專(zhuān)利名稱:填充柱改良填充法的制作方法
本發(fā)明針對(duì)用于填充柱化學(xué)加工作業(yè)的柱填充或塔填充的廣義方面，加工作業(yè)有如吸收、解吸、蒸餾、提取、洗滌、干燥、冷卻，水處理等等。具體而言，本發(fā)明針對(duì)的是用于這類(lèi)化學(xué)儀器的一種新型的改良高效率，高性能填充體。
長(zhǎng)期以來(lái)，柱填充體或塔填充體被用于在許多涉及流體相互作用的化學(xué)處理中，提高效率和產(chǎn)量。一般地講，填充體是一種接觸媒介，在某些類(lèi)型的化學(xué)處理作業(yè)中為必不可少，諸如以上所提到是蒸餾和洗滌過(guò)程。在這些處理作業(yè)中，把一個(gè)液流和一個(gè)氣流，或和另一液流，共同引進(jìn)一個(gè)閉合的環(huán)境，例如一個(gè)柱塔，或其他器皿中，在兩中流動(dòng)體之間交換蒸餾或熱量，或此二者。在微觀規(guī)模上，這熱和質(zhì)的傳遞是由物理化學(xué)的定律所驅(qū)使。在較大或工業(yè)規(guī)模上，液體或氣體流的總的物理性和它們的混合環(huán)境，對(duì)這傳遞有相當(dāng)大的影響-流體接觸的大面積和相互作用，使給定處理過(guò)程的傳遞速度和效率提高，受限制的流體流量使總性能降低。
為了提高這些化學(xué)處理過(guò)程的效率和實(shí)用性，在過(guò)去使用過(guò)各種柱填充材料，以提高兩種相關(guān)材料流之間的基本接觸。在先有技藝中，填充材料的范圍，包括從早期使用的礫石和玻璃，到有特殊形狀的人造物體，諸如有孔圓柱，鞍形體，螺旋圈和有尖釘?shù)幕蛴懈窬W(wǎng)的球。后一類(lèi)合成填充體根據(jù)要求的用途，用塑料、金屬陶瓷制造，尺寸范圍從直徑為數(shù)公分到數(shù)寸公分。
填充柱或塔的性能受所用的柱填充材料的影響很大。因?yàn)樵诨瘜W(xué)處理過(guò)程中，填充柱常常是最關(guān)鍵的步驟，填充柱的性能，對(duì)產(chǎn)量，生產(chǎn)速度，以及過(guò)程的總經(jīng)濟(jì)活力有相當(dāng)大的影響，判斷一個(gè)柱填充過(guò)程性能能的最重要的參數(shù)，是它的傳熱或傳質(zhì)速度，及壓力降。最后一參數(shù)決定維持填充柱運(yùn)轉(zhuǎn)所必須的能源，柱填充的最好性能，可以最低的或可容許的壓力損耗提供最大的傳質(zhì)或轉(zhuǎn)熱速度。
有許多因素影響柱填充材料本身的性能。這些因素相互關(guān)連，是裝進(jìn)一個(gè)柱或塔內(nèi)，形成總填充材料的各個(gè)填充體的具體幾何形狀的產(chǎn)物。這些因素是互連、溝流、自然抽風(fēng)、結(jié)垢，不均勻流量，濕潤(rùn)和溢流等。
簡(jiǎn)而言之，互連發(fā)生于柱填充材料的個(gè)體在填充柱中的互相嚙合。這發(fā)生于填充體沒(méi)有統(tǒng)一的幾何形狀，并有突出部和開(kāi)口區(qū)的口時(shí)侯?；ミB造成不均勻流體的流動(dòng)形態(tài)，使固體沉積可能逐漸增大死空間，并減少可利用的表面積，從而降低柱的效率。
溝流指的是沿填充材料外表面的過(guò)量液流。發(fā)生于填充體在柱或塔內(nèi)不均勻分布。與之相似，自然抽風(fēng)指的是有過(guò)量的氣體，從分布不均勻的填充材料中的空心區(qū)域中通過(guò)。在這兩種情況下，流體流動(dòng)形態(tài)形改變，造成下降的傳遞速度和高壓力降，并且柱效率降低。
結(jié)垢發(fā)生于顆粒物質(zhì)在填充材料的表面上或在填充材料之間的死空間中沉積。減低流量，使結(jié)垢問(wèn)題加劇。減少可利用的表面積，而堵塞填充柱的一部分時(shí)，也會(huì)降低傳遞速度并增高柱內(nèi)的壓力降，所有這些因素造成總的不均勻液流和氣流，使柱的性能降低。
把柱填充表面濕潤(rùn)，提供氣/液或液/液接觸，對(duì)填充材料的運(yùn)轉(zhuǎn)是重要的。填充材料發(fā)生互連會(huì)使很大部分的表面積不能接受濕潤(rùn)，在一種給定的填充材料中，要求有產(chǎn)生可利用表面積大致總濕潤(rùn)的最低液體流量。這最低液體量要求稱為“濕潤(rùn)點(diǎn)”。
相反，填充材料的固有特點(diǎn)，限制一個(gè)量的液體流量。這限制隨有液體和氣體的流速變化。當(dāng)氣體速度超過(guò)給定液體流速的某一限度時(shí)，這限制便達(dá)到最高點(diǎn)，或稱“溢流點(diǎn)”。這氣體速度稱為“溢流速度”，在設(shè)計(jì)給定的化學(xué)過(guò)程填充柱尺寸和氣體速度時(shí)序以利用。
理想的柱填充在給定的柱工作參數(shù)下提供最低的濕澗點(diǎn)和最高的溢流點(diǎn)。這理想填充可以在最低液體流量和最高氣體速度下工作，使化學(xué)過(guò)程可以用較小的填充柱進(jìn)行。其結(jié)果，原始投資和隨后的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用可以降低。
在本技藝領(lǐng)域中已經(jīng)普遍承認(rèn)，六十多年來(lái)，高的傳遞速度只能利用柱填充取得，這種填充柱由于限制了柱內(nèi)的氣體流量，可提供一個(gè)大面積和相應(yīng)的大壓力降。因此，先有技藝領(lǐng)域中的理想填充原料，是在效率和總體性能之間互作消長(zhǎng)。因此，本發(fā)明的主要目的，是提出一種柱填充體，可以提供有低壓力降的高傳遞速度。
本發(fā)明的另一目的，是提出一種柱填充體，可以抑制互連和變形，和相隨的溝流，自然抽風(fēng)，結(jié)垢和流體流量不均勻等等問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的，是提供一種柱填充體，其表面積之大，足以在低濕潤(rùn)點(diǎn)取得填充表面的大致總濕潤(rùn)，并且能夠在柱工作條件下提供一個(gè)高溢流點(diǎn)。
本發(fā)明的上述目的和其他目的之所以能達(dá)到是因?yàn)樘岢隽艘环N填充材料，其中的填充體有特殊的內(nèi)外幾何形狀，產(chǎn)生最大量的濕潤(rùn)表面積而對(duì)氣流和液流有最低的阻礙。此外，本發(fā)明的填充體可有效地抑制互連和變形，從而把全部表面向氣流和液連暴露。并且，本發(fā)明的填充體后達(dá)到這些目的時(shí)，不拘它相對(duì)于流體的流動(dòng)方向。由于有這特殊的幾何形狀，可以把本發(fā)明的填充體隨意“傾”入柱或塔內(nèi)，不用擔(dān)心有不均勻的填充，和從此造成的溝流，自然抽風(fēng)和不均勻的流體流動(dòng)。
本發(fā)明的有獨(dú)特高效率和高性能的填充體之所以能達(dá)到這些目的，是因?yàn)樘岢隽艘环N大致對(duì)稱的填充體，其中有若干大致均勻分布的透空烽窩體。與先有技術(shù)領(lǐng)域：
中之不對(duì)稱填充體不同，這均勻?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)顯示了完全沒(méi)有相對(duì)于填充柱或塔中流體流動(dòng)方向的方向性。
更具體講，在本發(fā)明的理想實(shí)施方案中的填充體，是用一個(gè)大致縱向伸展的核心形成，其中有若干蛛網(wǎng)件，大致從上面徑向外伸，基本和核心徑向?qū)φ?。各徑向蛛網(wǎng)件結(jié)構(gòu)基本相同，由若干透空的蜂窩體形成，蜂窩體沿每一蛛網(wǎng)件的徑向范圍大致均勻分布，其結(jié)果，本發(fā)明的填充體有大致對(duì)稱的表面或構(gòu)造形狀，由徑向伸展的蛛網(wǎng)件外邊緣形成。一個(gè)附帶的結(jié)果，是本發(fā)明的填充體內(nèi)部容積，由若干透空蜂窩體形成，蜂窩體在整個(gè)容積內(nèi)大致均勻分布。
各蛛網(wǎng)件本身基本相同，最好由若干大致同心的弧形件形成，弧形件沿蛛網(wǎng)件的徑向范圍放置，互相有均勻的間隔。最好每一個(gè)弧形件固定在縱向伸展的核心上，提供結(jié)構(gòu)的整體性和填充體的強(qiáng)度。但是，核心并不必須每一個(gè)都完全伸到蛛網(wǎng)件的外緣。此外，成對(duì)相鄰的各弧形件互相同徑向伸展的支桿連接。這結(jié)構(gòu)形成每一蛛網(wǎng)件的透空蜂窩體，并提供補(bǔ)充的結(jié)構(gòu)整體性。這些互相連接的徑向伸展的支桿，可以沿各填充體的半徑對(duì)正，或互相交錯(cuò)。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案，可以由有各種結(jié)構(gòu)形狀的大致對(duì)稱蛛網(wǎng)件形成。例如，可以由若干有各種形狀孔眼的基本平面蛛網(wǎng)件形成，例如可用有圓形或多邊形孔眼的蛛網(wǎng)件，形成本發(fā)明的填充體。與此相似也可以用松散偏織的纖維或互相連接的支桿，形成蛛網(wǎng)件。但是可以理解到以用若干大致同心弧形件為宜，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)形狀的填充體，對(duì)流體的流動(dòng)方向最不敏感。
通過(guò)連接相鄰兩對(duì)蛛網(wǎng)件的裝置，可為本發(fā)明的填充體提供增高的結(jié)構(gòu)整體性，增大表面面積。在本發(fā)明的經(jīng)揭示的實(shí)施方案中，這些連接裝置有若干肋形件，遠(yuǎn)離填充體的核心，并把相鄰的蛛網(wǎng)件互相連接。按照這個(gè)方式，增加的蜂窩體形成填充體的總結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)變形的抵抗。當(dāng)把填充體在柱或塔中填充時(shí)，由于這些互相連接的肋形件，在相鄰蛛網(wǎng)件之間的空間上跨過(guò)，便又可以阻止相鄰球體件的互連。
徑向伸展肋形件的弧形件，可以有徐漸的弧形或多體面的形成。多面體式的弧形件最好由短直桿連續(xù)形成?？梢岳斫獾叫鞚u彎曲的弧形件，形成有大致球體的外結(jié)構(gòu)形狀的填充體。與此相似，多面體式弧形件，形成有大效多面體外結(jié)構(gòu)形狀的多面體。兩種結(jié)構(gòu)形狀都合理想，因?yàn)槎伎商峁┯写笾聦?duì)稱結(jié)構(gòu)形狀的填充體。并且，核心可以是實(shí)心的或空心的，有各種直徑和長(zhǎng)度。填充體本身的理想直徑，約為25mm至300mm以上。
并且，每一徑向伸展的蛛網(wǎng)件可沿其赤道平面平分，每一蛛網(wǎng)件被這樣切開(kāi)，在縱向上相對(duì)的兩個(gè)切分部分，可以互相側(cè)向偏置。蛛網(wǎng)件本身可以沿這些線，形成大致為平面形狀以外的形狀。例如可以把凹面或凸面蛛網(wǎng)件螺旋環(huán)繞核心。
下文的詳細(xì)敘述和相關(guān)的附圖，可供熟悉本技藝的人，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的了解。首先對(duì)附圖作簡(jiǎn)略敘述如下圖1為本發(fā)明理想實(shí)施方案的一個(gè)側(cè)視;
圖2為本發(fā)明圖1中實(shí)施方案沿平面Ⅱ-Ⅱ的局部剖視，表示一個(gè)蛛網(wǎng)件的構(gòu)造;
圖3為本發(fā)明圖1中理想實(shí)施方案，沿平面Ⅲ-Ⅲ的俯視，表示徑向伸展的蛛網(wǎng)件和相連的肋形件;
圖4表示另一實(shí)施方案;
圖5表示有切開(kāi)的或平分元件的另一實(shí)施方案局部剖視;
圖6表示設(shè)有突伸指桿的另一實(shí)施方案局部剖視。
細(xì)觀附圖1-4，基本相同的結(jié)構(gòu)舉例，用相同的號(hào)碼豐示，本發(fā)明揭示了一種高效率高性能改良填充體的理想實(shí)施方案，用號(hào)碼10作一般表示。填充體10用縱向伸展的核心12，和若干各用號(hào)14表示的，基本相似的蛛網(wǎng)件形成，蛛網(wǎng)件大致為半圓形，從核心12徑向外伸，基本上和核心軸線平。這對(duì)稱幾何結(jié)構(gòu)形狀給一個(gè)有大致球體結(jié)構(gòu)的填充體10定形，填充體沒(méi)有易于造成互連的不規(guī)則表面，大凹穴或突出部。
如圖2所示，每一個(gè)蛛網(wǎng)件14都有若干透空的蜂窩體16，蜂窩體沿每蛛網(wǎng)件14的徑向范圍大致均勻分布。雖然圖2所示的蜂窩體16有基本一致的尺寸，但認(rèn)為每一個(gè)蛛網(wǎng)件14中，蜂窩體16有各種不同尺寸屬于本發(fā)明的范圍。然而凡擅長(zhǎng)本技藝者可以理解到，最好有尺寸統(tǒng)一的透實(shí)蜂窩體16，因?yàn)檫@樣對(duì)整個(gè)填充體10的球體可提供理想的均勻度是有好處的。此外，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)提出，每一蛛網(wǎng)件14中的透空蜂窩體16的數(shù)目，可以與圖1-4所揭示的不同。
為了提高填充體結(jié)構(gòu)的整體性，至少在一些蛛網(wǎng)件14中Z需有裝置使蛛網(wǎng)件互相連接。在本發(fā)明的理想實(shí)施方案中，這就是說(shuō)把互相連接的蛛網(wǎng)件考慮為若干肋形件18，和核心12遠(yuǎn)離，而連接相鄰的蛛網(wǎng)件14，然而也可以連接不相鄰的蛛網(wǎng)件?？紤]把肋形件18和相鄰對(duì)的蛛形件14整體形成，位置可在從核心到每一蛛網(wǎng)件14外邊緣之間的任何地方。肋形件18在圖1中，在相鄰的蛛網(wǎng)件14之間伸出，基本和蛛網(wǎng)件垂直，肋形件18的這種安排，優(yōu)點(diǎn)是填充體10的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。然存在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，還可以應(yīng)用肋形件18的其他定向和結(jié)構(gòu)形狀。例如還可用V形的或傾斜的肋形件。凡熟悉本技藝的人可以領(lǐng)會(huì)，作連接的肋形件18，除了可提高填充體10的結(jié)構(gòu)整體性外，還在相鄰的蛛網(wǎng)件14之間，構(gòu)成增高的透空蜂窩體20。此外，在填充體裝入填充柱或塔中時(shí)，肋形件18還有防止相鄰填充體互連的作用。在整個(gè)填充體10中，可以把任何數(shù)目的肋形件18放在不同的位置上。
現(xiàn)參看圖2，該圖為填充體10沿Ⅱ-Ⅱ平面的一個(gè)局部剖視，表示每一個(gè)蛛網(wǎng)件14的理想構(gòu)造。每一蛛網(wǎng)件14最好由若干大致同心的弧形件22形成，弧形件最好互相在沿每一蛛網(wǎng)件14的徑向范圍中等距間隔。為了便利制造填充體10，并提供額外的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的剛性，考慮把每一個(gè)弧形件22和核心12整體形成。但是可以理解到，核心12不必須在填充體12的處表面之間完全伸展。并且，還考慮到把每一個(gè)弧形件22，沿其弧形的范圍在不同點(diǎn)切斷，也屬于本發(fā)明的范圍。這種切斷將提供增多的滴液點(diǎn)，如在下文中將有更詳細(xì)的討論，提高本發(fā)明填充體的效率。每個(gè)弧形件22至少通過(guò)一個(gè)徑向伸展的支桿24，和與它相鄰的弧形件連接。然而，為了形成透空蜂窩體16，并提高和蛛網(wǎng)件14的結(jié)構(gòu)整體性，從而提高和填充體10的整體性，最好用若干徑向伸展的支桿24，把相鄰的各對(duì)弧形件22連接。
還應(yīng)該注意到，圖2所示的核心12是空心的圓柱形，兩端敞口。這結(jié)構(gòu)形狀是理想的，因?yàn)榭商峁┰龃蟮谋砻娣e。但也考慮了實(shí)心的核心，因此也屬于本發(fā)明的范圍。
現(xiàn)參看圖4，圖中示本發(fā)明的另一實(shí)施方案，其中帶百位的標(biāo)圖號(hào)，表示的是與圖1-3理想實(shí)施方案中核心12，蛛網(wǎng)件14，蜂窩體16，肋形件18，弧形件22，支桿24及輻條26相似的結(jié)構(gòu)元件。在這個(gè)易代方案中，蛛網(wǎng)件114的弧形件122不是平滑的弧形。在這易代實(shí)施方案中，弧形件122為多面體形，不似圖2中的有平滑連續(xù)弧線的弧形件，而用一個(gè)連續(xù)系列的基本平直的部分形成。
可以理解引圖4所示的多面體弧形件，形成一個(gè)大致對(duì)稱的填充體，與圖2所示的平滑弧形的弧形件形成的大致為球體的填充體相反，有多面的外結(jié)構(gòu)形狀。兩種結(jié)構(gòu)形狀都是理想的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诒景l(fā)明的填充體中，構(gòu)成透空蜂窩體的大致均勻分布。此外，應(yīng)注意到在本發(fā)明的易代實(shí)施方案中，大致多面體形外結(jié)構(gòu)形狀，可以用任何數(shù)目的面形成。
還應(yīng)該注意到，雖然圖示的蛛網(wǎng)件14及114的結(jié)構(gòu)形狀屬于理想，但考慮到其他的結(jié)構(gòu)形狀也屬本發(fā)明的范圍。例類(lèi)，在大致平面的蛛網(wǎng)件中設(shè)有若干基本均勻分布的透空蜂窩體，也可以使用。這些蛛網(wǎng)件可以有大致平板的形狀，上面設(shè)有均勻分布的圓孔或多邊形孔。同樣也可以用松弛編織的透空網(wǎng)或網(wǎng)格，形成大致平面的蛛網(wǎng)件。然而應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是圖示的結(jié)構(gòu)形狀之所以可取，因?yàn)檫@些形狀對(duì)在填充柱中流體的流動(dòng)方向最不敏感。
雖然填充體10的理想結(jié)構(gòu)形狀，使用大致平面的蛛網(wǎng)件14及114，基本沿核心12及112縱向連續(xù)伸展，還考慮到為了制造蛛網(wǎng)件14及114的便利，可以把它沿垂直于核心12的赤道平面平分，如圖2及4中的輻條26及126所作定界。為了便于模鑄填充體10，可以把通過(guò)這樣平分的，大致縱向相對(duì)的一對(duì)蛛網(wǎng)件的分部，(圖未示)互相偏置。
圖5及6所示填充體10易代實(shí)施方案中，補(bǔ)充滴珠形成點(diǎn)30的形成，是通過(guò)把弧形件22，沿其弧線范圍，在不同的位置上切斷或平分。同樣，也可以通過(guò)把肋形件18(圖未示)或支桿24切斷或平分，形成增多的滴珠形成點(diǎn)，如標(biāo)圖號(hào)32所示。還考慮到在填充體內(nèi)各點(diǎn)上設(shè)置突伸指34形的補(bǔ)充滴珠形成點(diǎn)，也屬于本發(fā)明的范圍，如圖6所示。
這樣，凡對(duì)本技藝領(lǐng)域熟悉的人可以理解到，本發(fā)明的改良填充體10，提供了一種柱填充結(jié)構(gòu)中的表面區(qū)域的最佳幾何分布。如舉例的理想實(shí)施方案所示，這是通過(guò)縱向核心12及112，形成蛛網(wǎng)件14及114的同心弧形件22及122及徑向伸展的支桿24及124，和其中的若干透空蜂窩體16及116等等，有獨(dú)特對(duì)稱幾何結(jié)構(gòu)形狀而取得。這獨(dú)特內(nèi)外幾何形狀提供最大的暴露可濕潤(rùn)表面面積，而對(duì)氣流或液流有最低量的阻礙，無(wú)論填充體10和流體流動(dòng)的相對(duì)方向如何。
凡對(duì)本技藝領(lǐng)域熟悉的人將認(rèn)識(shí)到，推動(dòng)氣流抵抗填充柱或塔中液流的沖力，從任何填充介質(zhì)中通過(guò)所需的能源，在大多數(shù)情況下都是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，和填充介質(zhì)的工作效率同等重要。本發(fā)明的填充體由于有獨(dú)特的透空對(duì)稱幾何形狀，使氣流和液流可以自由而均勻地從整個(gè)結(jié)構(gòu)中通過(guò)，而同時(shí)提高大接觸表面面積。流體流動(dòng)的這種抵阻力，無(wú)論填充體10在填充柱或填充塔中的方向如何，都可以取得。其結(jié)果，可以把填充體10傾入柱或塔內(nèi)，不必?fù)?dān)心流體流動(dòng)被阻斷，和相隨產(chǎn)生的問(wèn)題。
此外，作連接的肋形件18和118放在填充體10表面的周?chē)蚋浇捎行У匾种葡噜徧畛潴w部分在填充柱或塔內(nèi)變形和互連。同樣，填充體10外表面的周?chē)鷽](méi)有任何突出部分，還可以防止各個(gè)填充體作不利的互連和移動(dòng)。因此，流體在裝有本發(fā)明的改良填充體的柱內(nèi)的流動(dòng)，在整個(gè)柱范圍內(nèi)都是均勻的，沒(méi)有通常隨不均勻流動(dòng)帶來(lái)的溝流，自然抽風(fēng)，和結(jié)垢等問(wèn)題。
除此此外，由于流體的流量在各個(gè)填充體10的內(nèi)空間不受阻礙，從給定尺寸的填充體，可以取得最高度的表面面積。和先有技藝領(lǐng)域中的寬平表面比較，本發(fā)明的填充體的表面積，由于有大量相對(duì)小的表面區(qū)和弧面區(qū)，故表面區(qū)域有最佳化的持久可濕性。由于流體表面張力及重力和本發(fā)明的較小弧面或傾斜表面的相互作用，這些傾斜或弧形表面，和先有技藝領(lǐng)域中的寬平表面相反，可以較有效地濕潤(rùn)。
沿著這幾個(gè)方向可以理解到，形成本發(fā)明肋形件，支桿和弧形件等的各種結(jié)構(gòu)元件，可以有各種截面積，從簡(jiǎn)單的圓形截面，到復(fù)雜的有肋的或槽形截面面積，可以進(jìn)一步增大可用表面，并提高本發(fā)明填充體的可濕潤(rùn)性。而且，形成本發(fā)明填充體的大量互相連接的小結(jié)構(gòu)元件，還可以提供優(yōu)異程度的結(jié)構(gòu)彈性并抵抗變形。
對(duì)本發(fā)明填充體的總有效性更重要的，是大量的交叉元件可以提供最大數(shù)目的滴液點(diǎn)。一個(gè)滴液點(diǎn)是一個(gè)區(qū)域，里面的液體傾向于由于毛細(xì)吸引和重力作用而結(jié)集、并斷開(kāi)成為滴珠。滴珠的形成對(duì)任何填充介質(zhì)的性能極端有益，因?yàn)榭梢源鬄樵龃髿?液和液/液互相作用的可用表面面積。本發(fā)明填充體的交叉元件便提供這種滴液點(diǎn)。本發(fā)明的這種新穎結(jié)構(gòu)形狀，增加的滴液點(diǎn)的數(shù)目，比先有技藝增多數(shù)倍到一百倍以上。這樣，本發(fā)明的填充體除去了提供無(wú)限制的流體流量和增大表面面積外，還顯著地增加滴珠的形成，進(jìn)一步提高其傳質(zhì)和傳熱的有效性。
應(yīng)該注意到本發(fā)明的填充體，僅需通過(guò)增減蛛網(wǎng)件或每一蛛網(wǎng)件中的弧形件，便可以把填充體定為各種尺寸。這樣，便可以在所有的各種尺寸規(guī)格中，保持填充體的統(tǒng)一幾何形狀。并且，本發(fā)明的填充體可以用與廣泛的預(yù)期工作環(huán)境有兼容性的各種材料制造，例如，填充體可以用塑料、金屬、玻璃或陶瓷制造。
最后，應(yīng)理解到本文揭示的本發(fā)明的實(shí)施方案，僅對(duì)本發(fā)明的原理作出闡述，還可以采用其他的結(jié)構(gòu)變化和設(shè)計(jì)變化，而仍屬本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，作為舉例而非作限制而言，還可以增加透空蜂窩體或許多徑向伸展的支桿或弧形件，或把肋形件切斷或平分，進(jìn)一步增多滴液點(diǎn)的數(shù)目。并且，如上文所討論，可以把蛛網(wǎng)件平分并互相側(cè)向傾斜，或作成大致平面以外的形狀。此外，在填充體內(nèi)的各點(diǎn)上，還可以設(shè)置突指。但是，應(yīng)該理解到，最好使用本發(fā)明圖示實(shí)施方案中的大致幾何對(duì)稱的填充體。因此，本發(fā)明不受限于附圖所示和本文所詳述的具體方案。
權(quán)利要求
1.一種用于填充柱，塔或類(lèi)似器械里的改良高效率高性能填充體，該填充體，該填充體中有以下各項(xiàng)一個(gè)縱向伸展的該核心若干蛛網(wǎng)件大致從該核心徑向伸展，基本和核心軸向?qū)φ?，每一個(gè)該蛛網(wǎng)件由若干大致同心的弧形件形成，弧形件沿每一個(gè)該蛛網(wǎng)件的徑向范圍，互相大致均勻間隔，相鄰對(duì)的該弧形件相互至少用一根大致徑向伸展的支桿連接，形成若干透空蜂窩體，蜂窩體沿每一該蛛網(wǎng)件的徑向范圍，大致均勻分布；連接至少一部分該蛛網(wǎng)件的裝置，該連接裝置中有若干肋形件遠(yuǎn)離該核心，在至少一部分該蛛網(wǎng)件之間連接，從而該填充體設(shè)有若干透空蜂窩體，在填充體的全部大致對(duì)稱的結(jié)構(gòu)形狀中，從填充體的核心向外大致均勻分布。
2.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之改良填充體，其特征為每一個(gè)該弧形件有平滑的弧形，從而形成有大致球體外結(jié)構(gòu)形狀的填充體。
3.如權(quán)利要求
第1項(xiàng)中之改良填充體，其特征為該弧形件有多面體形式，從而形成有大致多面體外結(jié)構(gòu)形狀的填充體。
4.一種用于填充柱，塔或數(shù)似器械里的改良高效率高性能填充體，該填充體中有以下各項(xiàng)一個(gè)縱向放置的大致同心的弧形件，從該核心徑向伸展，互相間有大致均勻的間隔;若干大致徑向伸出的支桿，互相大致等距間隔，連接該弧形件的相鄰對(duì)，在有大致對(duì)稱結(jié)構(gòu)形狀的一個(gè)填充體內(nèi)，形成若干大致等距間隔的透空蜂窩體。
5.如權(quán)利要求
第4項(xiàng)中之改良填充體，另有肋形件，連接至少一部分該弧形件。
6.如權(quán)利要求
第5項(xiàng)中之改良填充體，其特征為該連接裝置中有若干肋形件遠(yuǎn)離該核心，連接相鄰的弧形件。
7.如權(quán)利要求
第4項(xiàng)中之改良填充體，其特征為該弧形件有平滑的弧形，從而形成一個(gè)有大致球形結(jié)構(gòu)形狀的填充體。
8.如權(quán)利要求
第4項(xiàng)中之改良填充體，其特征為該弧形件為多面體形式，從而形成有大致多面體外結(jié)構(gòu)形狀的一個(gè)填充體。
9.如權(quán)利要求
第4項(xiàng)中之改良填充體，其特征為該核心為實(shí)心體。
專(zhuān)利摘要
用于填充柱的改良填充體由若干縱向伸展的核心形成，有若干蛛網(wǎng)件從核心大致徑向伸出。蛛網(wǎng)件基本和核心軸向?qū)φ?，由若干透空蜂窩體形成。填充體提供填充柱內(nèi)最大量的可濕潤(rùn)表面面積，和對(duì)流體流量有最低障礙的滴珠形成點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F3/10GK86106032SQ86106032
公開(kāi)日1987年7月29日 申請(qǐng)日期1986年9月12日
發(fā)明者郎果傑 申請(qǐng)人:郎果傑導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan