Brevet FR2303926A1 — publié le 19761008

La présente invention concerne des améliorations relatives à des éléments de garnissage pour tours et colonnes, et plus précisément a des eléaents metalliues ae garnissage pour Tours constitués par un corps tubulaire à extrémités ouvertes. I1 existe des modèles connus d'éléments de garnissage pour tours, propres à être employés dans des appareils à contact fluide-fluide. Ces éléments sont donc utilisés pour former des couches de garnissage (qui peuvent être désordonnées ou ordonnées) dans des appareils à contact fluide-fluide du type colonne à garnissage, ces appareils étant également équipés de moyens pour introduire les fluides dans la couche afin qu'ils y entrent en contact mutuel. Parmi-les éléments de garnissage pour tours qui sont constitues par un corps tubulaire a extrémités ouvertes, on peut citer par exemple les anneaux de Raschig, les anneaux de Pall et, plus récemment, les mini-anneaux en cascade. Le corps tubulaire à extrémités ouvertes ou anneau de ces éléments de garnissage pour tours peut être tout simplement un tube lisse (comme dans le cas des anneaux de Raschig) ou il peut etre muni de perforations dans ses parois latérales et/ou peut comporter des nervures ou des languettes dirigées vers 1'intérieur ou vers l'extérieur, faisant saillie sur les parois internes ou externes du corps tubulaire d'où elles se détachent vers l'intérieur ou vers l'extérieur.Ordinairement, dans le cas oùces éléments ae garnissage sont fabriqués en métal, les languettes ou nervures dirigées vers l'intérieur s'accompagnent d'un évidement correspondant dans la paroi du corps tubulaire et elles sont formées par découpage de la languette dans la-paroi, ce qui donne lieu à l'évidement. Ces languettes peuvent avoir une forme rectiligne ou courbe et elles peuvent comporter ellesmêmes des évidements et des languettes. En général, les éléments de garnissage pour tours formés de métal et constitués par un corps tubulaire à extrémités ouvertes sont fabriqués à partir d'un matériau en ruban par cintrage de segments de ce matériau à la forme tubulaire voulue, ordinairement après la formation de languettes et d'évidements dans ce segment ou en même temps que cette opération. I1 en résulte un corps tubulaire qui a l'aspect général d'un tube fermé, mais dans lequel les deux extrémités aboutées de la bande qui constitue ltélément sont plus ou moins en contact l'une avec l'autre. Or, il a été ddcouvert, conformément à la présente invention, qu'on pouvait obtenir des anneaux améliorés en raccordant les deux extrémités dé la bande à partir de laquelle est formé le corps tubulaire. wn conseçuence l'une aes caractéristiques ae l'invention consiste en ce qu'un élément métallique de garnissage pour tours comprend une pièce tubulaire, formée par cintrage d'une bande d'un matériau métallique, dans laquelle les deux extrémités adjacentes de la bande sont raccordées l'une à l'autre. Les éléments de garnissage selon l'invention offrent un certain nombre d'avantages, par rapport aux éléments métalliques de garnissage classiques dans lesquels les extrémités de la bande ne sont pas raccordées. En premier lieu, les éléments de garnissage réalisés selon l'invention ont une résistance mécanique nettement accrue en comparaison des éléments classiques fabriqués à partir d'une bande métallique de même épaisseur. Cela offre la possibilité, soit de fabriquer dep éléments de garnissage dont la résistance est accrue par rapport à celle des éléments classiques, soit de produire des éléments de garnissage qui ont une résistance équivalente à celle d'un élément de garnissage de dimensions analogues, mais qui sont fabriqués en un matériau de moindre épaisseur. De plus, les éléments de garnissage selon l'invention offriront des avantages liés à la disposition dans l'espace qu'ils adoptent au moment où ils sont déversés de façon désor- donnée dans une tour. Les estremltes ae la Bande qui constitue 1'élément tubulaire re des garnissages de l'invention peuvent être raccordées par effet d'assemblage mécanique, par effet d'union par adhérence ou par une combinaison de en deux effets. C'est ainsi par exemple que les extrémités de la bande peuvent etre rendues solidaires mécaniquement par un profil en queue d'aronde, l'une des extrémités de la baiide étant munie d'un évidement profilé dans lequel s'engage une salllie pru-filée de l'autre extrémité de la bande.Selon un autre mode de réalisation possible, les extrémités de la bande peuvent être assemblées mécaniquement par recouvrement, par poinçonnage ou par un ourlet, ou elles peuvent être réunies par suture et, dans ce dernier cas, il peut être également avantageux dtintroduire un agent d'union par adhérence qui peut titre un adhésif, notamment à base de résine époxy, ou de la soudure.Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, Oli rend solidaires les deux extrémités de la bande constituant le corps tubulaire en pratiquant un évidement dans l'une de ces extrémités et en formant, à l'autre extrémité de la bande, une patte ou des pattes destinées à être insérées dans l'évidement et à être rabattues pour réunir les deux extrémités. au cas ou les aeux extrémités de la bande sont raccordées-par adhérence, on peut y parvenir en utilisant un agent d'union tel que défini ci-dessus ou par soudage, par exemple sous la forme d'un cordon de soudure continu ou de points de soudure. Ordinairement, les éléments de garnissage selon l'invention auront une section généralement circulaire, mais cela n'est pas obligatoire et, par conséquent, l'élément tubulaire peut prendre la forme de n1 importe quelle courbe fermée, avec ou sans angles rentrants : est ainsi que le tube peut avoir une section polygonale ou peut revetir la forme d1une courbe continue fer muée, notamment d'une ellipse.Les éléments de garnissage de l'invention peuvent autre également munis de nervures ou de lan guettes-dirigées vers l'intérieur, selon ce qui a été décrit ci-dessus, et ils peuvent être munis, si on le désire, de séries de languettes situées à des niveaux différents par rapport à l'axe longitudinal de l1éléent tubulaire, ces languettes pouvant être décalées anbulairezent ou non décalées les unes par rapport aux autres. Il s'est également révélé avantageux de munir les bords de l'élément tubulaire d'un rebord ou d'ondulations en pliant la bande dont est formé l'élément, soit vers l'intérieur, soit vers l'extérieur. sans l'un et l'autre cas, la section ainsi obtenue accroSt larésîstance mécanique et la rigidité de l'élément de garnissage, ce qui fait qu'il est possible de réduire encore l'épaisseur du métal utilisé pour fabriquer l'élément ou, au choix, de produire un élément plus robuste. Les éléments de garnissage selon l'invention peuvent revêtir la forme de n'importe lequel des éléments a corps tubulaire métallique mentionnés précédemment, par exemple d'anneaux de Raschig, d'anneaux de Pall ou de mini-anneaux en cascade. Ces derniers sont caractérisés par le fait que leur allongement, c'est-à-dire le rapport de leur hauteur à leur diamètre, est inférieur à l'unité, de préférence inférieur à 0,6 : 1, et notamment compris entre 0,25 : 1 et 0,1 : 1. Les éléments de garnissage selon l'invention seront fabriqués ordinairement à partir de tous les types de métaux ferreux et non ferreux, notamment l'acier doux ou "l'acier inoxydable", ou ils peuvent être fabriqués à partir de fil ou de treillis métallique. Les éléments de garnissage selon l'invention peuvent être utilisés dans nous les modèles d'appareils à contact fluide- fluide du type tour à garnissage dans lesquels des éléments de garnissage métalliques sont couramment mis en oeuvre, par exemple dans les colonnes de distillation, les colonnes d'absorption, les tours de lavage, les réfrigérants à cheminée ou similaires. Bans de semblables applications, les éléments de garnissage sont utilisés en général sous l forme de garnissage désordonné. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à des modes de realisation préférés qui sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. La fig. I est une vue en eîeyation latérale d'une bande propre à être utilisée dans la fabrication d'un élément de garnissage selon l'invention. La fig. 2 est une vue de dessous de la bande représentée sur la fig. 1; La fig. 3 est une vue en plan d'un élément de garnissage formé à partir de 7a bande représentée sur les fig. 1 et 2. La fig. 4 est une vue en perspective partielle du joint de l'élément de garnissage représenté sur la fig. 3. La fig. 5 est une vue du perspective d'un autre élément de garnissage selon l'inventioii. La fig. 6 est une vue en perspective partielle du joint de l'élément de garnissage représenté sur la fig. 5. D'après ce qui est représenté sur les fig. 1 et 2 des dessins, une bande pour la fabrication d'un élément de garnissage selon l'invention est constituée par une pièce allongée en ruban 1 comportant des évidements 2 d'ch se détachent des ianguettes 3. L'une des extrémités de la bande 1 est munie d'un évidement 4 d'où se détache une languette 5. L'autre extrémité de la bande 1 est munie d'une paire de pattes redressées 6. Pour former l'élément de garnissage représenté sur la fig. 3, op recourbe la banae 1 pour lui donner une furie généralement circulaire (les languettes 3 étant dirigées vers l'intérieur de l'élément tubulaire ainsi formé) et on fait passer les pattes 6 à travers l'évidement 4, puis on les rabat vers l'extérieur (voir fig. 4) pour rendre solidaires les deux extrémités de la bande. Dans la forme modifiée de l'éléments représentée sur les fig. 5 et 6, l'ouverture 4 est formée par découpage d'un évidement avec enlèvement complet du métal, c'est-à-dire sans formation d'une languette 5. Il est bien entendu que des anneaux présentant une plus grande hauteur ou une plus grande longueur peuvent être munis, si on le désire, de deux ou de plusieurs Joints d'assemblage formés par des pattes 6 et des évidements 4. Sur les dessins, les bords longitudinaux de la bande î sont parallèles, mais cette disposition n'est pas obligatoire et ces bords lonKitudinaux peuvent être profilés (par exemple sous forte sinueuse ou dentelée) pour donner des extrémités profilées à l'élément qui est formé à partir d'une semblable bande. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application non plus qu' ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Elément métallique de garnissage pour tours comportant une piece tubulaire formée par cintrage d'une bande d'un matériau métallique, caractérisé en ce que les deux extrémités adjacentes de la bande cintrée sont raccordées entre elles. 2.- Elément de garnissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux extrémités adjacentes de la bande cintrée sont raccordées par assemblas mécanique. 3.- Elément de garnissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux extrémités adjacentes de la bande cintrée sont raccordées entre elles par effet d'union par adhérence. 4.- Elément de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que le corps tubulaire a une section généralement circulaire. 5.- Elément de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des languettes dirigées vers l'intérieur et/ou vers l'extérieur, en saillie sur les parois du corps tubulaire d'où elles naissent. 6.- élément de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que son allongement (rapport de sa hauteur à son diamètre) est inférieur à l'unité. 7.- Appareil à contact fluide-fluide contenant une crache de garnissage, caractérisé en ce que cette cuuche de garnissage est formée, au moins en partie, d'éléments de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 6.