本發(fā)明涉及一種新型散堆填料,適用于煉油、石化、化工、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域中的精餾、吸收、萃取等過程,是氣液傳質(zhì)傳熱的重要設(shè)備,具有高效、高通量、制作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù):
填料塔是一種重要的化工分離設(shè)備,廣泛應(yīng)用于煉油、石化、化工、環(huán)保、醫(yī)藥領(lǐng)域的精餾、吸收、萃取等傳質(zhì)分離過程。填料是填料塔的核心構(gòu)件,它提供了氣液兩相接觸傳質(zhì)與換熱的表面,與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性能。目前,填料的開發(fā)與應(yīng)用是沿著散堆填料與規(guī)整填料兩個(gè)方向進(jìn)行。雖然散堆填料的綜合性能不及規(guī)整填料,但其投資省,裝卸簡易,對塔內(nèi)件制作、安裝的要求低,因而散堆填料十分廣泛地應(yīng)用于工業(yè)分離過程。
工業(yè)上廣泛應(yīng)用的散堆填料可分為實(shí)體填料和絲網(wǎng)填料,絲網(wǎng)填料由金屬絲制成,比表面積大,傳質(zhì)性能和流體力學(xué)性能好,但成本高容易堵易腐。實(shí)體填料有鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、矩鞍環(huán)、扁環(huán)等,可以采用金屬、塑料、陶瓷材質(zhì),它們具有通量大、壓降低等優(yōu)點(diǎn),陶瓷材質(zhì)的填料還可以耐酸耐熱耐腐蝕,但實(shí)體填料傳質(zhì)效率相對較低。不同的散堆填料適用的分離過程不同,近年開發(fā)的代表性散堆填料有impac填料、超級扁環(huán)填料、雙鞍環(huán)填料等等,開發(fā)趨勢是逐漸向自規(guī)整化、增大空隙率和減少壓降、增大比表面積、改善潤濕性能發(fā)展。中國專利cn1676209a公開了一種泡沫陶瓷環(huán)形填料,采用具有三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的泡沫陶瓷為材質(zhì)加工圓環(huán)體散堆填料,兼?zhèn)洵h(huán)狀填料和絲網(wǎng)填料優(yōu)點(diǎn),但該填料結(jié)構(gòu)簡單,套疊堆積和傳質(zhì)死區(qū)不可避免,傳質(zhì)效率提高有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種雙扭環(huán)散堆填料,與傳統(tǒng)散堆填料相比,獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式,更高的高徑比,帶一定傾角的環(huán)結(jié)構(gòu),改善了液體流動,抑制軸向返混,提高了傳質(zhì)效率,降低了壓降。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種雙扭環(huán)散堆填料,包括兩個(gè)左右對稱且相切的填料環(huán)組成,相切位置的側(cè)壁為上下相連一體制出,兩個(gè)左右對稱的填料環(huán)的半環(huán)相向半環(huán)一體制出;所述兩個(gè)環(huán)組成的形成方式為:在一條形填料片的兩側(cè)對稱制出一縫隙,縫隙延伸至填料片的兩側(cè)窄邊邊緣,填料片兩端的縫隙上下兩側(cè)半片交錯(cuò)相反方向固接在一起。
而且,所述填料片為金屬或塑料片厚度為0.1-1.2mm。
而且,所述金屬或塑料片為光滑或拉有細(xì)紋、打孔、開槽、卷邊。
而且,所述填料環(huán)為圓形、橢圓形、三角形、四邊形或五邊形。
而且,在每個(gè)填料環(huán)內(nèi)制有向圓形方向的2-4個(gè)的矩形舌片,舌片內(nèi)彎方向與環(huán)形金屬或塑料片彎曲方向一致,內(nèi)彎角度增加10-90°。
而且,所述填料環(huán)拼接方式為螺紋孔、螺栓孔、粘接、焊接或鑲嵌結(jié)構(gòu)。
而且,所述填料環(huán)高度為3-50mm,寬度為5-100mm,長度為10-200mm。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
1、本發(fā)明提供的填料環(huán)采用的不對稱環(huán)的結(jié)構(gòu),避免了填料間的套疊現(xiàn)象,自規(guī)整化加強(qiáng),增大空隙率,使填料間為點(diǎn)接觸而不是線接觸,提高傳質(zhì)效率;2、本發(fā)明提供的填料環(huán)采用帶一定傾角的環(huán)結(jié)構(gòu),減少流體在填料表面的溝流,改善流體在填料表面的流動狀況,且可進(jìn)一步采用細(xì)紋、打孔等措施改善填料潤濕性能;3、本發(fā)明提供的填料環(huán)采用雙環(huán)結(jié)構(gòu),使得填料的高徑比得到提升,裝填時(shí)趨于水平放置,因此迎風(fēng)面小,阻力小,通量大,壓降?。?、本發(fā)明提供的填料環(huán)制作方法簡單,成本較低;5、本發(fā)明提供的填料環(huán)雙扭環(huán)也可以添加翅片,增大比表面積,改善傳質(zhì)效率。
附圖說明
圖1雙環(huán)制作示意圖;
圖2雙環(huán)正面圖;
圖3為梅花形不對稱雙環(huán)填料結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為帶翅片的圓形不對稱雙填料結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為五邊形不對稱雙環(huán)填料結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖2的仰視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)一步說明,下述實(shí)施例是說明性的,不是限定性的,不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
一種雙扭環(huán)散堆填料,包括兩個(gè)左右對稱且相切的填料環(huán)組成,相切位置的側(cè)壁為上下相連一體制出,兩個(gè)左右對稱的填料環(huán)的半環(huán)相向半環(huán)一體制出;具體由兩個(gè)不對稱具有一定傾角的圓環(huán)形、規(guī)則或不規(guī)則多邊形環(huán)組成,一般是由0.1-1.2mm金屬或塑料片兩側(cè)對稱或不對稱切開后反向彎曲拼接成圓環(huán)形、規(guī)則或不規(guī)則多邊形,如圓形、橢圓形、三角形、四邊形、五邊形等。拼接方式可以為螺紋孔、螺栓孔、粘接、焊接或鑲嵌結(jié)構(gòu)等。根據(jù)分離效率要求不同,雙扭環(huán)填料可以分為不同型號,填料高度為3-50mm,寬度為5-100mm,長度為10-200mm。每個(gè)彎曲金屬或塑料片上還可開2-4個(gè)矩形舌片內(nèi)彎成翅片,增加填料表面積,提高分離效率。
實(shí)施例1
如圖2所示,一種新型的雙扭環(huán)散堆填料,由兩個(gè)不對稱具有一定傾角的圓環(huán)組成,制作方法為:厚0.1mm,高3mm塑料片兩側(cè)對稱切開后反向彎曲成圓形后以粘接拼接而成。彎曲成的填料高度為3mm,寬度為5mm,長度為10mm。該填料采用的不對稱帶一定傾角的環(huán)結(jié)構(gòu),可改變填料接觸方式,改善填料表面流體的流動狀況,提高傳質(zhì)效率,降低壓降,可自規(guī)整化,制作方法簡單易行。
實(shí)施例2:
一種新型的雙扭環(huán)散堆填料,由兩個(gè)不對稱具有一定傾角的梅花形環(huán)組成,制作方法為:厚0.6mm,高10mm金屬片兩側(cè)對稱切開后反向彎曲成梅花形后以焊接拼接而成。彎曲成的填料高度為10mm,寬度為20mm,長度為40mm。該填料采用的不對稱帶一定傾角的環(huán)結(jié)構(gòu),可改變填料接觸方式,改善填料表面流體的流動狀況,提高傳質(zhì)效率,降低壓降,可自規(guī)整化,制作方法簡單易行,類似圖圖3,但是沒有孔穴。
實(shí)施例3:
一種新型的雙扭環(huán)散堆填料,由兩個(gè)不對稱具有一定傾角的五邊形環(huán)組成,制作方法為:厚1.2mm,高20mm金屬片兩側(cè)對稱切開后反向彎曲成五邊形后以螺紋孔拼接而成。彎曲成的填料高度為20mm,寬度為40mm,長度為80mm。該填料采用的不對稱帶一定傾角的環(huán)結(jié)構(gòu),可改變填料接觸方式,改善填料表面流體的流動狀況,提高傳質(zhì)效率,降低壓降,可自規(guī)整化,制作方法簡單易行。
實(shí)施例4:
一種新型的雙扭環(huán)散堆填料,由兩個(gè)不對稱具有一定傾角的圓環(huán)組成,制作方法為:厚1mm,高40mm拉細(xì)紋的金屬片兩側(cè)不對稱切開后反向彎曲成圓形后以螺栓孔拼接而成。彎曲成的填料高度為40mm,寬度為75mm,長度為150mm。該填料采用的不對稱帶一定傾角的環(huán)結(jié)構(gòu),可改變填料接觸方式,改善填料表面流體的流動狀況,拉細(xì)紋的填料表面潤濕性能更佳,提高傳質(zhì)效率,降低壓降,可自規(guī)整化,制作方法簡單易行。
實(shí)施例5:
一種新型的雙扭環(huán)散堆填料,由兩個(gè)不對稱具有一定傾角的圓環(huán)組成,制作方法為:厚1.2mm,高50mm金屬片兩側(cè)對稱切開后反向彎曲成圓形后以螺栓孔拼接而成。彎曲成的填料高度為50mm,寬度為100mm,長度為200mm。每個(gè)彎曲金屬片前后排列開2個(gè)矩形舌片,前面舌片內(nèi)彎30°成翅片,后面舌片內(nèi)彎60°成翅片,共8個(gè)翅片。該填料采用的不對稱帶一定傾角的環(huán)結(jié)構(gòu),可改變填料接觸方式,改善填料表面流體的流動狀況,提高傳質(zhì)效率,降低壓降。增加翅片進(jìn)一步增加了大型號的填料表面積,實(shí)現(xiàn)液體多點(diǎn)分配,減少流體在填料表面的溝流,可自規(guī)整化,制作方法簡單易行。
本發(fā)明提出的一種新型的雙扭環(huán)散堆填料,已通過較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述,相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的結(jié)構(gòu)和連接方法進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合,來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是,所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的,他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。