。
[0089] 上和下分配器的一種實施方式的真實幾何形態用于模型。分配器中的每個穿孔 (孔)在穿孔板模型中被離散化以確定壓力損失和流量關系。
[0090] 進入容器的每個區域的流動的表面均勻性Θ利用速度量值標量φ基于以下方程 計算:
[0091]
[0092] 其中中是φ的表面平均值,f是速度標量的面值,和Af是面的面積。均勻性指數描 述了速度量值標量在表面上的分配。如果速度相等分配,所得的數值是1。表1中介紹了對 于進入和離開吸附系統的區域(在圖7中限定的區帶)的流動的CFD分析的表面均勻性結 果。
[0093] 表 1.
[0094]
[0095] 離開分配器的流量的表面均勻性是0. 74,提示分配器工作良好。在流量進入第二 多孔介質區域之時,表面均勻性增加到0. 93,并且大部分活性吸附發生的區帶(區帶4-6) 流動接近均勻。
[0096] 通過底部分配器的流量可以受管中上游彎曲的影響。例如,由于彎曲可能引入的 紊流和漩渦,離開頂穿孔板的一個區段的流量可以比其他區段更多;也可以在分配器10的 垂直區12引入類似的流量分布不均。在一些實施方式中,頂板中穿孔的位置和/或數量可 以基于上游流量考慮來選擇。在其他實施方式中,可以設計翅片32和可以選擇翅片在入口 內的放置(分配器10的取向),以便產生通過頂板的更均勻的流動來解決上游擾動。
[0097] 雖然本公開包括為數有限的實施方式,但本領域技術人員,得益于本公開,將領會 在不背離本公開的范圍下可以設計出的其他實施方式。因此,范圍應該僅受所附的權利要 求書限制。
【主權項】
1. 一種系統,包括: 包括頂封頭和底封頭的容器; 底封頭進給/流出噴嘴; 具有至少一個流動容許表面的下分配器,所述下分配器布置在所述容器內并包圍所述 底封頭進給/流出噴嘴的入口;和 在所述下分配器的底部部分與所述底封頭進給/流出噴嘴之間的流動間隙。2. 根據權利要求1所述的系統,其中所述下分配器布置在所述容器內以提供流動間 隙,所述流動間隙的尺寸足以容許液體從所述容器排入所述底封頭進給/流出噴嘴中并保 留在緊鄰下分配器的所述容器內布置的固體介質。3.根據權利要求1所述的系統,其中所述至少一個流動容許表面被構造成以與所述底 封頭進給/流出噴嘴的軸正交的方向分配至少一部分氣體流量。4.根據權利要求3所述的系統,其中所述至少一個流動容許表面被構造成以與所述底 封頭進給/流出噴嘴的軸平行的方向分配至少一部分氣體流量。5.根據權利要求1所述的系統,其中所述下分配器還包括至少一個結構支撐翅片,所 述結構支撐翅片被構造成在所述流動容許表面的最接近底封頭進給/流出噴嘴開口的最 下邊緣下面延伸。6. 根據權利要求5所述的系統,其中所述結構支撐翅片與所述底封頭進給/流出噴嘴 連接。7.根據權利要求1所述的系統,其中所述下分配器被構造成提供75%至100%的質量 流量與所述底封頭進給/流出噴嘴的軸正交,和〇%至25%的質量流量與所述底封頭進給 /流出噴嘴的軸平行。8. 根據權利要求1所述的系統,其中所述下分配器布置在所述容器內并被構造成通過 所述至少一個流動容許表面提供75%至95%的質量流量和通過所述流動間隙提供5%至 25%的質量流量。9.根據權利要求1所述的系統,還包括: 頂封頭進給/流出噴嘴;和 布置在所述容器中緊鄰所述頂封頭進給/流出噴嘴的上分配器。10. 根據權利要求9所述的系統,其中所述上分配器包含與所述頂封頭進給/流出噴嘴 流體連通的流動管道,所述管道包含一個或多個流動容許特征,所述特征被構造成以與所 述頂封頭進給/流出噴嘴的軸正交的方向分配至少一部分氣體流量。11. 一種變壓或變溫吸附系統,所述系統包括: 包括頂封頭和底封頭的容器; 底封頭進給/流出噴嘴; 布置在所述容器中的吸附介質; 布置在所述容器內并包圍所述底封頭進給/流出噴嘴的入口的下分配器;和 其中所述下分配器包括: 至少一個流量容許表面;和 與所述底封頭進給/流出噴嘴可卸式連接的至少一個結構支撐翅片。12. 根據權利要求11所述的系統,其中所述結構支撐翅片被構造成在所述流量容許表 面的最接近底封頭進給/流出噴嘴開口的最下部分的下面延伸到所述底封頭進給/流出噴 嘴中并將所述下分配器相對于所述底封頭進給/流出噴嘴中心化。13. 根據權利要求12所述的系統,其中所述結構支撐翅片的頂部為所述至少一個流量 容許表面提供結構支撐。14. 根據權利要求11所述的系統,其中所述下分配器包括: 兩個或更多個穿孔板區,所述穿孔板區包括頂凸緣區、底凸緣區、和限定垂直區周緣的 兩個垂直凸緣區; 與所述兩個或更多個穿孔板區的頂凸緣區相連的上穿孔板區。15.根據權利要求14所述的系統,其中所述兩個或更多個穿孔板區和所述水平穿孔板 區的穿孔直徑小于吸附介質的直徑。16.根據權利要求14所述的系統,其中所述兩個或更多個穿孔板區在各自的垂直凸緣 區處連接,以形成六角形、八角形或圓柱形的結構。17.根據權利要求16所述的系統,其中所述下分配器具有的平均外徑大于緊鄰所述底 封頭內部的下封頭進給/流出噴嘴的內徑。18.根據權利要求16所述的系統,其中所述結構支撐翅片被構造成在所述底凸緣區的 下面延伸到所述底封頭進給/流出噴嘴中并將所述下分配器相對于所述底封頭進給/流出 噴嘴中心化。19.根據權利要求18所述的系統,其中所述結構支撐翅片的頂部為所述上穿孔板區提 供結構支撐。20. 根據權利要求14所述的系統,還包括在所述兩個或更多個穿孔板區的底凸緣區與 所述容器的底封頭的內表面之間的流動間隙。21. 根據權利要求20所述的系統,其中所述底封頭與下分配器之間的流動間隙的尺 寸被構造成將所述吸附介質保留在容器中并提供將液體從所述容器通過所述底封頭進給/ 流出噴嘴排出的流動面積。22. 根據權利要求20所述的系統,其中所述下分配器被構造成提供: 0%至25%的質量流量通過所述水平穿孔板區; 50%至95%的質量流量通過所述垂直區;和 5%至2 5%的質量流量通過所述間隙; 其中基于從所述底封頭進給/流出噴嘴流向所述容器內部以與所述吸附介質接觸或 反之的總質量流量,所述范圍總計達100%。23. 根據權利要求11所述的系統,其中所述下分配器被構造成在所述容器中在所述噴 嘴下游的5個底封頭進給/流出噴嘴內徑內提供均勻性指數至少為0. 9的流量。24.根據權利要求14所述的系統,其中所述下分配器被構造成提供75%至99%的質量 流量與所述底封頭進給/流出噴嘴的軸正交,和1%至25%的質量流量與所述底封頭進給 /流出噴嘴的軸平行。25.根據權利要求14所述的系統,其中所述上穿孔板區包括平板。26.根據權利要求14所述的系統,其中所述上穿孔板區包含一個或多個球形或橢圓形 區。27. 根據權利要求11所述的系統,還包括: 頂封頭進給/流出噴嘴;和 布置在所述容器中緊鄰所述頂封頭進給/流出噴嘴的上分配器。28.根據權利要求27所述的系統,其中所述上分配器包括與所述頂封頭進給/流出噴 嘴流體連通的流動管道,所述管道包含一個或多個流動容許特征,所述流動容許特征被構 造成在與所述頂封頭進給/流出噴嘴的軸正交的方向分配至少一部分氣體流量。29.根據權利要求28所述的系統,其中所述上分配器還包括下蓋區,所述下蓋區包含 一個或多個穿孔以容許液體從上分配器排入所述容器中。30.根據權利要求14所述的系統,其中所述底封頭進給/流出噴嘴朝著入口流動開口 傾斜以將液體從所述容器排出。31. -種用于容器的下封頭的分配器,所述分配器包括: 至少一個流動容許表面;和 至少一個結構支撐翅片,所述結構支撐翅片被構造成為所述至少一個流動容許表面提 供結構支撐、將負荷從所述分配器傳遞到在其中布置所述分配器的容器噴嘴、以及與所述 容器噴嘴可卸式連接。32. -種用于容器的下封頭的分配器,所述下分配器包括: 兩個或更多個穿孔板區,所述穿孔板區包括頂凸緣區、底凸緣區、和限定垂直區周緣的 兩個垂直凸緣區; 與所述兩個或更多個穿孔板區的頂凸緣區相連的上穿孔板區。33.根據權利要求32所述的分配器,還包括布置在所述相連的垂直凸緣區之間的結構 支撐翅片。34.根據權利要求33所述的分配器,其中所述結構支撐翅片被構造成在所述底凸緣區 的下面延伸到所述容器的底封頭進給/流出噴嘴中并將所述下分配器相對于所述底封頭 進給/流出噴嘴中心化。35.根據權利要求34所述的分配器,其中所述結構支撐翅片的頂部為所述上穿孔板區 提供結構支撐。36. -種用于分配流量進入容器的分配器,所述分配器包括: 包括容許流過所述分配器的一個或多個開口的垂直區; 與所述垂直區相連的上板區,所述垂直區包括容許流過所述分配器的一個或多個開P ; 與所述垂直區和所述上板區相連的一個或多個結構支撐翅片, 所述結構支撐翅片被構造成為所述分配器提供結構支撐并將負荷從分配器傳遞到在 其中布置所述分配器的容器噴嘴。37. -種容器,包括: 具有流動開口的底封頭和包圍所述開口的噴嘴; 其中所述噴嘴向所述開口傾斜以容許液體從所述容器自由排出。
【專利摘要】本文中的實施方式總體涉及將流量分配到包含介質填充床的容器中。這種床的應用例子是變壓或變溫吸附系統。本文中的系統可以包括容器和將流量分配到所述容器的下部的分配器。所述系統可以包括:包括頂封頭和底封頭的容器;和底封頭進給/流出噴嘴。具有至少一個流動容許表面的下分配器布置在所述容器內并包圍所述底封頭進給/流出噴嘴的入口。在所述下分配器的底部部分與所述底封頭進給/流出噴嘴之間形成流動間隙。
【IPC分類】B01D53/047
【公開號】CN105102104
【申請號】CN201480018268
【發明人】富蘭克林·D·羅馬克斯, 喬納森·利維, 克里斯·埃貝林, 理查德·S·托德
【申請人】魯姆斯科技公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年3月25日
【公告號】CA2904721A1, US9034084, US20140290492, WO2014160669A1