CN205549693U

CN205549693U - 真空脱气罐

Info

Publication number: CN205549693U
Application number: CN201520895733.6U
Authority: CN
Inventors: 李龙军; 胡湘娥; 黄桂朝; 陈健
Original assignee: ZHONGSHAN KAIXUAN VACUUM TECHNOLOGY PROJECT Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Triumphant Vacuum Polytron Technologies Inc
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2025-11-10

Abstract

本实用新型公开一种真空脱气罐，真空脱气罐内具有至少一层脱气腔，每层脱气腔内设有至少一层填料层，每层填料层包括竖直叠置的多块波纹孔板，波纹孔板的波纹延伸方向与竖直方向之间具有一夹角，且相邻的两块波纹孔板的波纹交错设置，以形成多条开口于填料层顶面及底面的倾斜流道。本实用新型提出的真空脱气罐的脱气填料为多块波纹孔板叠置组成的孔板波纹填料，通过波纹孔板的倾斜设置及相邻波纹孔板之间形成的流道结构，使得流体在孔板波纹填料表面能够更加均匀地分布，从而获得良好的润湿铺展性能，提高其传质效率。并且，孔板波纹填料制造更加方便快捷。

Description

真空脱气罐

技术领域

本实用新型总体来说涉及一种化工脱气设备，具体而言，涉及一种具有孔板波纹填料的真空脱气罐。

背景技术

用于真空脱气罐的金属规整填料由于其结构规则、均匀、对称，规定了汽液流路，改善了沟流和壁流现象，具有压降小、通量大、分流效率高等优点，金属规整填料在精细化工、石油化工、化肥等众多领域的塔器内得到广泛应用。

现有变压器油真空脱气罐使用的是金属丝网波纹填料，但存在以下技术问题：丝网波纹填料表面并不能被液膜完全润湿，而是形成沟流、溪流等复杂的流动形式，导致脱气效果不佳。对于丝网波纹填料，存在压制过程中丝网容易断裂，而且在波峰和波谷处容易形成传质死区的缺点。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一个技术问题，提供一种脱气效果较佳且制造方便的真空脱气罐。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种真空脱气罐，其中，所述真空脱气罐内具有至少一层脱气腔，每层所述脱气腔内设有至少一层填料层，每层所述填料层包括竖直叠置的多块波纹孔板，所述波纹孔板的波纹延伸方向与竖直方向之间具有一夹角，且相邻的两块所述波纹孔板的波纹交错设置，以形成多条开口于所述填料层顶面及底面的倾斜流道。

根据本实用新型的其中一个实施方式，相邻的两块所述波纹孔板的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角相等。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述波纹孔板的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角为45°。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述孔板的开孔率为5％～15％。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述波纹孔板的波峰和波谷的顶端呈光滑圆弧状，所述波峰和波谷的顶端的曲率半径小于1/4倍的波峰或波谷的高度。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述波纹孔板上冲压有多个凹陷结构。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述波纹孔板上开设有多条细缝。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述填料层呈圆盘状。

根据本实用新型的其中一个实施方式，至少一层所述脱气腔内设有多层所述填料层，所述多层填料层上下叠放设置。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述填料层中的任一所述波纹孔板所在的平面，与相邻所述填料层中的任一所述波纹孔板所在的平面交错设置。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的真空脱气罐的优点和积极效果在于：本实用新型提出的真空脱气罐的脱气填料为多块波纹孔板叠置组成的孔板波纹填料，通过波纹孔板的倾斜设置及相邻波纹孔板之间形成的流道结构，使得流体在孔板波纹填料表面能够更加均匀地分布，从而获得良好的润湿铺展性能，提高其传质效率。并且，孔板波纹填料制造更加方便快捷。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施例的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种真空脱气罐的结构示意图；

图2是图1其中一层填料层俯视图；

图3是图2中沿直线A-A的剖视图；

图4是图2的局部放大示意图；

图5是根据一示例性实施方式示出的一种真空脱气罐中，填料层中相邻波纹孔板的立体结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1.罐体；11.第一脱气腔；12.第二脱气腔；13.进油口；14.出油口；15.第一抽真空口；16.第二抽真空口；2.填料层；21.波纹孔板；211.开孔；22.倾斜流道；F₀.直线；F₁.直线；F₂.直线。

具体实施方式

在对本实用新型的不同示例的下述描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶面”、“底面”、“波峰”、“波谷”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

参阅图1，图1中代表性地示出了能够体现本实用新型的原理的真空脱气罐的一个实施方式。

如图所示，在本实施方式中，该真空脱气罐的罐体1内部具有竖直排列的两层脱气腔，分别为第一脱气腔11和设置在第一脱气腔11下方的第二脱气腔12。罐体1顶部设有连通于第一脱气腔11的进油口13，罐体1底部设有连通于第二脱气腔12的出油口14，且罐体1侧壁还设有分别连通于第一脱气腔11和第二脱气腔12的第一抽真空口15和第二抽真空口16。其中，第一脱气腔11内设有一层填料层2，第二脱气腔12内设有两层填料层2，且第二脱气腔12内的两层填料层2竖直排列。

参阅图2至图4，图2中代表性地示出了本实用新型真空脱气罐的其中一层填料层2的俯视图，图3中代表性地示出了该层填料层2的沿A-A直线所做的剖视图，图4代表性地示出了该层填料层2的局部放大图。

如图所示，在本实施方式中，填料层2的形状呈圆盘状，且每层填料层2包括竖直叠置的多块波纹孔板21。其中，该波纹孔板21的波纹延伸方向(如附图中直线F₁或直线F₂所指的方向)与竖直方向(如附图中直线F₀所指的方向，即垂直于水平面的方向)之间具有夹角，且相邻的两块波纹孔板21的波纹交错设置，即相邻的两块波纹孔板21的波纹延伸方向之间亦具有夹角。基于上述结构，相邻的两块波纹孔板21之间形成了多条开口于填料层2顶面及底面的倾斜流道22，且这些倾斜流道22与竖直方向的夹角即等于波纹孔板21的波纹延伸方向与竖直方向的夹角。波纹孔板21上的多条倾斜流道22形成了类锯齿状通道结构，使得流体进入填料层2后，能够以近似锯齿或波浪的形式铺满填料层2，不易在波峰和波谷位置形成溪流积液，提高了汽、液的相互传递面积。

配合参阅图5，图5中代表性地示出了填料层2中相邻波纹孔板21的立体结构示意图。

如图所示，在本实施方式中，波纹孔板21是利用机械滚压的方式在金属孔板上滚压出锯齿状波纹而制成的。上述金属孔板的厚度可优选为0.15mm～0.20mm，金属孔板上形成的波纹棱线(即波纹延伸方向)与圆盘状填料层2的轴向(即竖直方向)之间具有一夹角。另外，上述金属孔板的材质优选为不锈钢、磷青铜或铝合金等防锈剂抗腐蚀性能较佳的金属或合金材料。并且，在本实施方式中，制造波纹孔板21所用的金属孔板，是通过在金属板上均匀开设开孔211的方式制成。

再次参阅图1，在本实施方式中，填料层2是通过将多块波纹孔板21竖直叠置而成的孔板波纹填料，制成一个整体的圆盘状结构的方式制造成型的。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的仅仅是能够采用本实用新型原理的多种真空脱气罐中的一个示例。应清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的真空脱气罐的任何细节或真空脱气罐的任何部件。

例如，并非为了符合本实用新型的原理，在本实施方式中，该波纹孔板21的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角为45°，且相邻的两块波纹孔板21的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角相等，即相邻的两块波纹孔板21的波纹延伸方向之间的夹角为90°。

并非相邻两块波纹孔板21的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角必须相等。并非当相邻两块波纹孔板21的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角相等时，该夹角必须为45°。在其他实施方式中，可以根据实际需要灵活调整上述结构，例如波纹孔板21的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角可优选为30°～60°。

又如，并非为了符合本实用新型的原理，在本实施方式中，波纹孔板21的波峰和波谷的顶端均由光滑圆弧状结构相接而成，即波峰和波谷的顶端均呈光滑圆弧状，以形成齿尖光滑的弧形锯齿状波纹结构。并且，波峰和波谷顶端的曲率半径小于1/4波峰或波谷的高度，波峰和波谷的曲率半径优选为0.5mm～2mm，形成的齿顶角优选为15°～75°。

并非波纹孔板21的波峰和波谷的顶端必须呈光滑圆弧状。并非波峰和波谷的顶端的曲率半径必须小于1/4倍的波峰或波谷的高度。在其他实施方式中，可以根据实际需要灵活调整。

又如，并非为了符合本实用新型的原理，在本实施方式中，波纹孔板21的开孔211率为10％，且开孔211的孔径为φ4mm，用以增加气液横向返混性能。另外，波纹孔板21上还开设有多条长度为5mm的细缝，以进一步加强湿润性能并可能形成双向渗透，且波纹孔板21上海冲压有多个例如凹陷结构的特殊纹理，以波纹孔板21的提高有效传质面积，同时提高填料层2的抗堵能力。

并非波纹孔板21的开孔211率及开孔211直径必须为以上数值。并非波纹孔板21上还必须开设细缝或凹陷结构。在其他实施方式中，波纹孔板21的开孔211率可优选为9％～12％，且开孔211的孔径可优选为3mm～6mm。并且，波纹孔板21上开设的细缝或特殊纹理的数量尺寸均可灵活调整。

需要说明的是，由于在本实施方式中，真空脱气罐的罐体1近似呈圆柱型，因此将填料层2设计为圆盘状结构，且该圆盘状结构的直径略小于罐体1的内径。但在其他实施方式中，根据不同需求或罐体1的不同形状，可灵活调整填料层2的形状。并且，由于本实施方式中的真空脱气罐的第二脱气腔12中设有两层填料层2，为了流经罐体1的流体能够在填料层2中充分混合，第二脱气腔12的其中一层填料层2实际是通过将其相邻的另一层填料层2轴向(即圆盘状结构的中心轴线方向)旋转90°后的方式设置的。在其他实施方式中，相邻填料层2之间的位置关系和设置方式亦可选择其他方式，并不限于上述旋转90°的设置方式。即，当多层填料层2上下叠放设置时，任何一种能够使填料层2中的任一波纹孔板21所在的平面，与相邻填料层2中的任一波纹孔板21所在的平面呈交错设置状态的改型，均能够实现上述充分混合流体的目的。容易理解的是，本实施方式是以具有两个脱气腔结构的罐体1为例，对本实用新型提出的真空脱气罐进行是理性的说明，在其他实施方式中，真空脱气罐的结构可以具有各种变化，例如，真空脱气罐的罐体内可只设置一个脱气腔结构，或者设置两个以上的脱气腔结构。又如，当真空脱气罐的罐体内设有多个脱气腔结构时，这些脱气腔可以是如本实施方式所述的直列式分布，亦可为例如水平分布等其他布置方式。

另外，对于不同大小的罐体来说，填料层的设置或制造方式可以有不同的选择。例如，对于直径较小的罐体，例如使用法兰连接的真空脱气罐，即通过本实施方式所描述的结构，将孔板波纹填料做成整体的圆盘状填料层，且填料层的直径略小于塔的内径。又如，对于直径较大的罐体，其填料层的尺寸亦较大，此时可将每层填料层分割成数块，并通过例如人孔等开孔位置放入罐体内，以在罐体内拉拼出完整的圆盘状或其他形状的填料层。

以下以变压器油脱气分离工艺为例，对本实用新型提出的真空脱气罐的具体脱气分离方式及其效果进行简要说明：在变压器油的脱气分离过程中，汽、液两相在填料层的波纹孔板的表面进行质量传递。理想状况是液体在波纹孔板的表面完全润湿，液膜均匀铺展，实现最大的汽、液接触面。然而通过对现有真空脱气罐的填料的实际运用发现，填料表面液体的流动并不是均匀的降膜流动，而是与填料结构有关的沟流、溪流或其他比较复杂的流动形式。本实用新型提出的真空脱气罐采用的类锯齿状通道结构设计，使得油液液在填料表面以波浪式或锯齿式铺满填料，不易在波峰和波谷位置形成溪流积液，同时液体在波纹孔板纹路(如开孔、凹陷结构和细缝)的毛细作用下，表面润湿实现最大化，较之现有的波纹结构，汽、液相互传递面积提高了数倍，其分离效率也得到显著的提高。

综上所述，本实用新型提出的真空脱气罐，通过将孔板波纹填料制成填料层的结构，大大增强了流体在填料材料表面上的润湿铺展能力，增大了有效传质作用面积。使得该真空脱气罐在相同的填料的比表面积下，比采用传统填料真空脱气罐的分离效率提高了40％以上。此外，由于本实用新型提出的真空脱气罐采用的孔板波纹填料更加易于制造，因此能够进一步提高产品质量，降低设备投资成本。再者，由于孔板波纹填料的持液量小，汽液流动阻力降低，汽液停留时间更短，有利于热敏性物料的分离，从而降低其平衡时间，节约能耗成本，提升可真空脱气罐的产品市场竞争力。

这里详细地描述和/或图示了示例性实施例。但本实用新型的实施例不限于这里所描述的特定实施例，相反，每个实施例的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施例的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施例的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。

Claims

1.一种真空脱气罐，其特征在于，所述真空脱气罐内具有至少一层脱气腔，每层所述脱气腔内设有至少一层填料层(2)，每层所述填料层(2)包括竖直叠置的多块波纹孔板(21)，所述波纹孔板(21)的波纹延伸方向与竖直方向之间具有一夹角，且相邻的两块所述波纹孔板(21)的波纹交错设置，以形成多条开口于所述填料层(2)顶面及底面的倾斜流道(22)。

2.根据权利要求1所述的真空脱气罐，其特征在于，相邻的两块所述波纹孔板(21)的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角相等。

3.根据权利要求2所述的真空脱气罐，其特征在于，所述波纹孔板(21)的波纹延伸方向与竖直方向之间的夹角为45°。

4.根据权利要求1所述的真空脱气罐，其特征在于，所述孔板的开孔(211)率为5％～15％。

5.根据权利要求1所述的真空脱气罐，其特征在于，所述波纹孔板(21)的波峰和波谷的顶端呈光滑圆弧状，所述波峰和波谷的顶端的曲率半径小于1/4倍的波峰或波谷的高度。

6.根据权利要求1所述的真空脱气罐，其特征在于，所述波纹孔板(21)上冲压有多个凹陷结构。

7.根据权利要求1所述的真空脱气罐，其特征在于，所述波纹孔板(21)上开设有多条细缝。

8.根据权利要求1所述的真空脱气罐，其特征在于，所述填料层(2)呈圆盘状。

9.根据权利要求1所述的真空脱气罐，其特征在于，所述脱气腔内设有多层所述填料层(2)，所述多层填料层(2)上下叠放设置。

10.根据权利要求9所述的真空脱气罐，其特征在于，所述填料层(2)中的任一所述波纹孔板(21)所在的平面，与相邻所述填料层(2)中的任一所述波纹孔板(21)所在的平面交错设置。