186652. lajstromszámú szabadalom • Tányér desztillációs és/vagy abszorpciós műveletek végrehajtására szolgáló kolonnákhoz
1 186 652 20 mm magas lemezek, alkotnak. A folyadék-ráfolyás (beömlés) irányát A, a folyadék-elfolyás irányát pedig B nyülal jelöltük. A 3 ráfolyó-gáttól balra levő 5 ráfolyószegmenst, valamint a 4 folyógáttól jobbra levő 7 lefolyószegmenst alkotó lemezrészek nyílásokat nem tartalmaznak. Ezzel szemben a 3 és 4 gátak közötti 6 lemezrész különféle irányítottságú átmenő nyílásokat tartalmazó 8, 9, 10, 11 és 12 szemekkel van felszerelve, amelyek pl. egyenlőoldalú háromszögek, vagy négyzetek csúcsain, esetenként vegyes osztással lehetnek kiosztva. Mielőbb ezek irányítottságának mikéntjét és rendeltetését magyaráznánk, ismertetjük a szemek konstrukciós megoldásának egy előnyös lehetőségét. A 3-5. ábrákon látható, egészében 8 hivatkozási számmal jelölt, a jelen esetben fémanyagú szem pl. precíziós öntéssel gyártható, de más módon, pl. forgácsolással is készülhet. Műanyagszemek pl. fröccsöntéssel állíthatók elő. A 8 szem körbenfutó, hengeres, vx vastagságú 13 peremmel rendelkezik, amelynek homloklapja 14 menettel van kiképezve. A 8 szem e 14 menet segítségével rögzíthető az 1 tányér 2 v2 vastagságú (v7<v,) tányérlemezének körkeresztmetszetű, a tányérlemez síkjára merőlegesen fúrt menetes 16 lyukába (1. a 3. ábra baloldali részét), de a rögzítés ragasztással, hegesztéssel vagy más módon is megoldható. A 8 szem egészében 15 hivatkozási számmal jelölt átmenő nyílásának az x geometriai középtengelye a 2 tányérlemez 17 felső síkjával, illetve a 8 szem 18 alsó síkjával a szöget zár be. Az a hegyesszög, értéke célszerűen kb. 45°. A 15 átmenő nyílás három 19, 20, 21 szakaszra tagozódik. A 20 középső szakasz hengeres, di átmérője teljes h hosszúságában állandó. A 20 hengeres szakasz alsó végéhez a kifelé — lefelé — bővülő, kúpos 19 beömlőszakasz, a felső végéhez pedig a kifeléfelfelé bővülő 21 kiömlőszakasz csatlakozik. A három 19, 21 szakasz ferde x geometriai középtengelye természetesen közös. Mind a 19 beömlőszakaszt, mind a 21 kiömlőszakaszt geometriailag célszerűen olyan ferde tengelyű körkúp alkotja, amelynek egy, az alapkörön levő Kx, illetve K2 pontjából kiindulólag nincs alkotója. A 21 kiömlőszakasz e Kx pontja és a 19 beömlőszakasz K2 pontja egyazon függőlegesbe esnek a jelen kiviteli példánál; ami azt jelenti, hogy felülről, ill. alulról nézve — vetületben — nincs szabad nyílásfelület, az alsó 22 beömlőnyílás teljes keresztmetszetében takart, tehát a felfelé áramló gőzök és/vagy gázok teljes tömegükben x tengely irányú ferde kiáramlásra kényszerülnek, nincs függőlegesen felfelé áramló részáram sem. A 19 beömlőszakasz ß félkúpszöge célszerűen nagyobb, mint a kiömlőnyílás 7 félkúpszöge. A 3-5. ábrákon jól látható, hogy a három 19, 20, 21 • szakaszt tartalmazó, egészében 15 hivatkozási számmal jelölt átmenő nyílás Venturi-szerűen van kialakítva, hiszen a - gőz- és/vagy gázáramlás G irányát tekintve - a 19 beömlőszakasz az állandó d átmérőjű, hengeres 20 középső szakasz felé (befelé) keskenyedik, a 21 kiömlőszakasz pedig e 20 középső szakaszból kiindulva (kifelé) bővül. A kiömlés 7 félkúpszögét (3. ábra) célszerű úgy megválasztani, hogy a 23 kiömlőnyílás £3 mérete max. 1,5 d legyen. A 8 szem 23 kiömlőnyílásának a síkja egybeesik a 2 tányérlemez 17 síkjával, ezáltal külön folyadéktorlódás sem lép fel. A 15 átmenő nyílás Venturi-szerű kiképzése optimális áramlási viszonyokat eredményez. A hidraulikai ellenállás tovább csökkenthető -1 22 beömlőnyílás és a 23 kiömlőnyílás peremének legömbölyítésével. A 3—6. ábrákon ismertetett 8 szemével teljesen azonos lehet az 1. ábra szerinti 9—11 szemek kialakítása is. A szemek szerkezeti anyagát korróziós szempontok figyelembe vételével kell megválasztani: fémek, különféle acélok, üveg, valamint műanyagok jöhetnek szóba. Az 1. ábrán feltüntetett 12 szemek viszont függőleges geometriai középtengelyűek, és egy ilyen szemet részletesen a 6. ábra szemléltet, nagyobb méretarányú függőleges tengelymetszetben. A 24 átmenő nyílás Y geometriai középtengelye egyben a szem szimmetriatengelye is. A 24 átmenő nyílás ebben az esetben is három szakaszból áll: a kúposán - a gáz és/vagy gőz G nyíllal jelölt áramlási irányát tekintve — befelé keskenyedő 25 beömlőfzakaszból; az állandó d átmérőjű hengeres 26 középső szakaszból, valamint a kúposán kifelé bővülő 27 kiömlőszakaszból. Az egyenes körkúpkeresztmetszetű 25 beömlőszakasz ß félkúpszöge nagyobb, mint a 27 kiömlőszakasz 7 félkúpszöge. Az egészében hengeres testként kialakított 12 szem külső palástfelületén 14 menet. van. A 28 beömlőnyílás és 29 kiömlőnyílás peremei célszerűen ebben az esetben is legömbölyítettek. Visszatérve az 1. ábrához, amelyen —a jobb áttekinthetőség érdekében — csak a szemek egy részét tüntettük fel, látható, hogy a 3 ráfolyógátat közvetlenül követő tartományban a 8 szemek úgy vannak elrendezve, hogy nyílásaik ferde geometriai középtengelyeinek felülnézetben tekintett vetülete a 3 ráfolyógát ilyen vetületére merőleges; ezt a nyilacskák jó! érzékeltetik. Ilyen 8 szemek e kiviteli példánál két, a 3 ráfolyógáttal párhuzamos sorban helyezkednek el, de e sorok száma a gőzés/vagy gáz-, valamint a folyadékáram (m3/h) függvénye. Ezt követően soronként váltakozva eltérő orientációjú 9, IC szemeket szerelünk a tányérlemezbe, amelyek irányítottságát a nyilacskák jól érzékeltetik: a nyílások geometriai tengelyei felülnézeti vetületben ellentétes irányú szögeket zárnak be a 8 szemek nyílásai geometriai középtengelyeinek vetületére. Az 1 tányér kerületmenti tartományában (a fő folyadékáramlási irányt tekintve) előre ás kissé a tányér belseje felé irányuló 11 szemek vannait. Végül a 4 lefolyógát előtti tartományban két, a gáttal párhuzamos sorban függőleges geometriai tengelyű 12 szemek (6. ábra) vannak beépítve; ezekhez értelemszerűen nem rajzoltunk nyilakat. Az A nyíl szerint a 3 ráfolyógáton a 6 lemezrészre átbukó folyadék a 8 szemek fölötti tartományba kerül. A 8 szemek orientációja olyan, hogy a rajtuk feláramló gőz és'vagy gáz — impulzusátadás révén - a folyadékot a 4 lefelyógát felé, vagyis a fő áramlási iránynak megfelelően továbbítják. Ennek eredményeként csökken, illetve megszűnik az a veszély, hogy a habmentesen — a 6 lemezrészre — érkező folyadék lefelé átcsorog, és egyúttal megnövekszik a gőz- és/vagy gázsebesség tartománya is. A tányérlemez kerületmenti tartományából a 11 szemeken keresztül ferdén belépő gáz- és/vagy gőzáramok terelik a folyadékot a tányér közepe, illetve a 4 lefolyógát felé, amely előtt függőlegesen orientált 12 szemek vannak. Az ezeken lényegében függőlegesen átáramlc gőz és/vagy gáz gátolja a folyadéknak a 4 lefolyógáton át való egyenlőtlen átömlését („átköpés”). A 6 lemezrész középső tartományában a 9 és 10 szemek soronként váltakozó orientációjúak; célszerűen ezek az 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
