专利名称：一种用于交换柱的流体分流机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于交换柱的流体分流机构，其具有主通道，多个第二通道和所述主通道的流出系统。待分流的流体可以通过所述流出系统以预定的比例流入所述第二通道；还涉及具有这种流体分流机构的交换柱，所述交换柱用于在充填物上流动的液流和气流之间的物质交换。
在已知的被称之为“单元分配器(element distributor)”的流体分配机构中，通道系统包括主通道和多个设置在主通道之下的第二通道。待分配的流体通过主通道的流出系统以预先设定的比例输送到第二通道。该比例通常等于充填物表面与第二通道相连部分面积和与这部分面积成一定比例进行分配的流体之间的比例。流体通过第二通道的流出系统离开分配机构。第二通道的流出系统可设置成带有排出管路或冲击板的多个侧面开口，或具有多个底部开口。将进行改进的分配机构的主通道流出系统，一般包括具有底面开口的罩体状腔室，将其设置在主通道底部上的相对于第二通道的矩形开口之上，腔室的底边通常通过焊接密封连接到矩形开口的边。这些腔室侧壁上的孔允许流体从主通道流入相连的第二通道中。在流入过程中，产生激流场，其在第二通道的流出系统产生容易看见的令人不安的波动流动。对于主通道来说缺点在于罩体状腔室限制了待分配的流体流通的通道的截面积，而且其结构由于要进行焊接而成本较高。
这种流体分配机构具有主通道，多个第二通道和所述主通道的流出系统。待分流的流体可以通过所述流出系统以预定的比例流入所述第二通道。所述流出系统包括在所述主通道侧壁上的孔，和引导从孔中流出流体的并与所述第二通道相连的引导部件。设计用于引导流体的所述引导部件可使流体进入相连的所述第二通道。
根据本发明的流体分配机构的优选实施例包括所述各引导部件具有可引导流体的截面，所述截面在流动方向上变窄，引导流体基本上只影响速度水平分量，对所述第二通道方向上的速度分量没有很大影响。
所述引导部件设置在与其相连的第二通道上，并最好通过可释放的卡扣连接件(352，542)固定在所述第二通道的侧壁上。
两个引导部件(50，50’)以对称的方式与各自的第二通道相连，或者，引导部件(50”)以偏置的方式与第二通道相连。
所述引导部件(50，50’)以镜面对称的方式形成和/或以相对所述第二通道(3)纵向的垂直平面不对称的方式形成。
所述引导部件(50，50’，50”)各自用适当形状的金属片制成。
所述引导部件(50，50”)的顶部是封闭的。所述引导部件(50’)可在顶部开口。
还提出一种具有本发明的流体分流机构的交换柱。
部分打开的壁部显示出上面介绍的主通道2的流出系统。流出系统包括设置在主通道2底面开口之上的罩状体腔室21。腔室的底边与开口的边密封连接。孔22允许流体4流出主通道2，流入与腔室21相连的第二通道3。
从图2中部分显示的流体分配器1，可以看到主通道2的流出系统5，待分配的流体通过流出系统5以预定的比例流入第二通道。根据本发明的流体分配机构1的流出系统5包括在主通道2侧壁上的孔20和与第二通道3相连的用于引导从孔20中流出的流体41(见图3)的引导部件50。与
图1所示的流出系统对比，该流出系统5对在主通道2中流通的流体4不再形成阻碍。
孔20的数量和尺寸对应于预定的比例，流体4根据这个比例分配到第二通道。
各个引导部件50的截面在流动方向上缩窄，通过这种形状可引导流体，引导的流体4以射流42的形式无损失地进入相连的第二通道3。从主通道2出来的射流41基本上只有水平速度分量受到引导部件50导向的影响。对第二通道3方向上的速度分量仍然没有很大影响。射流41以很大的速度水平分量和很小的速度垂直分量进入第二通道，所以形成了平稳和均匀的流体。因此，这种分配方式使流出第二通道3流出系统30的流体44只有轻微的波动，流体分配是低波动的。
在本发明的流体分配机构1中，孔20可以设置成在主通道的整个纵向上分布。这样可允许孔20的位置具有相对大的间隔，使相邻的孔20之间的影响比孔20设置成互相非常接近要小。
图3中的交换柱6上部的纵向截面(带有交换柱壁60)显示主通道2的截面，第二通道3的纵向截面和安排好的充填物7的上部，充填物包括波纹状的材料表面，形成了交叉的通道结构。待处理的流体4通过管路10输送到主通道2中(如箭头40所示)，从主通道经过引导部件50进入第二通道3。流体4在第二通道中通过环流43以相当均匀的方式流到流出系统30(未显示)，环流是射流42驱动的。
在图4和5中，显示了根据本发明的流体分配机构的三个实施例的细节，其不同在于引导部件50，50’，50”的不同形式。通常，使用同样形式的引导机构，可参考图4。为了更好地显示这些结构，引导部件50，50’，50”的前部50a以及相应的第二通道3部分都以断面的方式显示。断面部分50a的侧边和前边500用点划线指示。第二通道3的上侧边31同样地用点划线指示。
通常，一个引导部件50或50’各自以对称的方式在主通道2的两个纵侧面连接各自的第二通道3。但是，如图6所示，也可以只用引导部件50”以偏置的方式连接到各自的第二通道3。
图4中的第一引导部件50对应于图2中的引导部件。各引导部件50和第二引导部件50’由适当形状的金属片通过成型制成，以相对第二通道3的纵向上垂直平面镜面对称的方式形成。
引导部件50的顶部是封闭的。顶部包括倾斜的顶表面51，两个垂直的侧面52，和两个三角形部分区52和两个在预作用力下插入第二通道3侧面35之间的侧面54。从主通道的孔20中流出的流体4首先从顶表面51受到导向以平角向下流出，被引导通过引导件50的壁52，53到达前边500，在这里分布到整个宽度进入第二通道3。
引导部件50’在顶部开口并有流动部分区垂直的侧表面52’，倾斜的三角形表面53’，突进到第二通道3的垂直壁54’，和水平连接表面55’。从孔20出来的抛物线形流体射流41直接或受到壁52’，53’的导向流到连接表面55’，在连接表面上流体4继续流入第二通道3的内部空间。
图5显示了不对称形式的引导部件50”，其在两个相邻的第二通道3上延伸，并具有下面的部分区垂直的侧面51”，侧面52”和520”，和三角形表面53”。这种引导部件50”适合于如图6的平面图所示的分配机构1。每个第二通道设置两个对称引导部件50，对称引导部件50可设置在中部区域而不对称的引导部件50”设置在外边的区域。。
第二通道3的流出系统5允许连接技术用于制作本发明的分配机构1，其中流出系统5的引导部件50只通过结构锁定(form-locked)与主通道2和第二通道3进行连接。通过密封连接，特别是焊接连接，来将引导部件50，50’和50”连接在第二通道3上已经是不必要的了。这样就形成了低成本制造。引导部件50可安装在使用位置也是一个优点。引导部件同样可以拆除，这为清洁分配机构1提供了很好的可接近性。
设置在第二通道3上的引导部件50最好在所有情况下都通过可释放的卡扣或插接连接固定在第二通道3的侧壁35上。这种卡扣连接的一半显示于图7中。可以弹性地偏离侧面54的平面舌部件540设置在如图4所示的引导部件50的下侧面54。孔541设置在该舌部件540中，所述孔541具有直的下边542。当引导部件50被推到第二通道3(如箭头530所示)上时，舌部件540滑到第二通道3的侧壁35上，并且，边542的两个端点沿以点划线显示的线350移动。通过模压形成的侧壁35上的隆起部分351具有凸出到第二通道3内空间的边352，可以锁定在舌部件540的孔541中。两个边542和352在舌部件540的最底位置互相平齐并形成卡扣连接。对应的卡扣连接同样设置在第二通道5的在图7中未显示的平行侧壁上。隆起部分531锁定在孔541中后，弹性舌部件540可以抬起一些以便释放卡扣连接。
通过锁定连接引导部件的位置可以预先准确地设定，即通过隆起351的位置来设定。当分配机构1安装好，自然地导致第二通道对中，不需要做任何测量工作。此外，通过将引导部件50固定地推到第二通道3上将导致主通道2相对第二通道3牢固的定位。
权利要求
1.一种用于交换柱的流体分流机构，具有主通道(2)，多个第二通道(3)和所述主通道的流出系统(5)，待分流的流体(4)可以通过所述流出系统以预定的比例流入所述第二通道，其特征在于，所述流出系统(5)包括在所述主通道侧壁上的孔(20)，和引导从孔中流出的流体(41)并与所述第二通道相连的引导部件(50)。设计用于引导流体的所述引导部件可使流体(42)进入相连的所述第二通道。
2.根据权利要求1所述的流体分流机构，其特征在于，所述各引导部件(50)具有可引导流体的截面，所述截面在流动的方向上变窄，引导流体基本上只影响速度的水平分量，对所述第二通道(3)方向上的速度分量没有很大影响。
3.根据权利要求1或2所述的流体分流机构，其特征在于，所述引导部件(50)设置在与其相连的所述第二通道上(3)上，并最好通过可释放的卡扣连接件(352，542)固定在所述第二通道的侧壁(35)上
4.根据权利要求1到3中任一项所述的流体分流机构，其特征在于，所述两个引导部件(50，50’)以对称的方式与各自的第二通道(3)相连，或引导部件(50”)以偏置方式与各自第二通道相连。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的流体分流机构，其特征在于，所述引导部件(50，50’)以镜面对称的方式形成和/或以相对所述第二通道(3)纵向的垂直平面不对称的方式形成。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的流体分流机构，其特征在于，所述引导部件(50，50’，50”)各自用适当形状的金属片制成。
7.根据权利要求6所述的流体分流机构，其特征在于，所述引导部件(50，50”)的顶部是封闭的
8.根据权利要求6所述的流体分流机构，其特征在于，所述引导部件(50’)在顶部开口。
9.一种具有根据权利要求1到8中任一项所述的流体分流机构的交换柱。
全文摘要
一种用于交换柱(6)的流体分流机构(1)具有主通道(2)，多个第二通道(3)和主通道的流出系统(5)。待分流的流体(4)可以通过该流出系统以预定的比例流入第二通道。流出系统(5)包括在主通道侧壁上的孔(20)，和引导从孔中流出的流体(41)的并与第二通道相连的引导部件(50)。设计用于引导流体的引导部件可使流体(42)进入相连的第二通道。
文档编号B01D1/00GK1391970SQ0212044
公开日2003年1月22日 申请日期2002年5月22日 优先权日2001年5月23日
发明者E·菲尔, A·福斯特, M·菲舍尔 申请人:苏舍化学技术有限公司