專利名稱：一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該實(shí)用新型專利涉及一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，屬于氣體—噴淋液之間進(jìn)行物理化學(xué)作用的塔設(shè)備的一種新結(jié)構(gòu)內(nèi)件。它可以廣泛地適用于氣體—噴淋液體之間傳質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)的各種設(shè)備，能夠有效地應(yīng)用于各種工業(yè)氣體的噴淋式的吸收設(shè)備、蒸餾精餾設(shè)備、洗滌設(shè)備、凈化設(shè)備等等。
背景技術(shù)：
氣體—噴淋液之間進(jìn)行物理化學(xué)作用的填料塔設(shè)備很多，其中又以化學(xué)工業(yè)、石油化工、廢氣治理的環(huán)保部門數(shù)量最多。填料塔的填料支承與噴淋液分布一般是兩種功能單一的結(jié)構(gòu)件。單一的填料支承結(jié)構(gòu)沒有布液功能，幾乎傳統(tǒng)的填料支承結(jié)構(gòu)都如此。單一的噴淋液分布結(jié)構(gòu)沒有填料支承功能，即使比較新的技術(shù)也如此(例如，高效多功能復(fù)合式液體分布器，ZL90200617.7，1991.1.23.)。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是填料支承結(jié)構(gòu)和噴淋液分布結(jié)構(gòu)不僅費(fèi)用增大，而且在塔內(nèi)占有的高度大，相應(yīng)地使填料層占有的高度比率降低、填料塔的總高度增大。因此，科學(xué)合理的發(fā)展趨向是填料支承結(jié)構(gòu)和噴淋液分布結(jié)構(gòu)兩者合為一體。在這方面比較早的是1991年8月28日天津大學(xué)申請(qǐng)的國(guó)內(nèi)發(fā)明專利—大型塔設(shè)備內(nèi)流體均布式支承梁裝置，CN1069672A，1993.3.10.。該專利也存在有兩方面的不足一是這種結(jié)構(gòu)的支承梁和支承柵的強(qiáng)度不足，不能適應(yīng)大直徑、大高度瓷填料層、大噴淋量下的載荷要求，例如直徑7000mm的焦化脫硫塔設(shè)計(jì)的瓷質(zhì)填料單層高度達(dá)到4000mm～5000mm；二是對(duì)噴淋液在塔截面徑向分布的均勻性幾乎沒有促進(jìn)作用。近些年的國(guó)內(nèi)專利，例如用于塔器填料的支承，ZL0124636.9.，2002.3.27.。該專利存在的主要不足是濺盤一是濺盤結(jié)構(gòu)決定了每個(gè)飛濺盤能夠覆蓋的面積不大，需要的濺盤個(gè)數(shù)太多(對(duì)于直徑7000mm的填料塔需要設(shè)計(jì)300多個(gè)濺盤)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造安裝費(fèi)用大；二是濺盤布液需要的能量，或者是降液管內(nèi)有較高的流速，或者是濺盤與支承梁底部之間的高差大，或者是濺盤與填料層之間的高差大(工程實(shí)際設(shè)計(jì)高差達(dá)到1200mm左右)，前者勢(shì)必以顯著增大支承梁的載荷為代價(jià)，并且流速的提高值很有限，后兩者比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)還差，更多的占有填料塔的高度，更嚴(yán)重的降低填料層占有高度的比率；三是飛濺盤正下方存在無(wú)噴淋液體的嚴(yán)重不均勻性問題，其面積達(dá)到15％～20％；四是通過增大飛濺盤面積的方法來增大覆蓋面積，則飛濺盤正下方無(wú)噴淋液體的的面積也愈大。該專利還存在其它的不足，一是網(wǎng)板抗彎剛度差，雖然可以通過加大厚度解決，但是材料利用率低，加工費(fèi)用大，不經(jīng)濟(jì)；二是可以改善支承梁縱向的液體分布均勻性，但是對(duì)在塔橫截面與支承梁垂直的方向，無(wú)助于的液體分布均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型專利要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有填料支承結(jié)構(gòu)中存在的液體均布功能不足、布液結(jié)構(gòu)需要的高度過大等問題，提出一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，既能夠提高液體再分布的均勻性，又能夠增大每個(gè)布液結(jié)構(gòu)的液體分布的覆蓋面積，還能解決濺液盤下方無(wú)液體的問題，并且使填料支承梁的力學(xué)強(qiáng)度更大。
本實(shí)用新型專利提出的一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承方案是它由支承梁、支承柵、旋流降液管、布液傘等組成。支承梁為上部敞開的三面折板式鋼結(jié)構(gòu)，支承梁敞開部上方設(shè)有填料的支承柵。支承梁兩側(cè)面開設(shè)的氣流通孔均布排列，氣流通孔的上方有擋液板。支承梁的底面開設(shè)的布液孔等距排布，旋流降液管與布液孔連通。旋流降液管可以是固定在內(nèi)壁的螺旋筋板結(jié)構(gòu)，也可以內(nèi)插的鋼絲螺旋結(jié)構(gòu)。旋流降液管的下方是布液傘，形狀錐形如傘。傘面可以不開漏液孔，也可以開設(shè)漏液孔，漏液孔直徑較大。上下層的支承梁安裝彼此垂直交錯(cuò)，或者在靠近支承梁的底部之間彼此以連通管橫向相互連通，以解決填料塔內(nèi)液體的趨壁問題。


圖1是一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承的橫剖結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖中的 1填料 2支承柵 3支承梁 4擋液板 5氣流通孔 6布液孔 7旋流降液管 8布液傘 9漏孔 10螺旋 11連通管 12積液層本實(shí)用新型專利提出的一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，它由支承梁3、支承柵2、旋流降液管7、布液傘8等組成。
支承梁3為上部敞開的三面折板式鋼結(jié)構(gòu)。支承梁3敞開部上方有填料的支承柵2，支承柵2的彎曲強(qiáng)度遠(yuǎn)好于現(xiàn)有的網(wǎng)板結(jié)構(gòu)，對(duì)上方填料的承載能力大大高于現(xiàn)有的網(wǎng)板。敞開部的氣體流體面積比(B1/B0)大體上與填料的空隙率相等。對(duì)于直徑大、單位面積上填料1的自身重量大、布液密度大的填料塔，支承梁3的兩端橫架在下方的支承大梁上。
支承梁3的兩側(cè)面開設(shè)的氣流通孔5均布排列，其開孔總面積與塔橫截面的比值力求接近填料的空隙率。氣流通孔5的上方有擋液板4，擋液板4的作用是防止液體不經(jīng)過布液傘8、直接經(jīng)過氣流通孔5降到下方，從而降低液體的均布性。擋液板4的角度β大小取值的原則是盡量使氣流通過的S1、S2、S3截面積時(shí)的流速變化小，以求阻力降低。按此原則優(yōu)化設(shè)計(jì)尺寸b和β。
填料塔中的液體分布會(huì)自發(fā)地向塔壁集聚，導(dǎo)致其橫截面的不均布性。支承梁3的底面開設(shè)的布液孔6等距排布，并且布液孔6之間的間距大小應(yīng)該盡量與支承梁3的頂部寬度尺寸B0相等，以便提高填料塔橫截面布液孔6排列總體上的均布性。布液孔6的大小以支承梁3上有一定的積液層12厚度為佳，以便通過積液層12內(nèi)液體的流通來提高同一條支承梁3縱向的液體均布性。不同支承梁3之間的液體橫向均布性，可以通過上下層的支承梁3安裝彼此相互垂直交錯(cuò)安裝，或者通過在靠近支承梁3底部加設(shè)連通管11得到改善。
旋流降液管7與支承梁3底面底布液孔6連通。旋流降液管7內(nèi)的螺旋10的結(jié)構(gòu)，可以是固定在內(nèi)壁的筋板螺旋10，也可以是內(nèi)插的鋼絲螺旋10。在螺旋10的導(dǎo)流作用下，從旋流降液管7出來的液體流動(dòng)為螺旋流，有利于提高周向布液的均勻性。
旋流降液管7的下方是布液傘8，形狀錐形如傘。布液傘8的直徑d和錐角α的大小，由要求單個(gè)布液傘8覆蓋的面積大小、布液強(qiáng)度(填料塔橫截面單位面積上的布液量)大小決定。同等布液強(qiáng)度下，要求單個(gè)布液傘8覆蓋的面積愈大，直徑d和錐角α也就較大。布液傘8覆蓋的面積大小一樣時(shí)，布液強(qiáng)度愈大，直徑d和錐角α就相反的取較小值。大直徑的布液傘8的傘面開設(shè)漏液孔9，以便消除布液傘8下方的無(wú)布液?jiǎn)栴}。小直徑的布液傘8的傘面可以開漏液孔9，也可以不開漏液孔9。漏液孔9的直徑宜大，以便克服堵塞和液體表面張力。
權(quán)利要求1.一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，由支承梁(3)、支承柵(2)、旋流降液管(7)、布液傘(8)等組成，其特點(diǎn)是支承梁(3)為上部敞開的三面折板式鋼結(jié)構(gòu)，支承梁(3)敞開部上方有填料的支承柵(2)，支承梁(3)兩側(cè)面開設(shè)氣流通孔(5)，氣流通孔(5)的上方有擋液板(4)，支承梁(3)的底面開設(shè)布液孔(6)，旋流降液管(7)與布液孔(6)連通，布液傘(8)在旋流降液管(7)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，其特征在于布液傘(8)的形狀錐形如傘，直徑較大的傘面開漏液孔(9)；直徑較小的傘面可以開漏液孔(9)，也可以不開漏液孔(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，其特征在于旋流降液管(7)可以是內(nèi)壁有固定的螺旋(10)筋板結(jié)構(gòu)，也可以是內(nèi)插鋼絲螺旋(10)的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種旋流漏孔傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，其特征在于上下層的支承梁(3)安裝彼此垂直交錯(cuò)安裝，或者在靠近支承梁(3)的底部之間彼此以連通管(11)橫向相互連通。
專利摘要一種旋流漏孔布液傘式均布結(jié)構(gòu)的填料支承，支承梁為上部敞開的三面折板式鋼結(jié)構(gòu)，支承梁敞開部上方設(shè)有填料的支承柵，支承強(qiáng)度大。支承梁兩側(cè)面均布排列的氣流通孔面積大，塔截面氣流均勻，阻力小。氣流通孔的上方有擋液板，支承梁底面開設(shè)的布液孔與旋流降液管連通，旋流降液管內(nèi)有導(dǎo)流螺旋結(jié)構(gòu)。因此，液體從旋流降液管出來時(shí)呈螺旋流狀態(tài)，再經(jīng)過下方的布液傘很均勻地噴淋到下方的填料層。布液傘的漏液孔使其下方也有同樣密度的噴淋液。上下層的支承梁安裝彼此垂直交錯(cuò)，或者在靠近支承梁的底部之間彼此以連通管橫向相互連通，以解決填料塔內(nèi)液體的趨壁問題。因此，這種填料支承的液體分布均勻性好。
文檔編號(hào)B01D53/18GK2885408SQ20062005010
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者彭德其, 俞天蘭, 吳金香, 俞秀民, 蔣少青, 劉桂英 申請(qǐng)人:株洲工學(xué)院帥科機(jī)械清洗研究所