(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上昇する蒸気が通過する複数のオリフィスを有して液体の流れを受けるトレイデッキと、複数のバルブカバーと、を備える物質移動塔のための接触トレイにおいて、
それぞれの前記バルブカバーが、
前記オリフィスの各々の上に取り付けられており、前記トレイデッキに対して離間して各オリフィスの上に配設された中心部分と、
各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を前記トレイデッキに向かって偏向するための、前記中心部分から前記トレイデッキに向かって横方向かつ下方向に延びる少なくとも１つのガイドベーンと、を備え、
前記バルブカバーの少なくともいくつかが、前記中心部分の対向する端部から前記トレイデッキへと延びる一対の脚、及び、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を前記トレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが前記一対の脚の一方と前記ガイドベーンとの間を延びる一対のパネルを備え、それぞれの前記パネルは、前記ガイドベーンの高さにわたって延び、及び、実質的に対応する前記脚の高さにわたって延び、それによって、それぞれの前記トレイデッキとの隙間を残している、物質移動塔のための接触トレイ。
【請求項２】
前記各バルブカバーが前記トレイデッキから持ち上げられることを防ぐように、それぞれの前記バルブカバーが前記トレイデッキに係合する手段を含む、請求項１に記載の接触トレイ。
【請求項３】
前記係合する手段が、前記脚の少なくとも一方から、前記トレイデッキのスロットを通って、前記トレイデッキの下側に当接するように延びる変形可能なタブを含む、請求項２に記載の接触トレイ。
【請求項４】
前記各バルブカバーが前記トレイデッキからあらかじめ定められた量だけ持ち上げられるように、それぞれの前記バルブカバーが前記トレイデッキに係合する手段を含む、請求項１に記載の接触トレイ。
【請求項５】
前記係合する手段が、それぞれが前記一対の脚の各脚から延びる一対の延長部を備え、それぞれの前記一対の延長部は、
前記デッキの前記オリフィスを通る第１の部分と、
前記第１の部分から下向きに前記一対の延長部の他方の第２の部分に向かって延びる第２の部分と、
前記第２の部分から上向きに延びるＵ字形部分であって、前記バルブカバーの前記トレイデッキに対する持ち上がり量に応じて前記トレイデッキの下側に当接するための、前記トレイデッキからあらかじめ定められた距離だけ離間した一対の突出部を形成するＵ字形部分と、を備える、請求項４に記載の接触トレイ。
【請求項６】
前記中心部分又は前記脚の選択された一方に、蒸気が通過する穴をさらに備える、請求項１に記載の接触トレイ。
【請求項７】
それぞれの前記バルブカバーが、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を前記トレイに向かって偏向するための、前記中心部分の対向する側面から前記トレイに向かって横方向かつ下方向に延びる一対の前記ガイドベーンを備える、請求項１に記載の接触トレイ。
【請求項８】
それぞれの前記バルブカバーが、各オリフィスを通って上昇する蒸気の一部を前記トレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが前記一対の脚の一方と前記ガイドベーンの一方との間を延びる複数のパネルを備える、請求項７に記載の接触トレイ。
【請求項９】
それぞれが各バルブカバーから前記トレイデッキの下に延び、前記トレイデッキの各オリフィスと垂直方向に位置合わせされたデフレクタを備える、複数の脱同伴デバイスをさらに備える、請求項１に記載の接触トレイ。
【請求項１０】
前記デフレクタが、下向きに傾斜され、互いに対して角度を付けて配設された一対の長手方向に延びるブレードを備える、請求項９に記載の接触トレイ。
【請求項１１】
前記デフレクタが水平に配設され、複数のスロット及びそれぞれのスロット内に少なくとも１つの下向きに傾斜したフィンガーを備える、請求項９に記載の接触トレイ。
【請求項１２】
それぞれの脱同伴デバイスが、前記デフレクタを各バルブカバーに連結する、垂直に配設された脚をさらに備える、請求項９に記載の接触トレイ。
【請求項１３】
前記トレイデッキのそれぞれの前記オリフィスが、中心部及び前記中心部の対向する端部から延びる、前記中心部より幅の狭い少なくとも一対の端部を備え、それぞれの前記バルブカバーが対向する端部に一対の傾斜した脚を備え、それぞれの前記バルブカバーのそれぞれの前記脚が各オリフィスの各端部へと延びている、請求項１に記載の接触トレイ。
【請求項１４】
前記トレイデッキが各オリフィスに隣接する少なくとも１つのスロットを備え、それぞれの前記バルブカバーが前記中心部分から前記スロットへと延びる脚を備える、請求項１に記載の接触トレイ。
【請求項１５】
物質移動塔のためのバルブカバーであって、
蒸気の上昇する流れが通過するトレイデッキのオリフィスに対して離間した関係で配設される中心部分と、
前記中心部分の反対側の端部から下向きに延びる一対の脚と、
各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を前記トレイデッキに向かって偏向するための、前記中心部分から横方向かつ下方向に延びる少なくとも１つのガイドベーンとを備え、
前記バルブカバーの少なくともいくつかが、前記中心部分の対向する端部から前記トレイデッキへと延びる一対の脚、及び、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を前記トレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが前記一対の脚の一方と前記ガイドベーンとの間を延びる一対のパネルを備え、それぞれの前記パネルは、前記ガイドベーンの高さにわたって延び、及び、実質的に対応する前記脚の高さにわたって延び、それによって、それぞれの前記トレイデッキとの隙間を残している、物質移動塔のためのバルブカバー。
【請求項１６】
前記中心部分の第１の穴及び前記脚の一方の第２の穴をさらに備える、請求項１５に記載のバルブカバー。
【請求項１７】
変形するとトレイデッキの下側に当接するようにトレイデッキのスロットを通過する、前記脚の少なくとも一方から延びる変形可能なタブをさらに備える、請求項１５に記載のバルブカバー。
【請求項１８】
それぞれが前記デッキの前記オリフィスを通るための第１の部分と、
前記第１の部分から下向きに前記一対の延長部の他方の第２の部分に向かって延びる第２の部分と、
前記第２の部分から上向きに延びるＵ字形部分であって、前記バルブカバーの前記トレイデッキに対する持ち上がり量に応じて前記トレイデッキの下側に当接するための、前記トレイデッキからあらかじめ定められた距離だけ離間した一対の突出部を形成するＵ字形部分と、を有する、一対の下垂する延長部をさらに備える、請求項１５に記載のバルブカバー。
【請求項１９】
それぞれの前記Ｕ字形部分が、前記一対の延長部の他方のＵ字形部分から遠ざかる方向で上向きに向いている、請求項１８に記載のバルブカバー。
【請求項２０】
前記中心部分の反対側の側面から横方向かつ下方向に延びる一対の前記ガイドベーン、及び、各オリフィスを通って上昇する蒸気の一部を前記トレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが前記一対の脚の一方と前記ガイドベーンの一方との間を延びる複数のパネルをさらに備える、請求項１５に記載のバルブカバー。
【請求項２１】
前記脚の一方から下向きに延びる脱同伴デバイスをさらに備える、請求項１５に記載のバルブカバー。
【請求項２２】
前記脱同伴デバイスが、前記中心部分と垂直方向に位置合わせされた、下向きに傾斜したデフレクタを備える、請求項２１に記載のバルブカバー。
【請求項２３】
前記デフレクタが、互いに対して角度を付けて配設された一対の長手方向に延びるブレードを備える、請求項２２に記載のバルブカバー。
【請求項２４】
前記脱同伴デバイスが、前記デフレクタを前記脚の一方に連結する、垂直に配設された脚をさらに備える、請求項２２に記載のバルブカバー。
【請求項２５】
垂直軸上に配設されたタワーと、
それぞれが上昇する蒸気が通過するための複数のオリフィスを備える、前記タワー内に垂直に離間した関係で配設された、液体の流れを受けるための複数の水平トレイデッキと、
各トレイデッキに取り付けられており、それぞれが各トレイデッキの各オリフィスに対して離間した関係で配設された中心部分と、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を前記各トレイデッキに向かって偏向するための、前記中心部分から前記各トレイデッキに向かって前記各トレイデッキに対して離間した関係で横方向かつ下方向に延びる少なくとも１つのガイドベーンとを備える、複数のバルブカバーと
の組み合わせであって、
前記バルブカバーの少なくともいくつかが、前記中心部分の対向する端部から前記トレイデッキへと延びる一対の脚、及び、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を前記トレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが前記一対の脚の一方と前記ガイドベーンとの間を延びる一対のパネルを備え、それぞれの前記パネルは、前記ガイドベーンの高さにわたって延び、及び、実質的に対応する前記脚の高さにわたって延び、それによって、それぞれの前記トレイデッキとの隙間を残している、組み合わせ。
【請求項２６】
それぞれが各バルブカバーから各トレイデッキの下に延び、前記各トレイデッキの各オリフィスと垂直方向に位置合わせされたデフレクタを備える、複数の脱同伴デバイスをさらに備える、請求項２５に記載の組み合わせ。
【請求項２７】
それぞれの脱同伴デバイスが、前記デフレクタを各バルブカバーの前記脚の一方に連結する、垂直に配設された脚をさらに備える、請求項２６に記載の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質移動塔のための接触トレイに関するものである。より詳細には、本発明は、物質移動塔のための接触トレイのバルブカバーに関するものである。さらに詳細には、本発明は、物質移動塔のための接触トレイの脱同伴デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トレイ全体にわたってオリフィスが配設された接触トレイが塔の高さ全体にわたって離間した関係で配置されて構成されている様々なタイプの物質移動塔が知られている。多くの場合、上昇する蒸気がオリフィスを通過する間に、下降する液体が、各トレイの一方の側の溢流部を介して、塔の高さ全体にわたって各トレイをトレイからトレイへとジグザグに通過するように、トレイは配置されているため、液体及び蒸気が物質移動又は熱伝達できる。他の場合では、トレイは、蒸気及び液体がオリフィスを通ってそれぞれの方向への移動を競い合うように、円形の二重フロートレイとして形成されている。流量の大きい大型塔では、各トレイの高さで、複数の溢流部及び複数のトレイデッキ領域が使用される。
【０００３】
米国特許第３，４６３，４６４号及び第６，５８８，７３６号に記載されているものなど、いくつかの場合では、液体がトレイに形成された蒸気導入オリフィスを下向きに通過することがないように、流体デフレクタ部材が、トレイデッキのそれぞれのオリフィスの上に直接置かれている。上記のように、デフレクタ部材はトレイから一体型で形成されている。このタイプのトレイは、デフレクタ部材がトレイデッキ内で一体型構造とされているために比較的強いが、特に脆弱な材料では、デフレクタ部材の隆起の高さは制限されてきた。すなわち、デフレクタ部材を形成するためには、材料の長さが材料の深さより大きく延びている必要があるため、顕著な伸長と脆弱な材料との組み合わせは、形成工程中にデフレクタ部材に亀裂を引き起こすことがある。
【０００４】
米国特許第５，９１１，９２２号及び第５，７６２，８３４号には、接触トレイのオリフィスにわたって取り付けることができ、可動バルブとして機能するブリッジ部材が記載されている。これらのブリッジ部材は、ブリッジ部材の脚を取り付けるために、接触トレイにオリフィスに隣接してスロットを形成する必要があった。その結果、ブリッジ部材は設置が幾分わずらわしいものとなっていた。
【０００５】
米国特許第５，３６０，５８３号には、トレイと一体の流体デフレクタ部材、並びに、トレイに対して可動であり、デッキに対する上向き動作を制限する外側向きの脚を有する流体デフレクタ部材が記載されている。しかし、そのような構造は設置が困難である。
【０００６】
米国特許第７，５４０，４７７号には、比較的単純な構造のトレイ塔のためのトレイバルブが記載されている。
【０００７】
旧ソビエト連邦特許第１３６９７４０号には、一連の結合された２つのデッキデバイスに依存するミスト除去装置が記載されている。
【０００８】
物質移動塔はまた、脱同伴デバイスと協働する接触トレイを備えている。脱同伴デバイスは、液滴同伴、すなわち、トレイデッキから目的の方向と反対に蒸気と一緒に上向きに運ばれる液体を、上のトレイデッキに到達して下のトレイデッキへと戻される前に収集する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第３，４６３，４６４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５８８，７３６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９１１，９２２号明細書
【特許文献４】米国特許第５，７６２，８３４号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３６０，５８３号明細書
【特許文献６】米国特許第７，５４０，４７７号明細書
【特許文献７】旧ソビエト連邦特許第１３６９７４０号明細書
【特許文献８】米国特許出願第２００９／０１３４５３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、比較的単純な構造の接触トレイのためのバルブカバーを提供することである。本発明の別の目的は、バルブカバーを含むトレイの容量を増加することである。本発明の別の目的は、トレイ塔内のトレイの飛沫同伴に対する耐性を向上させることである。本発明の別の目的は、トレイに簡単に取り付けることができるバルブカバーを提供することである。本発明の別の目的は、トレイデッキに固定的に取り付けることができ、又はトレイデッキに対して上下に動かすことができるバルブカバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
簡潔に述べると、本発明は、上昇する蒸気が通過するための複数のオリフィス及び蒸気の通過を制御するようにオリフィスの上に配置された複数のバルブカバーを有するトレイデッキから構成される物質移動塔のための接触トレイを提供する。
【００１２】
一般に、複数の水平トレイデッキがタワー内に離間した垂直な関係で配設され、液体の流れを、タワーの上部から底部へと順にそれぞれのトレイデッキを横切って横方向に方向付けるための手段が設けられている。
【００１３】
一実施例では、それぞれのバルブカバーは、各オリフィスの上に取り付けられており、トレイデッキに対して離間した関係で各オリフィスの上に配設された中心部分、及び各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部をトレイデッキに向かって偏向するための、中心部分からトレイデッキに向かって横方向及び下向きに延びる少なくとも１つのガイドベーンを有する。
【００１４】
バルブカバーの少なくともいくつかは、中心部分の反対側の端部からトレイデッキへと延びる一対の脚、及び、各オリフィスを通って上昇する蒸気の一部をトレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが一対の脚の一方とガイドベーンとの間を延びる一対のパネルを含むことができる。さらに、それぞれのバルブカバーは、各バルブカバーがトレイデッキから持ち上がることを防ぐように、トレイデッキに係合するための手段を含むことができる。手段は、脚の少なくとも一方から、トレイデッキのスロットを通って、トレイデッキの下側に当接するように延びる変形可能なタブを含むことができる。
【００１５】
一実施例では、各バルブカバーがトレイデッキからあらかじめ定められた量だけ持ち上がることができるように、それぞれのバルブカバーがトレイデッキに係合するための手段を含むことができる。
【００１６】
手段は、それぞれが一対の脚の各脚から延び、それぞれがデッキのオリフィスを通るための第１の部分、第１の部分から下向きに一対の延長部の他方の第２の部分に向かって延びる第２の部分、及び第２の部分から上向きに延びるＵ字形部分を含み、バルブカバーのトレイデッキに対する持ち上がりに反応してトレイデッキの下側に当接するための、トレイデッキからあらかじめ定められた距離だけ離間した一対の突出部を画成する、一対の延長部を含むことができる。
【００１７】
実施例のいずれか１つによる接触トレイは、中心部分及び脚の選択された一方に、蒸気が通過するための穴をさらに含むことができる。さらに、それぞれのバルブカバーは、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部をトレイに向かって偏向するための、中心部分の反対側の側面からトレイに向かって横方向及び下向きに延びる一対のガイドベーンを含むことができる。それぞれのバルブカバーに加えて、又はそれぞれのバルブカバーの代わりに、各オリフィスを通って上昇する蒸気の一部をトレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが一対の脚の一方とガイドベーンの一方との間を延びる複数のパネルを含むことができる。
【００１８】
実施例のいずれか１つによる接触トレイは、それぞれが各バルブカバーからトレイデッキの下を延びることができ、トレイデッキの各オリフィスと垂直に整列したデフレクタを含むことができる、複数の脱同伴デバイスをさらに含むことができる。さらに、デフレクタは、下向きに角度を付けることができ、互いに対して角度を付けて配設された一対の長手方向に延びるブレードを含むことができる。それに加えて、又はその代わりに、デフレクタは、水平に配設することができ、複数のスロット及びそれぞれのスロット内に少なくとも１つの下向きに傾斜したフィンガーを含むことができる。
【００１９】
さらに、それぞれの脱同伴デバイスは、デフレクタを各バルブカバーに連結する、垂直に配設された脚をさらに含むことができる。
【００２０】
実施例のいずれか１つによる接触トレイは、トレイデッキのそれぞれのオリフィスが中心部及び中心部の反対側の端部から延びる、中心部より幅の狭い少なくとも一対の端部を有し、それぞれのバルブカバーが反対側の端部に一対の傾斜した脚を有することができ、それぞれのバルブカバーのそれぞれの脚が各オリフィスの各端部へと延びるように、さらに構成することができる。
【００２１】
実施例のいずれか１つによる接触トレイのトレイデッキは、各オリフィスに隣接する少なくとも１つのスロットを含むことができ、それぞれのバルブカバーは中心部分からスロットへと延びる脚を有することができる。
【００２２】
本発明による物質移動塔のためのバルブカバーは、蒸気の上昇する流れが通過するためのトレイデッキのオリフィスに対して離間した関係で配設される中心部分と、中心部分の反対側の端部から下向きに延びる一対の脚と、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部をトレイデッキに向かって偏向するための、中心部分から横方向及び下向きに延びる少なくとも１つのガイドベーンとを含む。
【００２３】
バルブカバーは、各オリフィスを通って上昇する蒸気の一部をトレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが一対の脚の一方とガイドベーンとの間を延びる一対のパネルをさらに含むことができる。
【００２４】
それに加えて、又はその代わりに、それぞれのバルブカバーは、中心部分の第１の穴及び脚の一方の第２の穴をさらに含むことができる。バルブカバーはさらに、変形するとトレイデッキの下側に当接するようにトレイデッキのスロットを通過するための、脚の少なくとも一方から延びる変形可能なタブをさらに含むことができる。
【００２５】
バルブカバーは、それぞれがデッキのオリフィスを通るための第１の部分、第１の部分から下向きに一対の延長部の他方の第２の部分に向かって延びる第２の部分、及び第２の部分から上向きに延びるＵ字形部分を含み、バルブカバーのトレイデッキに対する持ち上がりに反応してトレイデッキの下側に当接するための、トレイデッキからあらかじめ定められた距離だけ離間した一対の突出部を画成する、一対の下垂する延長部をさらに含むことができる。
【００２６】
さらに、それぞれのＵ字形部分は、一対の延長部の他方のＵ字形部分から遠ざかる方向で上向きに向けることができる。
【００２７】
一実施例では、バルブカバーは、中心部分の反対側の端部から横方向及び下向きに延びる一対のガイドベーン、及び、各オリフィスを通って上昇する蒸気の一部をトレイデッキに向かって偏向するための、それぞれが一対の脚の一方とガイドベーンの一方との間を延びる複数のパネルをさらに含むことができる。
【００２８】
一実施例では、バルブカバーは、脚の一方から下向きに延びる脱同伴デバイスをさらに含むことができる。脱同伴デバイスは、中心部分と垂直に整列した、下向きに角度を付けたデフレクタを含むことができる。デフレクタは、互いに対して角度を付けて配設された一対の長手方向に延びるブレードを含むことができる。さらに、脱同伴デバイスは、デフレクタを脚の一方に連結する、垂直に配設された脚をさらに含むことができる。
【００２９】
一実施例では、物質移動塔のための脱同伴デバイスは、水平面及び垂直面に対して角度を付けた関係で配設された、少なくとも長手方向に延びるブレードを有する、トレイデッキのオリフィスの下で垂直に整列して配置するための、下向きに角度を付けたデフレクタと、デフレクタをトレイデッキの下に取り付けるための、デフレクタから延びる少なくとも１つの垂直に配設された脚とを含む。デフレクタは、互いに対して角度を付けた関係で配設された一対のブレードを含むことができる。
【００３０】
一実施例では、物質移動塔のための脱同伴デバイスは、スロットによって分離された一連の棒及びスロットと整列された下向きに傾斜したフィンガーを有するように穿孔された、トレイデッキのオリフィスの下で垂直に整列して配置するための、水平に配設されたデフレクタと、トレイデッキの下でデフレクタに取り付けるための、デフレクタから延びる少なくとも１つの垂直に配設された脚とを含む。フィンガーは２列に配設され、一方の列のフィンガーを２つの列の他方のフィンガーと対向して配設することができる。
【００３１】
一実施例では、本発明は、垂直軸上に配設されたタワーと、それぞれが上昇する蒸気が通過するための複数のオリフィスを有する、タワー内に垂直に離間した関係で配設された、液体の流れを受けるための複数の水平トレイデッキと、各トレイデッキに取り付けられており、それぞれが各トレイデッキの各オリフィスに対して離間した関係で配設された中心部分、及び各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部を各トレイデッキに向かって偏向するための、中心部分から各トレイデッキに向かって各トレイデッキに対して離間した関係で横方向及び下向きに延びる少なくとも１つのガイドベーンを有する、複数のバルブカバーとを含む、組み合わせをさらに含む。
【００３２】
組み合わせは、それぞれが各バルブカバーから各トレイデッキの下を延び、各トレイデッキの各オリフィスと垂直に整列したデフレクタを有する、複数の脱同伴デバイスをさらに含むことができる。それに加えて、又はその代わりに、それぞれの脱同伴デバイスは、デフレクタを各バルブカバーの脚の一方に連結する、垂直に配設された脚をさらに含むことができる。
【００３３】
それぞれのバルブカバーは、トレイデッキに取り付けられており、多重弦形又は半円形など、適切な形状とすることができる。例えば、１つの好ましい形状は、バルブカバーは、トレイデッキに対して離間した関係で各オリフィスの上に配設された中心部分及び中心部分の反対側の端部からトレイデッキへと延びる一対の脚を有する。
【００３４】
本発明によると、それぞれのバルブカバーは、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部をトレイデッキに向かって偏向するための、中心部分からトレイデッキに向かって横方向及び下向きに延びる少なくとも１つのガイドベーンを含む。これらのガイドベーンは、蒸気の流れをより側方に、トレイデッキ上の液体へと方向付け、これらのバルブを含むトレイの容量を予想以上に大幅に増加させることが明らかになっている。
【００３５】
それぞれのバルブ本体は中実な、すなわち穴のない構造とすることができ、若しくは１つ又は複数の穴、例えば、中心部分の及び／又はバルブカバーの前面の脚の穴を含む構造とすることができる。
【００３６】
一実施例では、バルブカバー及びトレイデッキオリフィスは、開示を本明細書に援用する米国特許出願第２００９／０１３４５３３号に記載されているように構成され、バルブカバーは、各オリフィスを通って上昇する蒸気の少なくとも一部をトレイデッキに向かって偏向するための、トレイデッキに向かって横方向及び下向きに延びるガイドベーンを、中心部分のそれぞれの側面に備えている。
【００３７】
別の実施例では、バルブカバーは、バルブカバーがトレイデッキから持ち上がることを防ぐように、トレイデッキに係合するための手段を備えている。例えば、この手段は、ひねられて変形するとトレイデッキの下側に当接するように、傾斜した部分の少なくとも１つからトレイデッキのスロットを通って延びる変形可能なタブとすることができる。
【００３８】
バルブカバーはまた、バルブカバーがトレイデッキからあらかじめ定められた量の持ち上がり、すなわち上下動作ができるように、トレイデッキに係合するための手段も備えている。この手段は、それぞれの脚から延びる延長部とすることができ、デッキのオリフィスを通って延びる第１の部分、第１の部分から下向きに第２の部分に向かって延びる及び第２の部分を含み、バルブカバーのトレイデッキに対する持ち上がりに反応してトレイデッキの下側に当接するための、トレイデッキからあらかじめ定められた距離だけ離間した一対の突出部を画成する。
【００３９】
別の実施例では、バルブカバーは、バルブカバーの側面からより均一な、トレイデッキへと下向きの蒸気の流れをもたらすように、ガイドベーンとカバーの隣接する脚との間にパネルを備えている。
【００４０】
本発明はまた、飛沫同伴がトレイデッキに到達し、飛沫同伴が下のトレイデッキへと戻されて分散する前に飛沫同伴を収集するように、トレイデッキのオリフィスの下で垂直に整列して配置するための、下向きに角度を付けたデフレクタを有する脱同伴デバイスも提供する。
【００４１】
一実施例では、デフレクタは、トレイデッキのオリフィスから形成することができる。
【００４２】
別の実施例では、デフレクタは、互いに対して角度を付けた関係で配設された一対の長手方向に延びるブレードから形成することができる。ブレードの傾斜は、液体が下のトレイデッキの出口から流出し、それにより、液体をそのトレイデッキ上で前方に移動させる助けとなるようになっている。この実施例では、デフレクタは、一部品構造を形成するように、デフレクタをバルブカバーの脚の一方に連結する、垂直に配設された脚を含むことができる。
【００４３】
そのような一部品構造は、デフレクタがまずオリフィスを通り、次いでバルブカバーがオリフィスの上に配置されるように構造を曲げることによって、トレイデッキのオリフィスに容易に取り付けることができる。一部品構造が米国特許出願第２００９／０１３４５３３号に記載されているようなバルブカバーを有する場合、デフレクタが延びるバルブカバーの傾斜した脚を、オリフィスの端部内に配置することができる。一部品構造が脚の端部に変形可能なタブを備えたバルブカバーを有する場合、タブをトレイデッキに設けられたスロットに通すことができる。その後、一部品構造をトレイデッキに固定するように、変形可能なタブをひねることができる。この場合、バルブカバーの一方の脚のみが変形可能なタブを有する。
【００４４】
別の実施例では、デフレクタは、デフレクタをトレイデッキに直接取り付けるための、デフレクタから延びる一対の垂直に配設された脚を含むことができる。
【００４５】
本発明のこれら及び他の目的及び利点は、添付の図面と併せて、以下の詳細及び説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明によるバルブカバーを備えたトレイデッキの一部分の斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿って見た図である。
【図３】本発明による修正された接触トレイの部分斜視図である。
【図４】図３の接触トレイの底面図である。
【図５】バルブカバーからの蒸気の流れの方向を概略的に示す、バルブカバー及びトレイデッキの分解図である。
【図６】本発明によるバルブカバーを通る蒸気の流れのパターンのシミュレーションを示す図である。
【図７】本発明によるバルブカバー及び一体化された脱同伴デバイスの斜視図である。
【図８】本発明による修正されたバルブカバーの斜視図である。
【図９】本発明による一体化された脱同伴デバイスを備えた図８のバルブカバーの斜視図である。
【図１０】本発明による修正された脱同伴デバイスの斜視図である。
【図１１】本発明による、一連の垂直に配設された接触トレイを使用するタワーの概略図である。
【図１２】本発明による、パネルをトレイデッキに備えた、修正されたバルブカバーの斜視図である。
【図１３】本発明による、より大きいパネルを備えた、修正されたバルブカバーの図１２と同様の斜視図である。
【図１４】バルブカバーが上下に可動にトレイに取り付けられている、本発明によるバルブカバー及びトレイの斜視分解図である。
【図１５】図１４のトレイデッキの定位置にある、図１４のバルブカバーの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１１を参照すると、タワー１０が垂直軸上に配設されており、従来の方法で構成されている。図示するように、タワー１０は、互いに離間した垂直な関係で塔１０の高さにわたって配設された、複数の水平に配設された接触トレイ１１及び複数の溢流部１２を含む。溢流部１２は、液体１３の流れを各接触トレイを水平に横切ってジグザグ式に方向付けるために、各接触トレイ１１の一方の側をすぐ下の接触トレイ１１の他方の側と連絡するように、従来の方法で構成されている。トレイ１１ごとに１つより多い溢流部を設ける場合もある。
【００４８】
図１及び図２を参照すると、それぞれの接触トレイ１１は、上昇する蒸気が液体との物質移動又は熱伝達のために通過するための複数のオリフィス１５、並びに、液体がオリフィス１５を通過することを防ぎ、蒸気の流れをオリフィス１５の横方向へと方向付ける複数のバルブカバー１６を有するトレイデッキ１４を含む。
【００４９】
それぞれのオリフィス１５は、中心部１７と、中心部１７の対向する端部を拡張して形成された、より幅の狭い一対の長方形の端部１８と、を備えた、米国特許出願第２００９／０１３４５３３号に記載されているような形状である。
【００５０】
それぞれのバルブカバー１６は、各オリフィス１５の上に取り付けられており、トレイデッキ１４から離れた位置に、各オリフィス１５の上に配設された中心部分１９及び中心部分１９の対向する端部からトレイデッキ１４へと傾斜して延びる一対の脚２０を有する。それぞれの脚２０は、オリフィス１５の端部１８に嵌合するタブ２１を形成する縮小端部を有する。
【００５１】
オリフィス１５の中心部１７は台形である。この場合、バルブカバー１６の一方の脚２０は他方の脚２０より幅が狭く、液体の流れＦ（図１参照）に対してオリフィス１５の下流側に配置されている。従って、バルブカバー１６を出る蒸気は、液体がトレイデッキ１４を横切って移動する助けとなるわずかな押出し成分を有する。これは容量に寄与すると考えられ、かつ、液体のプラグ流がデッキ１４を横切るように強制するためには効率的である。
【００５２】
図１及び図２を参照すると、それぞれのバルブカバー１６は、図５の矢印２８及び図６のシミュレーションで示すように、各オリフィス１５を通って上昇する蒸気の少なくとも一部をトレイデッキ１４に向かって偏向するための、中心部分１９からトレイデッキ１４に向かってトレイデッキ１４に対して離間した関係で横方向及び下向きに延びる１つ又は複数のガイドベーン２２を、中心部分１９の側面に備えている。
【００５３】
図３を参照すると、同様の参照符号は上記と同様の部品を示すが、トレイデッキ１４は、スロット２５が２つの端部に隣接して配設され、それぞれのバルブカバー１６’が中心部分１９、中心部分１９の反対側の端部でトレイデッキ１４に向かって傾斜する一対の脚２０、及びそれぞれが傾斜した脚２０の端部から垂直に延びてオリフィス１５に隣接するトレイデッキ１４のスロット２５を通る一対のタブ２１を有する、台形又は長方形のオリフィス１５で形成することができる。
【００５４】
図４に示すように、それぞれのオリフィス１５は台形である。この場合、上記のように、バルブカバー１６’の脚２０は他の脚２０より幅が狭く、液体の流れＦの方向に対してオリフィス１５の下流側に配置されている。従って、バルブカバー１６’を出る蒸気は、液体がトレイデッキ１４を横切って移動する助けとなるわずかな押出し成分を有する。
【００５５】
或いは、それぞれのオリフィス１５は、約１５ｍｍ〜２０ｍｍの円形のオリフィスと等しい大きさの長方形とすることができる。
【００５６】
図４を参照すると、それぞれのバルブカバー１６’はまた、バルブカバー１６’がトレイデッキ１４から持ち上がることを防ぐように、トレイデッキ１４の下側に係合するための、例えば脚２０から延びる変形可能なＴ字形のタブ２１’の形態である手段を有する。本実施例では、変形可能なタブ２１’はトレイデッキ１４の下側に係合するようにひねられる。
【００５７】
図３及び図４に示すように、それぞれのバルブカバー１６’は、中心部分１９の穴２６及びバルブカバー１６’の前面（下流側）の傾斜した脚２０の穴２７を有する。或いは、バルブカバー１６’は穴を設けずに形成し、すなわち、図５及び図６に示すように、中実な構成とすることができる。
【００５８】
図１〜図４を参照すると、それぞれのバルブカバー１６、１６’は、図５の矢印２８及び図６のシミュレーションで示すように、各オリフィス１５を通って上昇する蒸気の少なくとも一部をトレイデッキ１４に向かって偏向するための、中心部分１９からトレイデッキ１４に向かってトレイデッキ１４に対して離間した関係で横方向及び下向きに延びる１つ又は複数のガイドベーン２２を、中心部分１９の側面に備えている。
【００５９】
図６に示すように、ガイドベーン２２は、オリフィス１５を上向きに通過する蒸気の大部分をトレイデッキ１４に向かって下向きに方向付けるように構成されている。このため、それぞれのガイドベーン２２の幅は中心部分１９の幅の大部分であり、オリフィス１５の幅の約３分の１であり、例えば、ガイドベーン２２の幅は１５ｍｍである。
【００６０】
さらに、それぞれのガイドベーン２２は、トレイデッキ１４から３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲、好ましくは３〜５ｍｍの範囲の距離だけ離間している。
【００６１】
実験的結果によれば、バルブカバー１６からの蒸気の流れを再び方向付けることによって、容量の大幅な改善が達成されることが明らかになった。特に、図１のトレイデッキ１４及びバルブカバー１６の構成では、約１５％の改善を見ることができる。
【００６２】
図５に示すように、同様の符号は上記と同様の部品を示すが、それぞれのガイドベーン２２は、トレイデッキ１４に向かって均一に傾斜し、トレイデッキ１４と平行且つトレイデッキ１４から離間した自由端を有する。従って、偏向された蒸気は、図２では左から右であるトレイデッキ１４上での液体の流れと交差する、すなわち垂直である、矢印２８によって示す方向でガイドベーン２２の下から出る。
【００６３】
別の実施例では、ガイドベーン２２は、出ていく蒸気が液体の流れの方向に移動するように、ガイドベーンの下から出る蒸気を前方に方向付けるように折り曲げることができる。例えば、ガイドベーンは、バルブカバー１６の中心部分１９から横方向外向きに延びることができ、ガイドベーンの端部部分は、ガイドベーンを横切って角度を付けて設けられた折り目で、下向きに折り曲げ、又は屈曲することができる。そのような場合、下垂する端部部分の長さは一方の側のほうが他方の側より長く、トレイデッキ１４からの離間の大きさは一方の側のほうが他方の側より小さい。或いは、蒸気をトレイデッキ１４に沿って前方に偏向させるための偏向壁を設けながら、下垂する端部部分をトレイデッキ１４から幅に沿って等間隔になるように形成することができる。
【００６４】
ガイドベーン２２は、米国特許出願第２００９／０１３４５３３号に記載されたバルブカバーの実施例を含むがこれに限定されない、適切なバルブカバー上で使用することができる。
【００６５】
さらに、上記のバルブカバーのいずれかとともに、脱同伴デバイスを使用することができる。例えば、図７を参照すると、それぞれのバルブカバー１６’は、脱同伴デバイス２９と一体化して一部品構造とすることができる。図示するように、脱同伴デバイス２９は、傾斜した脚２０の一方から下向きに延び、トレイデッキ１４を通って延びる脚２０の下垂するタブ２１と一体の垂直に配設された脚３０を含む。この場合、タブ２１は変形可能ではない。脱同伴デバイス２９はまた、傾斜した脚２０の両方から下向きに延びるように作製することもできる。
【００６６】
脱同伴デバイス２９はまた、トレイデッキ１４のオリフィス１５及びバルブカバー１６’の中心部分１９と垂直整列して配設された脚３０の底面と一体の、下向きに角度を付けたデフレクタ３１も含む。デフレクタ３１は、飛沫同伴が上のトレイデッキ１４に到達し、飛沫同伴が下のトレイデッキ１４（図示せず）へと戻されて分散する前に飛沫同伴を収集するように配置されている。
【００６７】
図示された実施例では、デフレクタ３１は、互いに対して角度を付けた関係で配設された一対の長手方向に延びるブレード３２から形成されている。或いは、デフレクタは、例えばデフレクタ３１のブレード３２の一方をなくすことによって、水平面及び垂直面に対してある角度で配設された、単一のブレード３２から形成することもできる。
【００６８】
バルブカバー１６’及び脱同伴デバイス２９の一体型構造は、デフレクタ３１がまずオリフィス１５を通り、次いでバルブカバー１６’がオリフィス１５の上に配置されるように構造を曲げることによって、トレイデッキ１４のオリフィス１５に容易に取り付けることができる。バルブカバー１６’の変形可能なタブ２１は、トレイデッキ１４に設けられたスロット２５を通過し、構造をトレイデッキ１４に固定するようにひねられる。
【００６９】
図８及び図９を参照すると、同様の参照符号は上記と同様の部品を示すが、別の実施例では、バルブカバー１６”は、中心部分１９及び中心部分１９から延びる傾斜した部分を有する一対の脚２０及び傾斜した部分からトレイデッキ１４を通過して垂直に延びるタブ３３から構成することができる。バルブカバー１６”がトレイデッキ１４から吹き飛ばされることを防ぐために、それぞれのタブ３３は、定位置にあるときトレイ１１の下に係合するための外向きに延びる返し部３４を備えている。本実施例では、脱同伴デバイス２９はタブ３３からオリフィスの下で下向きに延びる。
【００７０】
図９を参照すると、本実施例では、タブ３３は脱同伴デバイス２９の垂直な脚３０を形成するように延長することができ、又は脱同伴デバイス２９の垂直な脚３０に別個に結合することができる。
【００７１】
図１０を参照すると、脱同伴デバイス２９’はスロット３６によって分離された一連の棒３５及びそれぞれのスロット３６内で下向きに傾斜し、互いに対向して配設されたフィンガー３７の対を有するように穿孔された、水平に配設された長方形のデフレクタ３１’から形成することができる。図示するように、フィンガー３７はスロット３６を形成するようにデフレクタ３１’から切り出されている。本実施例では、水平に配設されたデフレクタ３１’が、トレイデッキ１４のオリフィス１５の下でオリフィス１５を遮るように垂直に整列されており、飛沫同伴がデフレクタ３１’の表面で収集され、下のトレイへと下降するように各フィンガー３７に沿って下方へ移動する。
【００７２】
図１０に示すように、一対のフィンガー３７は単一のスロット３６を形成するようにデフレクタ３１’から切り出され、フィンガー３７が互いに対して反対方向に配設されている。図に示すように、フィンガー３７は２列に配設されており、一方の列のフィンガー３７が２つの列の他方のフィンガー３７に対向して配設されている。或いは、フィンガーは同じ方向に向けることもできる。後者の実施例では、それぞれのフィンガーが単一のスロットを形成する。
【００７３】
上記のように、水平に配設されたデフレクタ３１’は、バルブカバー１６の脚２０のタブ２１と一体化された、単一の垂直に配設された脚から延びることができ、又は、図示するように、上のトレイデッキ１４から一対の一体型の脚３８によって懸架することができる。
【００７４】
脱同伴デバイス２９と組み合わせるとき、ベーンを含むバルブカバー１６は、空気／水の容量の１８％の向上を達成することが明らかになっており、これらの両方のバルブの修正の利点が基本的に累積的であることを示している。
【００７５】
図１２を参照すると、同様の参照符号は上記と同様の部品を示すが、バルブカバー１６は、オリフィス１５を通って上昇する蒸気の一部をトレイデッキ１４に向かって偏向するための、それぞれが各脚２０と各ガイドベーン２２との間を延びる複数のパネル３９を備えている。
【００７６】
ガイドベーン２２と脚２０との間の空いている角部を閉鎖することによって、蒸気をトレイデッキ１４へと下向きに方向付けるとともに、バルブカバー１６からのより均一の蒸気の流れが達成される。
【００７７】
図１２に示すように、それぞれのパネル３９は三角形であり、ガイドベーン２２の高さ、すなわち中心部分１９からガイド２２までの範囲、及び脚２０の２分の１の高さ、すなわち中心部分１９からトレイデッキ１４の表面までの脚２０の範囲にわたって延びている。
【００７８】
或いは、図１３に示すように、同様の参照符号は上記と同様の部品を示すが、それぞれのパネル３９’は三角形であり、図１２のパネル３９より範囲が大きい。すなわち、それぞれのパネル３９’は、ガイドベーン２２の高さ、すなわち中心部分１９からガイド２２までの範囲、及び実質的に脚２０の高さ、すなわち、小さい隙間４０を残して、中心部分１９からトレイデッキ１４の表面までの脚２０の範囲にわたって延びている。
【００７９】
図１４及び図１５を参照すると、同様の参照符号は上記と同様の部品を示すが、バルブカバー１６は図１３のバルブカバー１６と同様の方法で構成されており、バルブカバー１６がトレイデッキ１４からのあらかじめ定められた量の持ち上がり、すなわち上下動作ができるように、トレイデッキ１４に係合するための手段を備えている。図示するように、この手段は、トレイデッキ１４のオリフィス１５を通るための、脚２０から延びる一対の下垂する延長部４１を含む。
【００８０】
図１５に示すように、それぞれの延長部４１は、トレイデッキ１４を通りトレイデッキ１４に垂直な第１の部分４３、第１の部分４３から、オリフィス１５を通り、他方の延長部４１の第２の部分に向かって角度を付けて下向きに延びる、より幅の狭い第２の部分４４、及び第２の部分４４から上向きに延びるＵ字形部分４５を含む。
【００８１】
図示するように、それぞれの延長部４１の第１の部分４３は、ガイドベーン２２がトレイデッキ１４上に置かれながら、トレイデッキ１４を通過する大きさになっている。図示するように、それぞれの部分４３は長方形である。
【００８２】
それぞれの延長部４１の第２の部分４４は長方形であり、バルブカバー１６と「ダイヤモンド」形を形成するように、トレイデッキ１４の下で内向きに延びる。延長部４１のこの構成によって、バルブカバー１６が設置後にトレイデッキ１４から持ち上がることが防止される。
【００８３】
それぞれの延長部４１のＵ字形の第３の部分４５は、第２の部分４４と異なる角度で、例えば、他方の延長部４１のＵ字形部分４５から遠ざかる方向に、上向きに延びる。それぞれのＵ字形部分４５はオリフィス１５を通過する幅であり、バルブカバー１６のトレイデッキ１４に対する持ち上がりに応じてトレイデッキ１４の下側に当接する一対の突出部４６を画成する。
【００８４】
図１４に示すように、２つの部分４４、４５の間に、Ｕ字形部分を第２の部分４４と異なる角度で曲げやすくするように、小さい移行部４７が配設されている。図１４を参照すると、バルブカバー１６を設置するために、Ｕ字形部分４５の下側端部がトレイデッキ１４のオリフィス１５を通過する。延長部４１がオリフィスを通過するとき、突出部４６は互いに向かって内向きに曲がる。Ｕ字形部分４５がオリフィス１５を通過した後、突出部４６は元の形状に戻るように曲がることができ、それにより、バルブカバー１６がトレイデッキ１４から持ち上がることを防ぐ止め部を形成する。バルブカバー１６が定位置にくると、バルブカバー１６のガイドベーン２２はトレイデッキ１４上に置かれ、突出部４６はトレイデッキ１４の下側から離間する。
【００８５】
タワーの動作中、オリフィス１５を通る蒸気の上向きの流れによって、突出部４６がトレイデッキ１４の下側に接触し、それによりバルブカバー１６の持ち上がりを制限する時点まで、バルブカバー１６がトレイデッキ１４から持ち上がる。この間、バルブカバー１６”が横方向に動かないように、２つの延長部４１の第１の部分４３がオリフィス１５内で導かれる。
【００８６】
或いは、それぞれの延長部４１の第１の部分４３は、バルブカバー１６”が持ち上がる間にバルブカバー１６”が横方向に動かないようにするために、長方形のオリフィス１５の付属物としてトレイデッキ１４に形成される切欠き（図示せず）内で導かれるように、第１の部分４３が下垂する脚２０より幅の狭い部分から形成することができる。或いは、それぞれの延長部４１の第１の部分４３は、バルブカバー１６”が持ち上がる間にバルブカバー１６”が横方向に動かないようにするために、第２の部分４４がオリフィス１５に隣接する切欠き（図示せず）内で導かれながら、トレイデッキ１４の上面に置かれる大きさとすることができる。
【００８７】
従って、本発明は、比較的単純な構造の接触トレイのためのバルブカバー及びトレイの容量を増加するバルブカバーを提供する。
【００８８】
本発明はさらに、トレイ塔内の接触トレイの飛沫同伴に対する耐性を向上させる脱同伴デバイスを提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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