專利名稱：塑料材質(zhì)的異型矩鞍填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型高效散裝填料，屬于化工傳質(zhì)、傳熱塔內(nèi)填料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
填料塔是一種重要的氣液傳質(zhì)設(shè)備，在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。塔填料是填料塔中氣液接觸的基本構(gòu)件，它的作用效果是由其形狀、尺寸和材質(zhì)等因素所決定的。填料的制作可采用金屬、塑料和陶瓷等不同材質(zhì)，與其它材質(zhì)的填料相比，塑料填料具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、造價低等優(yōu)點，但它的顯著缺點是表面潤濕性能差。克服這一缺點的方法是對填料表面進行處理，但處理過程較繁瑣，效果亦不甚顯著。另一種方法是制造具有獨特構(gòu)型的填料，使其不完全依賴填料表面的液膜進行傳質(zhì)，塑料異型矩鞍填料就是基于這種設(shè)想而研制開發(fā)的。塑料異型矩鞍填料具有流動阻力小、氣體通量大、傳質(zhì)效率高等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)于塑料階梯環(huán)填料，可廣泛應(yīng)用于吸收、解吸、除塵、萃取以及換熱等塔設(shè)備中，在化工、石油、化肥、制藥等工業(yè)過程中具有廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種塑料材質(zhì)的異型矩鞍填料，該填料具有質(zhì)量輕、造價低、比表面積大、空隙率高、傳質(zhì)效率高等優(yōu)點。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的。一種塑料材質(zhì)的異型矩鞍填料，其特征在于，該填料包括一個半圓斜面鞍環(huán)和一個半圓筋環(huán)，兩半環(huán)之間相對通過連接板5、兩環(huán)中點之間的垂直拉筋8和半圓筋環(huán)直徑水平拉筋10連接構(gòu)成具有規(guī)則缺欠的類似圓盤狀；所述的半圓斜面鞍環(huán)包括兩條半徑不等的帶向上翻邊的弧鞍肋條1、2，它們兩端之間的連接板3、及中間之間連接短條6，構(gòu)成弧形坡面上形成矩形孔洞的半圓斜面鞍環(huán)；所述的半圓筋環(huán)包括兩條半徑相同且小于弧鞍肋條半徑的弧筋條4，及其它們中點之間的連接短條7；由垂直拉筋和水平拉筋的相交點到兩條弧鞍肋條之間的連接短條6的之間設(shè)置斜拉筋9。
上述填料的軸向長度即填料的厚度為9～15mm，且半圓斜面鞍環(huán)和半圓筋環(huán)厚度相等；上述填料的帶向上翻邊長弧鞍肋條半徑為14～28mm；上述填料的帶向上翻邊短弧鞍肋條半徑為11～23mm；上述填料的弧筋條半徑為8～15mm；上述填料的兩條弧鞍肋條之間短條長度、兩條弧筋條之間短條長度均為3～5mm；
上述填料的拉筋寬度為3～5mm；上述填料的各種構(gòu)件的壁厚均為1～1.5mm。
本發(fā)明優(yōu)點是，將階梯環(huán)填料和環(huán)矩鞍填料的結(jié)構(gòu)巧妙結(jié)合成一體，兼有階梯環(huán)填料和環(huán)矩鞍填料的特點。填料的側(cè)壁極為開敞，坡狀的鞍形表面，更有利于氣體和液體的流動與分散，在填料層內(nèi)極少產(chǎn)生溝流和死角，有利于填料表面液膜的更新。填料的不對稱性增加了裝填時的定向機率，使得填料之間的接觸以點接觸為主，這樣既減小了氣體通過填料層的阻力，又成為液體沿填料表面流動的匯集分散點，促進了液膜的更新頻率。該填料具有質(zhì)量輕、造價低、比表面積大、空隙率高、傳質(zhì)效率高等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明填料的立體照片圖。
圖2為圖1順時針轉(zhuǎn)45°斜放照片圖。
圖3為圖1的俯視照片圖。
圖4為圖1后視照片圖。
圖中，1為長弧鞍肋條，2為短弧鞍肋條，3為弧鞍肋條的連接板，4為弧筋條，5為半圓斜面鞍環(huán)與半圓筋環(huán)的連接板，6為兩弧鞍肋條之間連接短條，7為弧筋條的連接短條，8為垂直拉筋，9為斜拉筋，10為水平拉筋。
具體實施例方式
實施例本發(fā)明填料有公稱尺寸為DN50、DN38、DN25三種規(guī)格，公稱尺寸是指長弧鞍肋條1的直徑與短弧鞍肋條2的直徑的算術(shù)平均值。三種規(guī)格異型矩鞍填料的幾何特性如下表公稱尺寸空隙率ε 比表面積α 填料因子φ 堆積個數(shù)n堆積密度ρP/mm /(％) /(m2/m3) /(1/m)/(個/m3)/(kg/m3)DN500.945 95.6 113.3 1016061.2DN380.932 136.7 168.9 2458865.8DN250.926 198.1 249.5 9267399.5以空氣—水為物系，采用直徑為300mm，填料層高度為1200mm的填料塔，對該填料的流體力學(xué)性能進行了測定。測定數(shù)據(jù)表明，該填料壓降低、流動阻力小、氣體通量大，與相同規(guī)格的塑料階梯環(huán)比較，其單位高度填料層壓降降低10％以上。以氨—空氣—水為物系，采用直徑為300mm，填料層高度為800mm的填料塔，對該填料的傳質(zhì)性能進行了測定。測定數(shù)據(jù)表明，該填料傳質(zhì)效率較高，與相同規(guī)格的塑料階梯環(huán)比較，其氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)提高8％以上。
權(quán)利要求
1.一種塑料材質(zhì)的異型矩鞍填料，其特征在于該填料包括一個半圓斜面鞍環(huán)和一個半圓筋環(huán)，兩半環(huán)之間相對通過連接板(5)、兩環(huán)中點之間的垂直拉筋(8)和半圓筋環(huán)直徑水平拉筋(10)連接構(gòu)成具有規(guī)則缺欠的類似圓盤狀；所述的半圓斜面鞍環(huán)包括兩條半徑不等的帶向上翻邊的弧鞍肋條(1)、(2)，它們兩端之間的連接板(3)、及中間之間連接短條(6)，構(gòu)成弧形坡面上形成矩形孔洞的半圓斜面鞍環(huán)；所述的半圓筋環(huán)包括兩條半徑相同且小于弧鞍肋條半徑的弧筋條(4)，及其它們中點之間的連接短條(7)；由垂直拉筋和水平拉筋的相交點到兩條弧鞍肋條之間的連接短條(6)的之間設(shè)置斜拉筋(9)。
2.按權(quán)利要求1所述的填料，其特征在于填料的軸向長度即填料的厚度為9～15mm，且半圓斜面鞍環(huán)和半圓筋環(huán)厚度相等。
3.按權(quán)利要求1所述的填料，其特征在于帶向上翻邊長弧鞍肋條半徑為14～28mm。
4.按權(quán)利要求1所述的填料，其特征在于帶向上翻邊短弧鞍肋條半徑為11～23mm。
5.按權(quán)利要求1所述的填料，其特征在于弧筋條半徑為8～15mm。
6.按權(quán)利要求1所述的填料，其特征在于兩條弧鞍肋條之間短條長度、兩條弧筋條之間短條長度均為3～5mm。
7.按權(quán)利要求1所述的填料，其特征在于拉筋寬度為3～5mm。
8.按權(quán)利要求1所述的填料，其特征在于各種構(gòu)件的壁厚均為1～1.5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型高效散裝填料，屬于化工傳質(zhì)、傳熱塔內(nèi)填料技術(shù)領(lǐng)域。該填料包括一個半圓斜面鞍環(huán)和一個半圓筋環(huán)，兩半環(huán)之間相對通過連接板、兩環(huán)中點之間的垂直拉筋和半圓筋環(huán)直徑水平拉筋連接構(gòu)成具有規(guī)則缺欠的類似圓盤狀；所述的半圓斜面鞍環(huán)包括兩條半徑不等的帶向上翻邊的弧鞍肋條，它們兩端之間的連接板、及中間之間連接短條，構(gòu)成弧形坡面上形成矩形孔洞的半圓斜面鞍環(huán)；所述的半圓筋環(huán)包括兩條半徑相同且小于弧鞍肋條半徑的弧筋條，及其它們中點之間的連接短條；由垂直拉筋和水平拉筋的相交點到兩條弧鞍肋條之間的連接短條的之間設(shè)置斜拉筋。本發(fā)明優(yōu)點是，比表面積大、空隙率高、傳質(zhì)效率高，并且質(zhì)量輕、造價低。
文檔編號B01J19/30GK1623646SQ20041007230
公開日2005年6月8日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者賈紹義, 吳松海, 孫永利, 谷玉水, 谷永強, 趙滄燕 申請人:天津大學(xué)