197220. lajstromszámú szabadalom • Töltetszerkezet, különösen kollonákban, főként folyadék és gázfázisok érintkezésére
197220 6 nók a gáz és a folyadék radiális keveredését ugyan elősegítik, de a cikcakk irányú áramlásterelés alakellenállása azaz nyomásveszteséget okozó hatása jelentős. Az örvényképződés és az alakellenállás együttesen olyan nyomásveszteség többletet jelent, amely a fázishatárfelület képzésében mór döntően nem játszik szerepet, tehát felesleges. Az US 3 227 429 számú szabadalomban ismertetett rendezett töltetszerkezet járatcsatornái egymással és a kolonnatengellyel párhuzamosak, oldalfaluk zárt és függőleges. A járatcsatornák rétegenként fél osztással el vannak tolva. A járatcsatornóba belépő és azt elhagyó fázisok ily módon különösebb terhelés nélkül, egyenként, egyesülnek és újra szétválnak. A töltetszerkezet gázfázissal szemben tanúsított alakellenállása csekély. A konstrukció hiányossága, a gyenge radiális terelőhatós mellett, hogy a felülről érkező folyadékfázis, a járatcsatornóba belépvén nem találkozik rézsútosan elhelyezett fallal, amelyen szétterülhet, igy igen könnyen patak, csepp vagy pászma formájában a járatcsatornán átesik, azaz egyrészt a hatásos nedvesített felület hányada lesz csekély, másrészt előrekeveredés lép fel. (Hasonló módon jellemezhető a 206 918 számú csehszlovák szabadalom is). A találmány kidolgozáséval célunk volt a töltetszerkezetek fentebb vázolt több hiányosságának egyidejű kiküszöbölése. Ennek megfelelően a találmánnyal megoldandó feladatot a lamellák és azok egymáshoz csatlakozása olyan geometriai kialakításban jelöljük meg, amelyben keletkező járatcsatornák alakellenállása és örvénykeltő hajlama csekély, ugyanakkor a lefelé csorgó folyadék patakképződési hajlama mérsékelt, és amely az egyazon főirányban haladó áramokat szétosztás és újraegyesítés révén kedvező keveredésre készteti s igy az anyagátadási műveletek kedvezően csekély energia és térigényű végrehajtására egyszerű eszközökkel szolgáltat lehetőséget. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldását jelentő töltetszerkezet - amely periodikusan hajtogatott és egymásnak támaszkodó lamellákból van kialakítva, a lamellák rendezett és periodikusan ismétlődő járatcsatornákat határoznak meg, amelyek a lamellák szemközti szélei által meghatározott párhuzamos síkokba torkollnak - jellemzője, hogy minden lamellája olyan ismétlődő elemi egységekből áll, amelynek az említett síkokkal való metszésvonala egyenlőtlen szárú, szimmetrikus egyenes, vagy enyhén görbe vonalú W illetve M betűhöz hasonló alakú és a lamella egyik szélére vonatkoztatott metszésvonal a másik szélre vonatkoztatott geometriailag egybevágó, de ahhoz képest félperiódussal oldalirányban eltoltan van kialakítva és e szomszédos lamellák úgy támaszkodnak egymáshoz, hogy mindig 4 egy a rövidebb szárú szakaszokkal meghatározott csúcs egy a hosszabb szárú szakaszok által meghatározott csúccsal érintkezik, és félperiódusonként a megfelelő szomszédos la- 5 mellók csak a szélek egyikénél támaszkodnak egymáshoz. A leirtak szerint kialakított és egymáshoz rendezett lamellák által meghatározott járatcsatornák alakja a be- és kilépő síkok között folyamatos átmenetben változik, 10 miközben az áramlási szabad keresztmetszet a járatcsatornán belül is változatlan nagyságú marad. A csatornák alakjának folyamatos átmenetű változása a szerkezet alakellenállását tartja alacsony szinten, miközben az 15 áramlást tereli. A járatcsatornák a megfelelő szomszédos járatcsatornák felé, alulról felfelé növekvő, illetőleg fogyó keresztmetszetben azonos értelemben folyamatos átmenetben nyitottak. A 20 nyitott oldaluknál csatlakozó járatcsatornákban az egy főirányban haladó anyagfolyamok találkozása és szétválása éppen a folyamatosén változó nagyságú nyílás miatt csekély öi vényképződéssel jár. 25 A járatcsatornákat zárt oldalaiknál lejtős lapok határolják, melyek megakadályozzák a felülről érkező folyadéknak a járatcsatornán való áthullását, átcsöpőgését, elősegítik szétterülését és a patakképzódési hajlamot 30 mérséklik. A jellemzett lamella rendszer töltetcsomagot alkot. A töltetcsomagok egymás felé helyezésével alakul ki a rendezett kolonnatöltet szerkezet rendszer. Az anyagfolyam, áramlása közben, az egyik töltetcso- 35 magból a másikba való átlépése során sem szenved hirtelen áramlási irónytörést, azaz megközelíti az áramvonalas áthaladást. A találmány példaképpeni kiviteli alakját a továbbiakban rajzok alapján részletesebben 40 ismertetjük. A rajzok: Az 1. ábra 45 A 2. ábrán: 50 A 3. ábrán: A 4. ábrán: 55 Az 5. ábra: 60 A 6. ábrán: A 7. ábrán: 65 a találmány szerinti kolonnatöltetet alkotó lamellák egyikének részletét tünteti fel távlati ábrázolásban. egy lamella alsó és felső széle egy periódusa egymásra vetített képe látható, a találmány szerinti kolonnatöltet részletének távlati képe látható. a periodikus lamella rendszer egyik elemi egységének távlati képét tüntettük fel. a felfelé haladó gáz két lamella közötti áramlási útjának vázlata. a találmány szerinti kolonnatöltet egy töltetcsomagja látható, távlati képben, részben kitörve, két egymás fölé helyezett 90°-os szögben elfordított töltetcsomag látható, széthúzott állapotban.
