Rejilla de empaque corrugada, así como empaque ordenado, constituido de varias rejillas de empaque.

Rejilla de empaque (1) corrugada con valles de onda (6) y crestas de onda (5) dispuestos consecutivamente para un empaque ordenado, constituido de varias rejillas de empaque

(1) para aparatos de contacto de gas y líquido, en la que en la zona de los valles de onda (6) de la rejilla de empaque (1) están dispuestos los elementos (10, 11, 12, 14) que se extienden en los valles de onda (6), caracterizada porque las crestas de onda (5) y los valles de onda (6) están configurados por bandas (2) onduladas, estando dispuestas las bandas (2) onduladas de forma espaciada unas respecto a otras y estando conectadas con los travesaños (3) que discurren transversalmente a las bandas (2) formando una estructura abierta.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/006705.

Solicitante: RVT Process Equipment GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Paul-Rauschert-Str. 6 96349 Steinwiesen ALEMANIA.

Inventor/es: GEIPEL, WERNER,, LEHNER,MARKUS, WOLF,ARMIN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos... > B01J19/32 (Elementos de relleno en forma de rejilla o de elementos compuestos de varias piezas para formar una unidad o un módulo en el aparato de transferencia de calor o de materia)

PDF original: ES-2530451_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Rejilla de empaque corrugada, así como empaque ordenado, constituido de varias rejillas de empaque La presente invención se refiere a una rejilla de empaque con valles de onda y crestas de onda dispuestos consecutivamente para un empaque ordenado, constituido de varias rejillas de empaque para aparatos de contacto de gas y líquido, estando dispuestos en la zona de los valles de onda de la rejilla de empaque elementos que se extienden 5 en los valles de onda. Además, la presente invención también se refiere a un empaque ordenado, constituido por varias rejillas de empaque.

Los aparatos de contacto de gas y líquido se usan para la rectificación, absorción, desabsorción y para la transferencia de calor en la industria de procesos, es decir, por ejemplo la química, la petroquímica, en el sector de la refinería, así como en la tecnología ambiental. Su significado técnico se puede clarificar con el número de aparatos operados, así 10 por ejemplo sólo en USA se hacen funcionar más de 40.000 columnas de destilación, el número de las columnas de absorción usadas en la limpieza de gases de escape se sitúa claramente por encima.

Para obtener un rendimiento de transferencia de masa elevado en estos aparatos se debe realizar una gran superficie límite entre las fases. En este caso en la práctica industrial se han establecido distintos tipos base de elementos de contacto: fondos, p. ej. fondos de tamiz, de válvula o de campana, capas de cuerpos llenadores sin regulación, así 15 como empaques ordenados. Las columnas con cuerpos llenadores sin regulación y empaques ordenados se engloban bajo el concepto general de columnas empacadas. En columnas empacadas el líquido que se remite por distribuidores de líquido correspondientes, transfunde la superficie de las capas de cuerpos llenadores no ordenadas o los empaques ordenados. En los empaques convencionales, ordenados usados hasta ahora en la práctica industrial, el líquido forma una lámina sobre el empaque y con ello ofrece una gran superficie de transferencia de masa al gas a contracorriente. 20 En los empaques no ordenados la mayoría de las veces predomina un flujo en riachuelo del líquido.

Los empaques ordenados se usan ya desde hace más de 30 años. Se han impuesto ampliamente las capas verticales, paralelas de chapas de metal delgadas, plegadas o superficies de plástico, formando los pliegues de capa a capa un ángulo cambiante, pero simétrico respecto a la vertical. Un lecho de empaque se compone de varios estratos situados unos sobre otros de estas capas paralelas verticales de cada vez aproximadamente 20 cm de altura que están giradas 25 respectivamente en 90º una contra otra.

Por ejemplo, por el documento EP 0 158 917 A2 se conoce un empaque ordenado semejante. En este caso las chapas metálicas delgadas plegadas están provistas de ranuras que se introducen en la chapa metálica todavía plana antes del plegado y se abren durante el plegado. Además, se describe que zonas de las chapas metálicas están cortadas, de modo que todavía están conectadas parcialmente con la chapa metálica, y están dobladas hacia el exterior. 30

El documento DE 2 060 178 muestra un empaque ordenado similar. Como material para los elementos individuales del empaque se usa un metal desplegado que está provisto de ondas. Del metal desplegado se cortan zonas, de modo que todavía están conectadas parcialmente con el metal desplegado. Estas zonas se presionan fuera del material que las rodea de modo que se originan aberturas de paso adicionales.

Por el documento DE 195 37 690 A1 se conoce otra capa u otro elemento incorporado para un empaque ordenado. El 35 elemento incorporado presenta una multiplicidad de superficies de transferencia que están configuradas por la superficie de bandas onduladas. Las bandas onduladas están desplazadas unas frente a otras, de modo que los valles de onda de una banda se sitúan junto a las crestas de onda de las bandas adyacentes. De este modo se consigue una distribución uniforme del líquido en el empaque ordenado. No obstante, en este caso es desventajoso que un empaque ordenado semejante presente una estructura de placa ampliamente cerrada, y por ello está limitada la transferencia 40 transversal dentro de los elementos de empaque. Debido a los canales estrechos resultantes en el empaque ordenado, los empaques reaccionan de forma sensible respecto a ensuciamientos. Además, debido a la estructura ampliamente cerrada se limita además la capacidad de carga hidráulica de estos empaques. El uso de material para la fabricación de empaques semejantes y en consecuencia los costes de producción son relativamente elevados.

Por el documento FR 2 913 353 se conoce un empaque ordenado similar. El empaque ordenado se compone de 45 placas corrugadas, configurándose canales de flujo a través de las ondas de placas adyacentes. De las placas corrugadas se cortan zonas, de modo que todavía están conectadas parcialmente con la placa correspondiente. Estas zonas están dobladas fuera de la placa y sobresalen en los canales de flujo. En la vista en planta estas placas configuran así una superficie cerrada y por ello presentan al menos en una dirección una estructura relativamente cerrada. 50

Por el documento DE 197 33 480 A1 se conoce además un empaque incorporado para torres de refrigeración en húmedo. El empaque incorporado comprende varios elementos incorporados corrugados, de tipo rejilla, dispuestos unos junto a otros. Los elementos incorporados comprenden largueros paralelos y travesaños paralelos en zig-zag, que configuran canales formados por las ondulaciones y que discurren con un ángulo respecto a la vertical. Entre cada vez

dos largueros adyacentes y dos travesaños adyacentes están dispuestos los montantes diagonales que forman refuerzos en forma de cruz. Los elementos incorporados situados unos junto a otros se disponen de forma girada unos respecto a otros, de modo que se cruzan sus canales. En los empaques desarrollados para las torres de refrigeración en húmedo es desventajoso que estén diseñados para los requerimientos específicos en las torres de refrigeración. Los empaques generan en particular pérdidas de presión proporcionalmente elevadas con solicitaciones de gas y 5 líquido elevadas. Los empaques son inapropiados por ello para densidades de riego (cantidad de líquido por superficie en sección transversal del aparato, en m3/m2h) . Además, la resistencia mecánica de estos empaques está muy limitada dado que las torres de refrigeración sólo presentan lechos de empaque de 1 a 2 m de altura, mientras que en los aparatos de contacto de gas y líquido son usuales lechos de empaque en la industria de procesos con hasta una altura de 10 m. 10

Por ello el objetivo de la presente invención es proporcionar un empaque ordenado para aparatos de contacto de gas y líquido, como por ejemplo columnas de transferencia de masa, que evite las desventajas arriba descritas de los empaques conocidos del estado de la técnica. En particular se debe proporcionar una rejilla de empaque o un empaque ordenado, que ofrezca una gran superficie de transferencia de masa, pero presente baja pérdida de presión y alta estabilidad o alta resistencia mecánica. 15

Este objetivo se consigue según la invención porque las crestas de onda y los valles de onda están configurados mediante bandas onduladas, estando dispuestas las bandas onduladas de forma espaciada unas respecto otras y están conectadas con travesaños que discurren transversalmente a las bandas formando una estructura abierta.

Mediante los elementos que sobresalen en los valles de onda se aumenta la superficie de la rejilla de empaque. De este modo se crea una gran superficie de contacto para el contacto entre el gas y líquido y por consiguiente una gran 20 superficie... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Rejilla de empaque (1) corrugada con valles de onda (6) y crestas de onda (5) dispuestos consecutivamente para un empaque ordenado, constituido de varias rejillas de empaque (1) para aparatos de contacto de gas y líquido, en la que en la zona de los valles de onda (6) de la rejilla de empaque (1) están dispuestos los elementos (10, 11, 12, 14) que se extienden en los valles de onda (6) , caracterizada porque las crestas de onda (5) y los valles de onda (6) están 5 configurados por bandas (2) onduladas, estando dispuestas las bandas (2) onduladas de forma espaciada unas respecto a otras y estando conectadas con los travesaños (3) que discurren transversalmente a las bandas (2) formando una estructura abierta.

2. Rejilla de empaque (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque las bandas (2) onduladas discurren en paralelo entre sí y los travesaños (3) que discurren transversalmente a las bandas (2) discurren igualmente en paralelo 10 entre sí.

3. Rejilla de empaque (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los elementos (10, 11, 12, 14) que se extienden en los valles de onda (6) están dispuestos en las zonas de la rejilla de empaque (1) situadas entre las bandas (2) onduladas.

4. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los elementos que se 15 extienden en los valles de onda (6) están configurados parcialmente como estribos (10) que se extienden hacia fuera opuestos a los valles de onda (5) .

5. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los elementos que se extienden en los valles de onda (6) están configurados parcialmente como nervios (14) que se extienden hacia el lado delantero (7) o hacia el lado posterior (8) de la rejilla de empaque (1) . 20

6. Rejilla de empaque (1) según la reivindicación 4 y 5, caracterizada porque los estribos (10) y nervios (14) que sobresalen en el mismo valle de onda (6) están dispuestos alternativamente en las zonas situadas entre las bandas (2) onduladas.

7. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizada porque los travesaños (3; 3.1; 3.2; 3.3) conectan las bandas (2) onduladas que discurren en paralelo entre sí en las crestas de onda (5) , los valles de onda 25 (6) y los puntos de inflexión (9) situados entre las crestas de onda (5) y los valles de onda (6) .

8. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los travesaños (3) están prolongados hacia el lado delantero (7) y/o hacia el lado posterior (8) de la rejilla de empaque (1) .

9. Rejilla de empaque (1) según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque los travesaños (3.1) situados en los puntos de inflexión (9) de las bandas (2) onduladas se extienden hacia el lado delantero (7) y hacia el lado posterior (8) 30 de la rejilla de empaque.

10. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada porque los travesaños (3.2; 3.3) dispuestos en las crestas de onda (5) o los dispuestos en los valles de onda (6) sólo se extienden hacia el lado posterior (8) o sólo hacia el lado delantero (7) de la rejilla de empaque (1) .

11. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizada porque los travesaños (3.1) 35 dispuestos en el mismo valle de onda (6) en los puntos de inflexión (9) de las bandas (2) onduladas presentan brazos (11) que sobresalen inclinadamente hacia fuera en el valle de onda, que se encuentra con los brazos (11) del travesaño (3.1) opuesto en el valle de onda correspondiente y configuran los estribos (10) .

12. Rejilla de empaque (1) según la reivindicación 11, caracterizada porque los travesaños (3.3; 3.2) situados en los valles de onda (6) o en las crestas de onda (5) presentan soportes (12) , que sobresalen en los valles de onda (6) hacia 40 el lado delantero (7) o hacia el lado posterior (8) de la rejilla de empaque (1) y están conectados con los estribos (10) .

13. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque las bandas (2) onduladas forman un ángulo de aproximadamente 30º a 60º con una recta situada en el plano de la rejilla de empaque (1) y que discurre perpendicularmente a la extensión longitudinal (L) de la rejilla de empaque (1) y los travesaños (3) forman un ángulo de aproximadamente 30º a 60º con la recta situada en el plano de la rejilla de empaque (1) que discurre 45 perpendicularmente a la extensión longitudinal (L) de la rejilla de empaque (1) .

14. Rejilla de empaque (1) según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la rejilla de empaque (1) está hecha de plástico.

15. Empaque ordenado para aparatos de contacto de gas y líquido con una multiplicidad de rejillas de empaque (1) dispuestas unas junto a otras según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las rejillas de empaque (1) 50

situadas unas junto a otras están dispuestas respectivamente de forma girada unas respecto a otras.