專利名稱：半管式規(guī)整填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽一液傳質(zhì)設(shè)備填料塔內(nèi)的填裝材料。
填料塔是廣泛用于工業(yè)傳質(zhì)過程的重要設(shè)備，其內(nèi)裝填料經(jīng)過多年研制已由散裝填料發(fā)展到各種特性較其優(yōu)越的規(guī)整填料，其最新研究成果是以瑞士Suljer公司的Nellapar和美國Glitch公司的Gemmpar為代表的各類規(guī)整波紋板，其基本結(jié)構(gòu)及幾何尺寸如

圖1所示。
本發(fā)明的目的是進一步發(fā)掘現(xiàn)有填料的潛力，提出一種具有更大單位體積傳質(zhì)效率，亦即用更優(yōu)化的結(jié)構(gòu)尺寸代替現(xiàn)有技術(shù)中波紋片的幾何尺寸，易于制造和具有更大比表面積的新型規(guī)整填料。
本發(fā)明采取改變現(xiàn)有波紋板填料的幾何尺寸的方案完成本發(fā)明的任務(wù);即其填料片(板)的橫向截面形狀為多個半管形，其兩邊對接后的橫截面為多個圓形;本發(fā)明且對其開孔結(jié)構(gòu)作了根本性的改變，即其在填料片(板)壁上設(shè)有矩形孔，其中兩邊與管壁相連的矩形孔片向下彎曲形成圓弧，其圓弧的中心點在半管形填料板的半徑r的中心線上，從而形成弧形筋板，以進一步擴大比表面積。
本發(fā)明提出的半管式填料片(板)可采用沖壓成型，即將金屬板沖壓成型為橫向截面為多個半管形，再在板片壁上沖壓成型如前所述的孔片向下彎曲呈弧形的矩形孔;也可采用其它材料如陶瓷以其它方式制作。
本發(fā)明在使用時可根據(jù)塔徑大小做成圓柱狀的填料盤，總盤高H一般為100～300毫米，相鄰上下兩層盤以交錯排列的形式裝塔，每片填料片的軸向傾角α可為任意角度，一般可為45°～60°，填料片上設(shè)孔，以改善氣、液接觸，分布性能和減小填料層壓力降;即本發(fā)明在使用過程中采用的使用方法同現(xiàn)有規(guī)整填料方法基本相同。
附圖2提供了本發(fā)明填料片(板)兩片對接結(jié)構(gòu)示意圖(橫向截面)。
附圖3提供了本發(fā)明填料片(板)層排列示意圖。
附圖4提供了本發(fā)明填料片(板)開孔示意圖(橫向截面)。
附圖5提供了本發(fā)明填料片(板)開孔結(jié)構(gòu)俯視圖。
附圖6為本發(fā)明實施例附圖。
圖中1、半管式填料片(板)，2、孔，3、圓弧形筋板;
t、填料片(板)厚度，r、半管填料板半徑，h、孔的寬度，λ、填料片上孔的開孔率。
比表面積和空隙率是衡量填料性能的最關(guān)健的兩個因素，其影響到填料的傳質(zhì)效率和壓力降通量。
由附圖1、附圖2所示的波紋板規(guī)整填料與本發(fā)明規(guī)整填料的比表面積和空隙率表達式分別為
比表面積 am2/m3a波紋板＝22/r(1-a)……(1)a半管式板＝π/r……(2)空隙率ε＝1-at/2由式(1)(2)比較看出，相同體積填料的半管式板較波紋板，在不開孔的條件下，比表面積要大11%，隨著板上開孔，半管式板比表面積還要大得多，而半管式板比波紋板的孔隙率只不過小2%左右，即半管式板比波紋板傳質(zhì)效率高，而壓力降只是略微加大，且后者又可在改變r和a后加以克服。
如附圖2可知，本發(fā)明填料片(板)1的橫向斷面形狀為多個半管形，其兩片對接后的斷面為多個圓形。
如附圖4、5所示，本發(fā)明半管式填料片(板)壁上設(shè)置多個孔2，其為矩形孔，其孔片的橫向截面形狀為半徑同半管式填料片(板)半徑r相同的圓弧，孔的俯視形狀為矩形(孔)，寬度為h，其矩形孔片的兩邊連接在半管式填料片上，矩形孔片向下彎曲形成半徑同填料片(板)半徑r相同的圓弧，即圓弧形筋板。
實施例如附圖6所示其為本發(fā)明填料片(板)及波紋板規(guī)整填料的橫向斷面結(jié)構(gòu)示意圖，以利比較，其半徑r為25mm，板厚t為2mm，開孔率λ為12%，其塔內(nèi)占據(jù)空間與現(xiàn)有用于原油減壓蒸餾塔的100χ波波板填料相當(dāng)，兩種填料的技術(shù)對比參數(shù)如下100x波紋板半管式板1、板厚2mm2mm2、波間距或半管直徑50mm50mm3、開孔率12%12%4、比表面積m2/m399.56 125.665、空隙率%99.0487.43上述參數(shù)比較說明半管式板比現(xiàn)有波紋板提高了比表面積25%，而空隙率只下降了2.61%，其將在工業(yè)應(yīng)用中大幅度降低填料塔費用或同等費用時提高產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種汽-液傳質(zhì)設(shè)備填料內(nèi)的規(guī)整填料，其特征在于a、為求得最大比表面積，本發(fā)明填料片(板)的橫向截面為多個半管形結(jié)構(gòu)，兩片對接后的橫向截面為多個圓形結(jié)構(gòu)；b、本發(fā)明填料片(板)的壁上設(shè)置有多個矩形孔，其中兩邊與管壁相連的矩形孔片向下彎曲形成圓弧，其圓弧的中心點在半管式填料片(板)半徑r的中心線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)整填料，其特征在于矩形孔片向下彎曲所形成圓弧的半徑同半管式填料片(板)的半徑r相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的規(guī)整填料，其特征在于本發(fā)明填料片(板)為金屬板(片)沖壓成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的規(guī)整填料，其特征在于本發(fā)明填料片(板)可為其它材料制做。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽-液傳質(zhì)設(shè)備填料塔內(nèi)的填裝材料，其目的在于提出一種具有更大單位體積傳質(zhì)效率，即具有更大比表面積的新型規(guī)整填料，其填料片(板)的橫向截面為多個半管形結(jié)構(gòu)，兩片對接形成多個圓形結(jié)構(gòu)；本發(fā)明在填料片(板)壁上設(shè)的矩形孔，兩邊與板壁相連的矩形孔片向下彎曲形成圓弧，從而進一步擴大比表面積。本發(fā)明較現(xiàn)有波紋片(板)較大幅度提高了比表面積，即壓力降只是略微加大且可在改變r和a后加以克服。
文檔編號B01J19/32GK1095966SQ9310658
公開日1994年12月7日 申請日期1993年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月5日
發(fā)明者張有忠 申請人:張有忠