CN101947429A - 过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料及其制造方法 - Google Patents

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陈桂珍
杨银如
林秀锋
杨运财
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Abstract

一种过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料，它主要由填料片拼凑而成一盘状填料，其特征在于所述的相邻两盘填料各自的接触区域设计成无死角、空隙增大的弧形过渡结构，构成每盘填料的填料片上其它区域均保持已有填料的结构形式并形成填料主体内可使气液相互接触传热、传质的气体液体通道；所述的方法是：采用不锈钢或铝或铜制成的金属料带来制造填料片，通过设计改进波纹上下模具两侧结构后，在所述填料片的波纹压制过程中，两侧边缘形成过渡圆弧，而填料片中间区域结构形式并不改变以形成良好流体力学和传质性能的主体表面；从而生产出具有过渡圆弧边缘改进型板波纹规整填料；它具有设计合理、结构简单、加工容易，使用过程中能有效的改善气液分布，增大了气液通量，减小盘间接触点阻力，提高填料传热、传质效果等特点。

Description

过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料及其制造方法
技术领域
本发明涉及的是一种由金属材料制成的，可用于石油化工、精细化工、气体分离等行业精馏塔、吸收塔、萃取塔、汽提塔、水洗塔等传热、传质设备中，边缘波纹横截面通过过渡弧形优化改进的板波纹规整填料。
背景技术
规整填料自上个世纪八十年代开始因其通量大、阻力小、效率高、安装方便等优势逐步显现，在石油、化工、深冷、轻工等工业领域中得到了广泛应用。到目前为止，规整填料已赢得了塔内件设备业务相当大的市场份额，并且其市场份额还在进一步扩大之中。 
板波纹规整填料是众多规整填料中性能较为优良的一种产品，通常由不锈钢、铝、铜等金属薄片压制成横截面成三角形的波纹片，并组装成盘。填料片波纹与塔轴线方向一般成30°、45°两种角度。为了改善填料塔中气液分布，板片上可选择冲切小孔或表面糙化处理。在填料组装成盘时，相邻两片填料波纹纹路相反，两盘填料上下交错呈90°安放。
填料塔内相邻两盘填料接触区域，流道死角的存在和流道方向的骤变导致了该区域容易积液，从而导致压降急剧增加，造成局部液泛，限制了整个填料塔通量和效率的提高，同时在该区域气液接触时间太长也为气液返混创造了条件，导致填料传热、传质效率下降，直接影响到规整填料塔的正常操作。
发明内容
本发明的目的在于克服上述提及的不足，提供一种改良的、能改善两盘填料接触区域气液流动状态和接触效果的过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料及其制造方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的，它主要由填料片拼凑而成一盘状填料，所述的相邻两盘填料各自的接触区域设计成无死角、空隙增大的弧形过渡结构，构成每盘填料的填料片上其它区域均保持已有填料的结构形式并形成填料主体内可使气液相互接触传热、传质的气体液体通道。
所述的填料片每侧边缘的弧形过渡结构的宽度相等或不等，且不超过所述原填料片宽度的四分之一。
所述的相邻填料片之间设置有呈反向排列的纹路，并在填料盘中形成有无数气液通道；所述的填料盘外加设有固定密封圈。
所述的填料片采用不锈钢、铝、铜带制造而成，两边边缘弧形过渡结构中的纹路设计为弧形状，而中间的主体部分仍为普通板波纹填料的纹路结构。
一种如上所述的具有过渡圆弧边缘改进型板波纹规整填料的制造方法，该方法是：采用不锈钢或铝或铜制成的金属料带来制造填料片，通过设计改进波纹（大纹）上下模具两侧结构后，在所述填料片的波纹压制过程中，两侧边缘形成过渡圆弧，而填料片中间区域结构形式并不改变以形成良好流体力学和传质性能的主体表面；从而生产出具有过渡圆弧边缘改进型板波纹规整填料。
本发明与现有技术相比，具有设计合理、结构简单、加工容易，使用过程中能减缓填料盘间积液情况，增大了气液通量，减小盘间接触点阻力，有效改善气液分布，提高填料传热、传质效果等特点。
附图说明
图1是本发明外观示意图。
图1A是沿图1中线A-A剖视图。
图1B是沿图1中线B-B剖视图。
图2是本发明成盘后俯视图。
图3是普通板波纹填料成盘后俯视图。
图4是填料盘装入塔中的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图与实施例对本发明作进一步说明：本发明主要由填料片拼凑而成一盘状填料，所述的相邻两盘填料各自的接触区域设计成无死角、空隙增大的弧形过渡结构，该结构可以对液体进行疏导，增大了气液通量，有利于该区域的气液分布，而在构成每盘填料的填料片上其它区域均保持已有填料的结构形式并形成填料主体内可使气液相互接触传热、传质的气体液体通道。
所述的填料片每侧边缘的弧形过渡结构的宽度相等或不等，且不超过所述原填料片宽度的四分之一。
所述的相邻填料片之间设置有呈反向排列的纹路，并在填料盘中形成有无数气液通道；所述的填料盘外加设有固定密封圈。
所述的填料片采用不锈钢、铝、铜带制造而成，两边边缘弧形过渡结构中的纹路设计为弧形状，而中间的主体部分仍为普通板波纹填料的纹路结构。
一种具有过渡圆弧边缘改进型板波纹规整填料的制造方法，该方法是：采用不锈钢或铝或铜制成的金属料带来制造填料片，通过设计改进波纹上下模具两侧结构后，在所述填料片的波纹压制过程中，两侧边缘形成过渡圆弧，而填料片中间区域结构形式并不改变以形成良好流体力学和传质性能的主体表面，从而生产出具有过渡圆弧边缘改进型板波纹规整填料。
如图1所示，本发明采用不锈钢、铝、铜等金属料带为主制造，两侧边缘波纹11横截面设计为过渡弧线状，由三角形横截面逐步过渡成弧形。主体部分12仍为常规板波纹填料的波纹结构。填料片边缘设计B-B剖面图见图1B，主体部分A-A剖面图见图1A，边缘结构优化设计有多种结构形式。
如图2所示，本发明成品呈盘状，每个填料盘由无数该填料片拼凑而成；相邻填料片之间纹路呈反向排列，在填料盘中形成了无数气液流道。
本发明所述的填料片在成盘后装入填料塔内部的局部示意如图4所示。在现有规整填料技术中，液体通过填料流道沿塔向下流动，在两盘填料之间进行混合和再分布，但由于相邻两盘填料交错放置，填料流道骤变导致阻力较大，流道存在死角，液体在此处易积累，压降增加，气液易返混，传质效率下降。为了改变这种情况，相邻两盘填料接触区域41设计成为过渡弧线状的优化结构。图2和图3对比显示，两盘填料接触区域的优化设计增大了该区域空隙空间，消除了流道死角，并起着一定的导流作用，能够有效地消除积液，减小该区域的阻力，增加了气液通量，防止气、液返混接触，提高填料传热、传质效率。而填料盘主体42、43仍是按照常规板波纹规整填料的形态设计，气体、液体在填料主体通道42、43内相互接触进行传热、传质过程。
填料片在波纹压制过程中，通过上下模具边缘的改进设计，从而使填料片上下部分形成过渡圆弧边缘结构，中间区域保留填料片原有良好的流体力学和传质性能表现的设计结构，而边缘过渡圆弧区域消除了原有的死角结构，减缓了液体在此处积累情况，从而改善了气液的接触，有利于填料传质性能的提高；该改良型规整填料压降小、效率高、气液分布良好。

Claims (5)

1.一种过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料，它主要由填料片拼凑而成一盘状填料，其特征在于所述的相邻两盘填料各自的接触区域设计成无死角、空隙增大的弧形过渡结构，构成每盘填料的填料片上其它区域均保持已有填料的结构形式并形成填料主体内可使气液相互接触传热、传质的气体液体通道。
2.根据权利要求1所述的过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料，其特征在于所述的填料片每侧边缘的弧形过渡结构的宽度相等或不等，且不超过所述原填料片宽度的四分之一。
3.根据权利要求1或2所述的过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料，其特征在于所述的相邻填料片之间设置有呈反向排列的纹路，并在填料盘中形成有无数气液通道；所述的填料盘外加设有固定密封圈。
4.根据权利要求3所述的过渡弧形边缘改进型板波纹规整填料，其特征在于所述的填料片采用不锈钢、铝、铜带制造而成，两边边缘弧形过渡结构中的纹路设计为弧形状，而中间的主体部分仍为普通板波纹填料的纹路结构。
5.一种制造如权利要求1或2或3或4所述的过渡圆弧边缘改进型板波纹规整填料的方法，该方法是：采用不锈钢或铝或铜制成的金属料带来制造填料片，通过设计改进波纹上下模具两侧结构后，在所述填料片的波纹压制过程中，两侧边缘形成过渡圆弧，而填料片中间区域结构形式并不改变以形成良好流体力学和传质性能的主体表面；从而生产出具有过渡圆弧边缘改进型板波纹规整填料。
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