專利名稱：氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置，屬氣液傳熱傳質(zhì)設(shè)備。特別涉及利用旋轉(zhuǎn)填料床產(chǎn)生離心力來強(qiáng)化氣液兩相傳熱傳質(zhì)的裝置。
目前的氣液兩相傳熱傳質(zhì)裝置結(jié)構(gòu)有多種多樣，傳統(tǒng)的裝置主要是固定式填料結(jié)構(gòu)，如點(diǎn)滴和薄膜式冷卻塔等。在這些冷卻塔中，液膜在重力場(chǎng)作用下從上到下向下流動(dòng)。但由于重力場(chǎng)較弱，液膜流速很慢，氣液傳熱傳質(zhì)效率低，而且填料材耗多，設(shè)備體積大、投資大；在旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳質(zhì)裝置方面，目前國內(nèi)外均采用氣液兩相沿填料床徑向逆流運(yùn)動(dòng)傳質(zhì)的方式，如名稱為《同心圓環(huán)薄板填料旋轉(zhuǎn)床氣液傳質(zhì)反應(yīng)器》的中國專利(申請(qǐng)?zhí)枮?5214611.8)等，雖然其液膜流速很高，傳質(zhì)效果好，但當(dāng)處理大氣量的氣液兩相傳熱傳質(zhì)時(shí)，如冷卻塔操作時(shí)，氣體需克服離心力場(chǎng)的氣阻較大和由于旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)外環(huán)氣體流道截面積懸殊較大、內(nèi)環(huán)處氣速過高而造成氣阻較大的問題，故這類裝置不適合冷卻塔一類的大氣量的氣液傳熱傳質(zhì)的操作。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決和克服現(xiàn)有重力場(chǎng)氣液傳熱傳質(zhì)存在的液膜流速過低、氣液傳熱傳質(zhì)效率低、填料材耗多、設(shè)備體積龐大、投資大和現(xiàn)有超重力場(chǎng)旋轉(zhuǎn)填料床存在離心力場(chǎng)氣阻大以及內(nèi)外環(huán)氣體流道截面積懸殊、內(nèi)環(huán)氣速高、氣阻較大、不適合大氣量氣液傳熱傳質(zhì)操作的問題和缺點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)一種既可大幅度提高液膜流速、氣液傳熱傳質(zhì)效率高、投資小，又可避免離心力場(chǎng)氣阻，同時(shí)氣體在填料床中流道截面均勻、氣阻小、適合大氣量氣液傳熱傳質(zhì)操作的氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置。
本實(shí)用新型是通過下述結(jié)構(gòu)技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如


圖1所示，其關(guān)鍵具有軸向氣體流道與徑向液體流道的雙向流道的旋轉(zhuǎn)填料床，它由機(jī)殼1、旋轉(zhuǎn)填料床2、氣液離心分離層3、風(fēng)葉4、徑向噴液管5、進(jìn)液管6、集液槽7、電動(dòng)機(jī)8、排液管9共同連接構(gòu)成，其相互位置及連接關(guān)系為旋轉(zhuǎn)填料床2與機(jī)殼1同軸心線裝置于機(jī)殼1的中央，氣液離心分離層3置于旋轉(zhuǎn)填料床上端部，風(fēng)葉4置于氣液離心分離層的上端部，徑向噴液管5位于旋轉(zhuǎn)填料層2的內(nèi)環(huán)軸心，上述旋轉(zhuǎn)填料床2、氣液離心分離層3、風(fēng)葉4、徑向噴液管5通過同一軸心同軸連接構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體并位于機(jī)殼1中央，進(jìn)液管6固定于機(jī)殼1的內(nèi)上部，進(jìn)液管6的出口端對(duì)準(zhǔn)徑向噴液管5的頂端開口，集液槽7裝置于機(jī)殼的下部并與排液管9相連通，電動(dòng)機(jī)8裝置于機(jī)殼的底部；其中，上述的氣液離心分離層為徑向板翼結(jié)構(gòu)或多孔、顆粒狀填料結(jié)構(gòu)，氣體沿軸向流動(dòng)，液體沿徑向分離。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)裝置相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)與現(xiàn)有冷卻塔等固定填料相比，本實(shí)用新型采用離心力場(chǎng)使液膜流速比重力場(chǎng)下提高約十倍，可增大氣液兩相傳熱傳質(zhì)系數(shù)約一個(gè)數(shù)量級(jí)，能大幅度減小設(shè)備體積和耗材，降低生產(chǎn)成本；(2)與現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)填料床相比，本實(shí)用新型的氣流方向已從現(xiàn)有的徑向改為軸向，克服了離心力與填料床內(nèi)外環(huán)截面積懸殊大等因素引起的氣阻較大的缺點(diǎn)，使本實(shí)用新型能適合大氣量的氣液傳熱傳質(zhì)操作過程。
下面對(duì)說明書附圖進(jìn)一步說明如下
圖1為本氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為機(jī)殼，2為旋轉(zhuǎn)填料床，3為氣液離心分離層，4為風(fēng)葉，5為徑向噴液管，6為進(jìn)液管，7為集液槽，8為電動(dòng)機(jī)，9為排液管。
本實(shí)用新型的實(shí)施方案較為簡(jiǎn)單，按
圖1所示，采用通用的機(jī)加工工藝方法設(shè)計(jì)加工部件，我們推薦其設(shè)計(jì)參數(shù)為旋轉(zhuǎn)填料床的內(nèi)外環(huán)徑可分別為φ70mm和φ300mm，其高度可為200mm～300mm，旋轉(zhuǎn)填料床的流道是網(wǎng)板形或多孔介質(zhì)、顆粒狀結(jié)構(gòu)，加工制作好各部件后，按上面說明書所述的其相互連接關(guān)系進(jìn)行安裝連接，便能較好地實(shí)施本實(shí)用新型。制作安裝完成后，需做動(dòng)平衡試驗(yàn)以防高速旋轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)過大。按我們推薦的上述參數(shù)設(shè)計(jì)制作的本實(shí)用新型，在一般轉(zhuǎn)速下，可處理2～5噸水的冷卻。本實(shí)用新型的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作原理為液體由進(jìn)液管6注入徑向噴液管5，在離心力的作用下沿徑向進(jìn)入旋轉(zhuǎn)填料床2的內(nèi)環(huán)，并由內(nèi)環(huán)向外環(huán)徑向流動(dòng)，與軸向流動(dòng)的氣流作熱量與質(zhì)量的傳遞交換，然后由外環(huán)徑向排出，沿機(jī)殼壁面流下進(jìn)入集液槽7，再從排液管9排出，氣體從機(jī)殼下部的進(jìn)氣口抽進(jìn)入內(nèi)，再沿軸向朝上流經(jīng)旋轉(zhuǎn)填料床，經(jīng)與液流傳熱傳質(zhì)后，再經(jīng)氣液離心分離層3將液霧分離，然后由風(fēng)葉4抽送出機(jī)殼外。
權(quán)利要求1.一種氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置，其特征在于關(guān)鍵具有軸向氣體流道與徑向液體流道的雙向流道的旋轉(zhuǎn)填料床，它由機(jī)殼(1)、旋轉(zhuǎn)填料床(2)、氣液離心分離層(3)、風(fēng)葉(4)、徑向噴液管(5)、進(jìn)液管(6)、集液槽(7)、電動(dòng)機(jī)(8)、排液管(9)共同連接構(gòu)成，其相互位置及連接關(guān)系為旋轉(zhuǎn)填料床(2)與機(jī)殼(1)同軸心線垂直裝置于機(jī)殼(1)的中央，氣液離心分離層(3)置于旋轉(zhuǎn)填料床上端部，風(fēng)葉(4)置于氣液離心分離層的上端部，徑向噴液管(5)位于旋轉(zhuǎn)填料床(2)的內(nèi)環(huán)軸心，上述旋轉(zhuǎn)填料床(2)、氣液離心分離層(3)、風(fēng)葉(4)、徑向噴液(5)通過同一軸心同軸連接構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體并位于機(jī)殼(1)中央，進(jìn)液管(6)固定于機(jī)殼(1)的內(nèi)上部，進(jìn)液管(6)的出口端對(duì)準(zhǔn)徑向噴液管(5)的頂端開口，集液槽(7)裝置于機(jī)殼的下部并與排液管(9)相連通，電動(dòng)機(jī)(8)裝置于機(jī)殼的底部。
專利摘要本實(shí)用新型是一種氣體軸流型旋轉(zhuǎn)填料床氣液傳熱傳質(zhì)裝置,它由機(jī)殼、具雙向流道的旋轉(zhuǎn)填料床、氣液離心分離層、風(fēng)葉、徑向噴液管、進(jìn)液管、集液槽、電動(dòng)機(jī)、排液管共同構(gòu)成,置于機(jī)殼中央的旋轉(zhuǎn)填料床的上端部裝置有氣液離心分離層,風(fēng)葉置于氣液離心分離層上端部,徑向噴液管位于旋轉(zhuǎn)填料床的內(nèi)環(huán)軸心,進(jìn)液管固裝于機(jī)殼內(nèi)上部,其出口端對(duì)準(zhǔn)噴液管頂端開口,集液槽裝于機(jī)殼下部并與排液管連通,電動(dòng)機(jī)裝于機(jī)殼底部。本裝置傳熱傳質(zhì)效率高、耗材少、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作氣阻小。
文檔編號(hào)F28C3/06GK2287992SQ9721205
公開日1998年8月19日 申請(qǐng)日期1997年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月7日
發(fā)明者鄧先和, 黃思銘, 鄧頌九 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)