DE1767936A1 - Contact device for liquid and gas - Google Patents
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Description
Eontaktapparat für Flüssigkeit und Gas Die Erfindung betrifft einen Kontaktapparat für Flüssigkeit und Gas mit in einem Gehäuse angeordneten Kontaktkörpern, die aus mit Faltungen oder Wellungen versehenen, im Apparat senkrecht stehenden Schichten zusammengesetzt sind, die sich gegeneinander abstützen und zwischen denen durchgehende Kanäle vorhanden sind, die gleichzeitig von dem Gas unter horizontaler und von der Flüssigkeit unter senkrechter Hauptströmungsrichtung durchströmt werden0 Gemäß der Patentanmeldung P 14 42 789.5, die die gleiche Prioreitet genießt und am gleichen Anmeldstage angemeldet worden ist, kreuzen sich die Faltungen oder Wellungen der benachbarten Schichten in an sich bekannter Weise, wobei die Faltungen oder Wellungen, die - in Strömungsrichtung des Gases von der Eintrittsseite im Kontaktkörper gesehen - schräg abwärts verlaufein, schräger stehen als die sich kreuzenden Faltungen oder Wellungen. Diese Patentanmeldung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einem Querstrom-Rieselkühler eine gleichmäßige Verteilung insbesondere der FlUssigkeit'cherzustellenO Dadurch nämlich, daß zwei benachbarte Schichten über den ganzen oder einen grö#eren lleil ihrer Fläche einen zusammenhängenden Spalt bilden, entsteht eine Beeinflussung der Flüssigkeit mit einer in einem Winkel zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit wirkenden Kraft, die eine gewisse seitliche Verschiebung der Flüssigkeit im Kontaktkörper zu bewirken strebt, Außerdem kann die Flüssigkeit mit dem Gasstrom aus dem Kontaktkörper hinausgeblasen werden0 Dadurch, daß diejenigen Faltungen oder Wellungen, die, in der Strömungsrichtung des Gases von dem Eintrittsende im Kontaktkörper gesehen, schräg aufwärts verlaufen, schräger stehen als die sie kreuzenden Faltungen oder Wellungen, wird dieser Mangel beseitigt und zumindest wesentlich gemindert, Die Patentanmeldung P 14 42 789.5 l'rO Akte I des Anmelders bezieht sich auf einen Kontaktapparat für Flüssigkeit und Gas mit in einem Gehäuse angeordneten Kontaktkörper, der aus gewellten, nicht metallischen Schichten besteht, die sich derart gegeneinander legen, daß sich die Schichten berühren, wo sich die Berge der Wellungen kreuzen und dazwischen von einem sande zum anderen durchgehende Kanäle haben, durch die gleichzeitig die beiden Strömungsmittel im Gegenstrom und in im wesentlichen senkrechter wichtung strömen Die Erfindung dieser Patentanmeldung hat sich die Aufgabe gestellt, den Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen dem Gas und der Blüssigkeit in derartigen Kontaktapparaten zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wellungen in den abwechselnd aufeinander folgenden Schichten entgegengesetzt zur Senkrechten geneigt sind, und zwar unter einem Winkel, der weniger als 30 - 400, vorzugsweise etwa 15 - 250 groß ist0 Die Lösung dieser Aufgabe bezieht sich also auf einen Gegenstrom-Kontaktapparat Die vorliegende Erfindung hat sich die gleiche Aufhabe für einen Querstrom-Eor. taktapparat gestellt. Sie will also den Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen dem Gas und der Flüssigkeit in derartigen Kontaktapparaten verbessern0 Die Aufgabe wird mit Mitteln gelöst, die denen der Lösungsmittel der Patentanmeldung P 14 42 769n5 Tr.Akte I en tsprechen. Contact apparatus for liquid and gas The invention relates to a Contact apparatus for liquid and gas with contact bodies arranged in a housing, those made up of folds or corrugations that are vertical in the apparatus Layers are composed that support each other and between them continuous channels are present, simultaneously from the gas under horizontal and are traversed by the liquid in a vertical main flow direction0 According to the patent application P 14 42 789.5, which enjoys the same priorities and has been registered on the same day of registration, the folds or corrugations cross each other of the adjacent layers in a manner known per se, the folds or Corrugations, which - in the flow direction of the gas from the inlet side in the contact body seen - running diagonally downwards, standing more obliquely than the intersecting folds or curls. This patent application has set itself the task of a cross-flow trickle cooler To create an even distribution, in particular of the liquid, thereby namely that two adjacent layers over the whole or one bigger If only their surface forms a coherent gap, there is an influence of the liquid with one at an angle to the direction of flow of the liquid acting force causing a certain lateral displacement of the liquid in the contact body Tends to effect, In addition, the liquid can with the gas flow from the contact body are blown out0 by the fact that those folds or corrugations which, in the direction of flow of the gas seen from the inlet end in the contact body, run diagonally upwards, stand more obliquely than the folds crossing them or Corrugations, this deficiency is eliminated and at least substantially reduced, The Patent application P 14 42 789.5 l'rO file I of the applicant relates to a contact apparatus for liquid and gas with contact body arranged in a housing, which consists of consists of corrugated, non-metallic layers that lie against one another in such a way that that the layers touch where the peaks of the corrugations cross and in between from one sand to the other have continuous canals through which at the same time the both fluids in countercurrent and in a substantially vertical weighting stream The invention of this patent application has the task of the Heat and / or material exchange between the gas and the liquid in such To improve contact apparatus. This object is achieved in that the corrugations in the alternating layers opposite to the vertical are inclined, at an angle less than 30-400, preferably is about 15-250 in size0 The solution to this problem thus relates to a countercurrent contact apparatus the The present invention does the same thing for a cross-flow device. clock apparatus posed. So you want the heat and / or mass transfer between the gas and of the fluid in such contact devices0 The task is carried out with Dissolved agents similar to those of the solvents of patent application P 14 42 769n5 Tr.Akte I correspond.
Erfindungsgemä# wird also die beschriebene Aufgabe bei einem Querstrom-Kontaktapparat der gekennzeichneten Art dadurch gelöst, daß sich die Faltungen oder Wellungen der benachbarten Schichten in an sich bekannter Weise einander kreuzen, wobei diese Faltungen oder Wellungen mit steilem Winkel zur im wesentlichen waagerechten Strömungsrichtung des Gases derart verlaufen, daß die Schrägwinkel der Faltungen gegenüber der Waagerechten kleiner als 450 sind0 Auf diese Weise werden beide Strömungsmittel, während sie im Querstrom durch den Kontaktkörper hindurchströmen, derart beeinflußt, daß sich eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades des Stoff- und/oder Wärmeaustausches zwischen dem Gas und der Flüssigkeit ergibt, Außerdem hat sich gezeigt, daß auf diese Weise auch die Gefahr von Ablagerungen, insbesondere Salzausscheidungen, aus der Flüssigkeit vermindert wird, was ebenfalls über eine längere Betriebszeit zur Verbesserung des Stoff-und/oder Wärmeaustausches zwischen den beiden Strömungsmitteln beiträgt und außerdem die Betriebssicherheit erhöht, Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegén die Schrägwinkel der Faltungen etwa zwischen 20 und 35°.According to the invention, the object described is thus achieved with a cross-flow contact apparatus the characterized type solved in that the folds or corrugations of the adjacent layers cross each other in a manner known per se, these Folds or corrugations at a steep angle to the essentially horizontal direction of flow of the gas run in such a way that the oblique angles of the folds relative to the horizontal are less than 4500 This way, both fluids while they are flow through the contact body in cross-flow, influenced in such a way that a significant improvement in the efficiency of the mass and / or heat exchange between the gas and the liquid results, in addition, it has been shown that on In this way, there is also the risk of deposits, especially salt deposits the liquid is reduced, which also leads to a longer operating time Improvement of the material and / or heat exchange between the two flow media contributes and also increases operational reliability, With a preferred Embodiment of the invention lie the oblique angles of the folds approximately between 20 and 35 °.
Vorzugsweise sind auf an sich bekannter Art die Schichten des Kontaktkörpers flüssigkeits- bzw. wassersaugendO Diese Eigenschaft der Schichten trägt dazu bei, daß sich die Flüssigkeit gleichmäßig in einem dünnen Film über die Oberfläche der Schicht verteilt, was einerseits den Wärme- und/oder Stoffaustausch verbessert und andererseits die Gefahr von Salzablage. rungen ebenfalls vermindert0 imine besonders vorteilhafte Äusführungsform der erfindung ergibt sich dadurch, daß die Schichten aus organischen oder anorganischen, insbesondere verfilzten Fasern, bestehen, die zur Erhöhung ihrer Naßfestigkeit imprägniert sind.The layers of the contact body are preferably in a manner known per se Liquid or water absorbent O This property of the layers helps that the liquid is evenly in a thin film over the surface of the Layer distributed, which on the one hand improves the heat and / or mass transfer and on the other hand, the risk of salt being deposited. rations also decreased0 imine especially advantageous embodiment of the invention results from the fact that the layers consist of organic or inorganic, in particular felted fibers, which are impregnated to increase their wet strength.
Schließlich hat sich gezeigt, daß die Erfindung besondere vorteilhaft mit Schichten durchführbar ist, die aus einer imprägnierten Asbestfolie bestehen. Diese Folie zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie einerseits fl*mm-bzw. feuerbeständig ist und andererseits auch gegenüber chemischen Schädigungen und schädigenden Angriffen von Pilzen und Fiulnis-Bakterien weitgehend unempfindlich sind.Finally, it has been shown that the invention is particularly advantageous is feasible with layers that consist of an impregnated asbestos film. This film is distinguished in particular by the fact that, on the one hand, it is fl * mm or. is fire-resistant and on the other hand also to chemical damage and damaging Attacks by fungi and fulnis bacteria are largely insensitive.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen als Kühlturm dargestellt. Es zeigen: Figo 1 einen Längßschnitt durch eine erste Fig. 2 einen Längaschnitt durch eine zweite Ausführungsform, während Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kontaktkörper zeigt.The invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments shown as a cooling tower. They show: FIG. 1 a longitudinal section through a first FIG. 2 shows a longitudinal section through a second embodiment, while FIG. 3 shows a shows a diagrammatic view of a contact body designed according to the invention.
Die gezigten Ausführungsbeispiele verdeutlichen gleichzeitig einen Querstrom-Kontaktkörper, bei dem sich die Faltungen oder Wellungen der benachbarten Schicht einander kreuzen, wobei die Faltungen oder Wellungen, die, in der Strömungsrichtung des Gases von der Eintrittsseite im Kontaktkörper gesehen, schräg aufwärts verlaufen, schräger stehen als die sie kreuzenden Faltungen oder Wellungen0 Dieser ungleich große schräge Verlauf dieser Faltungen oder Wellungen wird jedoch in der vorliegenden Anmeldung nicht beansprucht, die in Abweichung hiervon Schuh für den Gedanken beansprucht, daß diese Faltungen oder Wellungen mit steilem Winkel zur im wesentlichen waagerechten Strömungsrichtung des Gases derart verlaufen, daß die Schrägwinkel der Faltungen gegenüber der Waagerechten kleiner sind als 90°. Der bevorzugte Schrägwinkel der Faltungen liegt zwischen 20 und 350, jedoch unter der Voraussetzung, daß die schräg aufwärts und schräg abwärts verlaufenden Leitungen im wesentlichen die gleiche Schräge gegenüber der Waagerechten haben, Gemäß Figo 1 sind zwei Kontaktkörper 10 von einem Gehäuse 12 umgeben, das unten einen Wassersammelbehälter 14 aufweist.The illustrated embodiments also illustrate one Cross-flow contact body in which the folds or corrugations of the neighboring Layer cross each other, with the folds or corrugations that, in the direction of flow of the gas seen from the inlet side in the contact body, run diagonally upwards, stand more obliquely than the folds or corrugations crossing them0 This unequal large oblique course of these folds or corrugations is however present in the present Registration not claimed, which, by way of derogation, claims Schuh for the idea, that these folds or corrugations at a steep angle to the essentially horizontal Direction of flow of the gas run in such a way that the oblique angles of the folds are less than 90 ° in relation to the horizontal. The preferred skew angle of the Convolution is between 20 and 350, but provided that the upward and downward sloping lines have essentially the same slope have opposite the horizontal, According to Figo 1 are two contact bodies 10 of one Enclosed housing 12, which has a water collection container 14 below.
Im Bereich der Kontaktkörper 10 besitzt das Gehäuse 12 mehrere nicht bezeichnete Ausnehmungen für da Einlassen des gasförmigen Mittels, d,h, der Luft, die durch die Kontaktkörper 10 hindurchstreioht und das Gehäuse 12 durch einen Auslaß 18 verläßt, dem ein von einem Motor 22 angetriebener Ventilator 20 zugeordnet ist.In the area of the contact body 10, the housing 12 does not have several designated recesses for the inlet of the gaseous medium, i.e. the air, which streioht through the contact body 10 and the housing 12 through an outlet 18 leaves, to which a fan 20 driven by a motor 22 is assigned.
Das Wasser wird den Kontaktkörpern 10 von oben durch Verteiler 24 zugeführt, die in einer einfachsten Ausführungsform or-tsfest angeordnet und mit Ausströmlöchern 26 versehen sein können Die Kontaktkörper 10 bestehen aus mit Faltungen oder Wellungen 2, 30 versehenen Schichten, wobei die Faltungen oder Wellungen benachbarter Schichten einander kreuzen0 Letztere sind an ihren Berührungsstellen miteinander z.B. verklebt und sind vorzugsweise flüssigkeits- bzw0 wasserabweisend.The water is fed to the contact bodies 10 from above through distributor 24 supplied, which in a simplest embodiment is fixed in place and with Outflow holes 26 can be provided. The contact bodies 10 consist of folds or corrugations 2, 30 provided layers, the folds or corrugations of adjacent Layers cross one another0 The latter are at their points of contact with one another e.g. glued and are preferably liquid- or water-repellent.
Die Schichten sind vorzugsweise flüssigkeits-bzw. wassersaugend. Vorteilhaft können sie aus Fasern von Cellulose oder anorganischen Stoffen wie Asbest hergestellt sein. Papier, Schichten aus Cellulose oder Asbest werden feuchtbeständig durch Imprägnierung mit einer anderen Substanz, z030 einem Harz wie Phenolharz0 Die Schichten können auch miteinander an den Berührungsstellen durch ein solches Harz verbunden sein.The layers are preferably liquid or. water-sucking. Advantageous They can be made from fibers of cellulose or inorganic materials like asbestos be. Paper, layers of cellulose or asbestos become moisture-resistant through impregnation with another substance, z030 a resin such as phenolic resin0 The layers can also be connected to one another at the points of contact by such a resin.
Das gekühlte Wasser wird aus dem Sammelbehälter 14 durch eine Leitung 34, in welcher ein Ventil 36 angebracht ist, zu einer Stelle vorgesehener Verwendung weggeleitet, um von dort in bekannter Weise zu den Verteilen 24 zurückzukehren0 Der Wassrstand im Sammelbehälter 14 wird mittels eines Schwimmers 38 geregelt, so daß neues Wasser zwecks Ersatzes von Verlusten durch uOae Verdunstung dem jeweiligen Kontaktkörper 10 zugeführt wird0 Dadurch, daß die Faltungen oder Wellungen 28, 30 einander kreuzen, wird die von unten aufwärts drängende Luft su stPndiger Veränderung ihrer Bewegungsrichtung während des Durchganges zwischen den Schichten des Kontaktkörpers 10 gebracht. Die hiermit zusammenhängende Turbulenz bekommt durch die steile Schrägstellung der haltung einen günstigen Sinflussg und zwar einerseits in bezug auf die Berührung mit dem Wasser und andererseits dadurch, dass der Luftwiderstand auf niedrigen Werten gehalten wird. Das von.oben über die Frontfläche des Kontaktkörpers le verteilte Wasser strömt die Schichten abwärts entlang als ein Film auf einer Art geschlängelter Bahn, wobei ein sehr hoher Austausch zwischen den Mitteln je Oberflächeneinheit der Schichten erhalten wird.The chilled water is drawn from the sump 14 through a pipe 34, in which a valve 36 is mounted, for intended use diverted away in order to return from there in a known manner to the distributors 24 The water level in the collecting tank 14 is regulated by means of a float 38, see above that new water for the purpose of replacement of losses through evaporation to the respective Contact body 10 is fed in that the folds or corrugations 28, 30 cross each other, the air pushing upwards from below becomes a sweet change their direction of movement during the passage between the layers of the contact body 10 brought. the related turbulence gets through The steep inclination of the posture has a favorable influence on the one hand in relation to the contact with the water and, on the other hand, in that the air resistance is kept at low values. That from above over the front surface of the contact body The dispersed water flows down the layers as a film on top of one Kind of meandering path, with a very high exchange between the means each Surface unity of the layers is obtained.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden die Kontaktkörper lo von den beiden Ilitteln im Quer- oder Kreuz strom durchstrichen.In the embodiment of FIG. 1, the contact bodies are lo of crossed the two medians in a cross or cross flow.
Das Wasser wird durch die Verteiler 24 der Oberseite der Kontaktkörper lo zugeführt und rinnt dann mit lotrechter Hauptströmungsrichtung die Schichten entlang, Die Zuluft tritt dagegen im Bereich der Eintrittsseite 40 ein, die in der Höhe einer Seitenkante der Kontaktkörper lo vorgesehen ist, und strömt daim im Sinne mit Pfeile gekennzeichneten Strömungsrichtung 42, 44 mit zur Hauptsache horizontaler Richtung durch die zwischen den Kontaktkörpern lo befindlichen Spalten oder Kanäle. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 haben die Kontaktkörper lo rechteckige Aussenform, und die Faltungen oder Wellen 28 in der einen Gruppe von Schichten besitzen denselben Neigungswinkel wie die Wellungen oder Faltungen 30 in der anderen Gruppe von Schichten, bezogen auf die Einlasskante für die Luft. Die Kontaktkörper lo sind jedoch schräg gestellt, indem sie auf schrägen Tragböden 46 mit Öffnungen 48 für das Abrinnen des Wassers zu einem Sammelbehälter 14 aufliegen. Hierdurch erhalten die Faltungen 3o, die, in der Strömungsrichtung 42 der Luft gesehen, aufwärts weisen, einen steileren Neigungswinkel zur Waagerechten-, als bei waagerecht liegendem Boden. Umgekehrt wird die Schrägstellung der abwärts weisenden Faltungen 28 sanfter gegenüber der Richtung des Luftstromes 42. Das Ganze hat zur Folge, dass im Kontaktkörper lo Mittel geschaffen sind, die einen festhaltenden Einfluss auf das hinabrinnende Wasser derart ausüben, dass es in geringstmöglichem Grad vom Luftstrom mitgerissen wird. Wenn also angenommen wird, dass der BuStstrom abgestellt wird, hat die Schrägstellung des Kontaktkörpers lo zur Folge, dass das Wasser zu der der Eintrittsseite 40 zugewandten Seitenkante des Eontaktkörpers lo rinnen will. Andererseits will der Luftstrom das hinabrinnende Wasser zur Austrittsseite der Zuluft hinübeSlasen.The water is through the manifold 24 on the top of the contact body lo and then runs down the layers with a perpendicular main flow direction along, the supply air, however, enters in the area of the inlet side 40, which is in the Height of a side edge of the contact body lo is provided, and flows daim in the sense with arrows marked flow direction 42, 44 with mainly horizontal Direction through the columns or channels located between the contact bodies lo. In the embodiment of FIG. 1, the contact bodies lo have a rectangular outer shape, and the folds or undulations 28 in one group of layers have the same Angles of inclination like the corrugations or folds 30 in the other group of layers, related to the inlet edge for the air. The contact bodies lo are, however, inclined made by placing them on inclined trays 46 with openings 48 for drainage of the water rest on a collecting container 14. This gives the folds 3o, which, viewed in the flow direction 42 of the air, point upwards, a steeper one Angle of inclination to the horizontal than horizontal lying floor. Conversely, the inclination of the downwardly facing folds 28 becomes more gentle with respect to one another the direction of the air flow 42. The whole thing has the consequence that in the contact body Lo means are created that have a permanent influence on the downward flow Exercise water in such a way that it is swept away by the air flow to the least possible degree will. So if it is assumed that the bust current is turned off, the skew has of the contact body lo means that the water to the inlet side 40 facing Lateral edge of the contact body wants to rinnen. On the other hand, the airflow wants that Blow running water over to the outlet side of the supply air.
Diese beiden Einflüsse heben einander gemäss der Erfindung auf, so dass eine gleichmässige Verteilung des Wassers über dem ganzen Kontaktkörper lo sichergestellt wird.According to the invention, these two influences cancel each other out, see above that an even distribution of the water over the entire contact body lo is ensured.
Bei der Ausfuhrungsform nach den Fig. 2 und 3 ist der Kontaktkörper lo so aufgestellt, dass seine Seiten mit den waagerechten bew. senkrechten Ebenen zusammenfallen. Statt deasen ist den Faltungen eine solche Schrägstellung gegeben worden, dass die der einen Gruppe zugehörigen Faltungen 30 einen grösseren Winkel mit der waagerechten Ebene bilden als die Faltungen 28 der die erstgenannten Schichten kreuzenden Schichten. Auf diese Weise wird dieselbe Wirkung wie bei der vorigen AusführungBform erhalten.In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the contact body is lo set up so that its sides with the horizontal or vertical planes coincide. Instead of leasing, the folds are given such an inclination been that the one group associated folds 30 a larger angle with the horizontal plane as the folds 28 of the form the first-mentioned layers intersecting layers. This way it will have the same effect as the previous one Execution Bform received.
Die Faltungen 28 können übrigens waagerecht und sogar schwach schräg aufwärts in der Strömungsrichtung der Luft durch den Kontaktkörper lo verlaufen. Die das Wasser zurückhaltende Kraftkomponente wird um so grösser, je steiler die Faltungen 3o schräg aufwärts und je schwächer die Faltungen 28 schräg abwärts zur Strömungsrichtung der Luft gestellt wird.Incidentally, the folds 28 can be horizontal and even slightly oblique run upwards in the direction of flow of the air through the contact body lo. The one holding back the water The force component is the greater, the steeper the folds 3o obliquely upwards and the weaker the folds 28 obliquely is placed downwards to the direction of flow of the air.
Anstelle von Wasser kann schliesslich eine Salzlösung benutzt werden, beispielsweise eine Lösung eines hygroskopischen Salzes in Wasser. In gewissen Fällen können auch andere Flüssigkeiten mit hohem Dampfdruck in Betracht kommen. Die Erfindung ist auch auf das Erwärmen von beispielsweise Wasser übertragbar, um die Abhitze in einem Luftstrom nutzbringend zu verweten.Finally, instead of water, a salt solution can be used, for example a solution of a hygroscopic salt in water. In certain cases other liquids with high vapor pressure can also be used. The invention can also be transferred to the heating of water, for example, in order to remove the waste heat to be used usefully in a stream of air.
Claims (3)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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ID=25755483
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0115455A2 (en) * | 1983-01-20 | 1984-08-08 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Serpentine film fill packing for evaporative heat and mass exchange |
EP1561068A1 (en) * | 2002-11-14 | 2005-08-10 | Volker W. Eyermann | System and process for the vaporization of liquified natural gas |
-
1964
- 1964-07-01 DE DE19641767936 patent/DE1767936A1/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0115455A2 (en) * | 1983-01-20 | 1984-08-08 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Serpentine film fill packing for evaporative heat and mass exchange |
EP0115455A3 (en) * | 1983-01-20 | 1984-12-05 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Serpentine film fill packing for evaporative heat and mass exchange |
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EP1561068B1 (en) * | 2002-11-14 | 2012-11-21 | Eyermann, Siegrun | System and process for the vaporization of liquified natural gas |
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