542的兩個端點沿以點劃線顯示的線350移動。通過模壓形成的側(cè)壁35上的隆起部分351具有凸出到第二通道3內(nèi)空間的邊352,可以鎖定在舌部件540的孔541中。兩個邊542和352在舌部件540的最底位置互相平齊并形成卡扣連接。對應的卡扣連接同樣設置在第二通道5的在圖7中未顯示的平行側(cè)壁上。隆起部分531鎖定在孔541中后,彈性舌部件540可以抬起一些以便釋放卡扣連接。
通過鎖定連接引導部件的位置可以預先準確地設定,即通過隆起351的位置來設定。當分配機構1安裝好,自然地導致第二通道對中,不需要做任何測量工作。此外,通過將引導部件50固定地推到第二通道3上將導致主通道2相對第二通道3牢固的定位。
權利要求
1.一種用于交換柱的流體分流機構,具有主通道(2),多個第二通道(3)和所述主通道的流出系統(tǒng)(5),待分流的流體(4)可以通過所述流出系統(tǒng)以預定的比例流入所述第二通道,其特征在于,所述流出系統(tǒng)(5)包括在所述主通道側(cè)壁上的孔(20),和引導從孔中流出的流體(41)并與所述第二通道相連的引導部件(50)。設計用于引導流體的所述引導部件可使流體(42)進入相連的所述第二通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的流體分流機構,其特征在于,所述各引導部件(50)具有可引導流體的截面,所述截面在流動的方向上變窄,引導流體基本上只影響速度的水平分量,對所述第二通道(3)方向上的速度分量沒有很大影響。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的流體分流機構,其特征在于,所述引導部件(50)設置在與其相連的所述第二通道上(3)上,并最好通過可釋放的卡扣連接件(352,542)固定在所述第二通道的側(cè)壁(35)上
4.根據(jù)權利要求1到3中任一項所述的流體分流機構,其特征在于,所述兩個引導部件(50,50’)以對稱的方式與各自的第二通道(3)相連,或引導部件(50”)以偏置方式與各自第二通道相連。
5.根據(jù)權利要求1到4中任一項所述的流體分流機構,其特征在于,所述引導部件(50,50’)以鏡面對稱的方式形成和/或以相對所述第二通道(3)縱向的垂直平面不對稱的方式形成。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的流體分流機構,其特征在于,所述引導部件(50,50’,50”)各自用適當形狀的金屬片制成。
7.根據(jù)權利要求6所述的流體分流機構,其特征在于,所述引導部件(50,50”)的頂部是封閉的
8.根據(jù)權利要求6所述的流體分流機構,其特征在于,所述引導部件(50’)在頂部開口。
9.一種具有根據(jù)權利要求1到8中任一項所述的流體分流機構的交換柱。
全文摘要
一種用于交換柱(6)的流體分流機構(1)具有主通道(2),多個第二通道(3)和主通道的流出系統(tǒng)(5)。待分流的流體(4)可以通過該流出系統(tǒng)以預定的比例流入第二通道。流出系統(tǒng)(5)包括在主通道側(cè)壁上的孔(20),和引導從孔中流出的流體(41)的并與第二通道相連的引導部件(50)。設計用于引導流體的引導部件可使流體(42)進入相連的第二通道。
文檔編號B01D1/00GK1391970SQ0212044
公開日2003年1月22日 申請日期2002年5月22日 優(yōu)先權日2001年5月23日
發(fā)明者E·菲爾, A·福斯特, M·菲舍爾 申請人:蘇舍化學技術有限公司
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