CN2254373Y

CN2254373Y - 波纹填料

Info

Publication number: CN2254373Y
Application number: CN 96218856
Authority: CN
Inventors: 刘长学; 成建; 成枫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1997-05-21
Anticipated expiration: 2006-08-07

Abstract

一种波纹填料，由许多波纹片规则地拼接组对而成，波纹片上有许多中心距为3～20mm的小喷射窗口，窗口开口形状为矩行，长3～25mm，宽1～4mm，每3～5个小喷射窗口为一组，相邻两组喷射窗口开口方向相反，开口方向相对的两组之间有一个大喷射窗口，其开口形状为矩行，长3～25mm，宽2～10mm。大小喷射窗口的开口与波纹片夹角均为5～30°，波纹片为均布刺微孔或轧毛刺的粗糙面。

Description

波纹填料

本实用新型涉及一种喷射式规整波纹填料，是一种用于炼油、化工、石油化工、轻工等行业各种分馏塔、吸收塔、解吸塔、洗涤塔、萃取塔、混合器、汽提塔内的新型高效高弹性喷射式规整波纹填料。

在已有填料塔技术中，上述塔内使用的规整填料多数是麦勒派克(Mellapak)，我国称作孔板波纹填料。由于孔板波纹填料在波纹片上冲有Φ3～5mm的圆孔，开孔率约10％左右，因此孔板波纹填料的实际比表面积较不开园孔的填料片减少10～25％，比表面积的减少实际上减少了传质及传热的场所，无疑要影响每米填料的理论板数及分离效率。同时气体从波纹片构成的规则几何通道中自下而上通过，液体沿波纹片自上而下流动，气体和液体尽管表面上是逆流接触，但由于气体流动几乎畅通无阻，气体的湍动较缓和，气体与液体之间的接触时间短接触不充分，加之液膜的湍动及更新较缓慢，因此直接影响了传质传热效果，影响了填料的板效率及分离效率，严重时影响塔的正常操作。

本实用新型的目的是提供一种喷射式规整波纹填料，它能有效地克服上述现有技术的缺点。该新型规整波纹填料比表面积大、压降小、板效率高、自分布能力强、分离效率高。

本实用新型的目的是这样实现的：波纹填料(图1)有非常规则的结构，在塔的截面上可以形成几乎完全相同的几何通道组成若干对称的传质小单元，填料片之间彼此平行垂直排列，波纹方向与塔轴的倾斜角为30～60°，组合时相邻两片波纹方向相反。波纹片上开有诸多喷射窗口，喷射窗口呈矩形，2～6个为一组，相邻两组的喷射方向相反，每两组与另外两组之间有一个大喷射窗口。小喷射窗口长3～25mm，其宽1～4mm；大喷射窗口长3～25m，其宽约2～10mm；大喷射窗口与波纹片的夹角为5～30°，两个相邻的大喷射窗口开口喷射方向相反。开设喷射窗的目的是加强气流的横向运动与湍动，改变液膜流动方向，强化液膜湍动及更新，强化气体和液体的传质及传热，提高每米填料的理论板数，提高分离效率。波纹片采用刺孔或轧毛刺，提高表面粗糙度，使液膜更易湿润波纹片和促使液膜湍动及更新。一种由波纹片组成的波纹填料，其特征在于：波纹片上有诸多大小喷射窗口，同时波纹片表面是有许多均布的微孔或轧毛刺的粗糙面。波纹片上的小喷射窗口的开口呈矩形、正方形、棱形、椭园形、三角形或规则多边形，小喷射窗口长为3～25mm，其宽为1～4mm，小喷射窗口与波纹片之夹角为5～30°。波纹片上大喷射窗口的开口形状为矩形、正方形、棱形、椭园形、三角形或规则多边形，大喷射窗口长3～25mm，宽2～10mm，大喷射窗口与波纹片之间的夹角为5～30°。波纹片上每2～6个小喷射窗口为一组，相邻两组的喷射窗口开口方向相反，喷射方向相对的两组小喷射窗口之间有一个大喷射窗口。波纹片上相邻两个小喷射窗口的中心距离为3～20mm。波纹片上刺微孔或轧毛刺的形状为三角形、园形、椭园形、棱形或其他多边形，所说微孔孔径为1～3mm。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：1.金属丝网和板网波纹填料加工工艺复杂，编织质地松，机械强度低，易变行，易堵塞，适应范围大大受到限制，如不适合热敏性介质及易缩合和易结焦等介质的分离，本实用新型波纹填料完全克服了金属丝网波纹填料的缺点，加工简便，强度高，不易堵塞，适应的范围宽，通量大，阻力降小。2.与麦勒派克孔板波纹填料相比，在相同的波距、峰高、倾角及相同的填料体积时，本实用新型波纹填料的比表面积提高15～20％，相当于增加了更多的气液传质及传热场所及时间。3.本实用新型波纹片上有许多大小不同的喷射窗口，因此气体的横向运动更加增强，湍动更加剧烈，同时喷射窗口与波纹片的夹角为5～30°，气体呈双面双向喷射状态，从而不断地强迫改变液体流动方向，不断地增强液膜的湍动，促使液膜不断地更新，以膜式和喷雾两种方向进行传质，使气液的接触时间延长而且气液的交换传热、传质更加充分，从而达到强化传质的目的。4.由于本实用新型波纹片上具有诸多大小、方向不同的喷射窗口，从而提高和增强了填料的自分布能力，适应喷淋密度变化范围更宽。5.本实用新型波纹片表面采取刺孔或轧毛刺，提高了表面的粗糙度，使液膜更易湿润和复盖波纹片，实现强化传质目的。6.本实用新型波纹填料的结构特点及实验数据表明，与麦勒派克孔板波纹填料相比，每米填料的理论板数(板效率)约提高10％。7.本实用新型波纹填料具有规则的几何通道，因而具有低压降的特点。8.与麦勒派克孔板波纹填料相比用金属材料不增加，生产成本不增加。9.综合优点：高效率，每米填料的理论板数为2.5～7.8块；低压降，每块理论板压降为0.4～0.6mmHg；高气相负荷，泛点气速c因子高于0.5m/s(Kg/m^3)^0.5(F因子大于4.0)；适用于高液相负荷，喷淋密度在1.3～132m^/(m^2 *h)范围内维持高效率；塔径适用于0.3～13m的填料塔无放大效应。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。

图1为本实用新型波纹填料的整体结构图。

图2为本实用新型波纹填料波纹片小喷射窗口结构图，图2A为图2中A部分的局部放大，是小喷射窗的局部放大图，其中1为小喷射窗。

图3为本实用新型波纹填料片大喷射窗口结构图，图3B为图3中B部分的局部放大，是大喷射窗局部放大图。

图4为本实用新型波纹填料波纹片毛刺面轧孔结构图，图4C是图4中C部分的局部放大，是轧孔局部放大图。

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的波纹填料的细节及工作情况。

如附图1所示，波纹填料圆盘由波纹片按塔径大小峰棱对峰棱规则的拼接(接触焊)组对成园盘然后用铁丝或铁皮捆扎而成。园盘高根据实际需要确定，一般为50～200mm。在塔内安装时上下两盘互相垂直旋转90°角。

如附图2所示，波纹片上具有诸多小喷射窗口，其开口呈矩形、正方形、棱形或椭园形。喷射窗口开口与波纹片之间呈5～30°角；喷射窗口长3～25mm，宽1～4mm；小喷射窗口之间的中心距离为3～20mm；小喷射窗口2～6个为一组，一组的喷射方向相同；相邻两组之间喷射方向相反。

如附图3所示，波纹片上每两组喷射方向相对的小喷射窗口之间有一个大喷射窗口，其开口呈矩形、正方形、棱形或椭园形。喷射窗口之开口与波纹片之间夹角为5～30°；大喷射窗口长3～25mm，宽2～10mm。

工作状态时，气体可通过大、小喷射窗口进行横向运动促使气液混合。液体在波纹片上自上而下流动时，遇到喷射窗口不断地改变流动方向，使湍动加剧，液膜表面不断更新，使气液之间交换时间延长，接触充分，传热传质得到强化。填料通常以膜式和喷雾两种方式进行传质传热，本实用新型不仅有液膜气膜之间的热量及质量交换，而且由于喷射窗口的气流横向斜向喷射，形成喷雾方式的热量质量交换，因此进一步增强了传质传热效果，进一步提高了每米填料的理论板数，提高了分离效率，同时提高了填料的自分布能力。

如附图4所示，波纹片刺有微孔或轧制成毛刺，刺孔形状呈三角形、园形、椭园形、棱形或其他多边形，波纹片的两侧均为粗糙毛刺面而不是光滑面。当液体负荷大时，由于两毛刺面的组合，使液流分布更加均匀，原因是液流量增大，毛刺面对液体流动阻力明显加大，迫使液体横向流动，而离开既定轨迹，从而使液流分布得到改善，更加均匀，在波纹片上形成均匀的、湍动剧烈的、不断更新的液膜，从而提高了填料的自分布能力，避免了沟流和放大效应，进一步强化传质，提高了分离效率。

Claims

1、一种由波纹片组成的波纹填料，其特征在于：波纹片上有诸多大小喷射窗口，同时波纹片表面是有许多均布的微孔或轧毛刺的粗糙面。

2、根据权利要求1所述的波纹填料，其特征在于：波纹片上的小喷射窗口的开口呈矩形、正方形、棱形、椭园形、三角形或规则多边形，小喷射窗口长为3～25mm，其宽为1～4mm，小喷射窗口与波纹片之夹角为5～30°。

3、根据权利要求1所述的波纹填料，其特征在于：波纹片上大喷射窗口的开口形状为矩形、正方形、棱形、椭园形、三角形或规则多边形，大喷射窗口长3～25mm，宽2～10mm，大喷射窗口与波纹片之间的夹角为5～30°。

4、根据权利要求1所述的波纹填料，其特征在于：波纹片上每2～6个小喷射窗口为一组，相邻两组的喷射窗口开口方向相反，喷射方向相对的两组小喷射窗口之间有一个大喷射窗口。

5、根据权利要求1所述的波纹填料，其特征在于：波纹片上相邻两个小喷射窗口的中心距离为3～20mm。

6、根据权利要求1所述的波纹填料，其特征在于：波纹片上刺微孔或轧毛刺的形状为三角形、园形、椭园形、棱形或其他多边形，所说微孔孔径为1～3mm。