一種規(guī)整填料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種規(guī)整填料，包括多個(gè)填料層，多個(gè)填料層層疊分布，填料層包括多個(gè)填料段，任意相鄰兩個(gè)填料段并排連接，每個(gè)填料段包括第一填料單板和第二填料單板，第一填料單板的上側(cè)和第二填料單板的上側(cè)相互連接形成背脊，一個(gè)填料段的第一填料單板的下側(cè)與相鄰填料段的第二填料單板的下側(cè)連接，且相鄰兩個(gè)填料段的連接處設(shè)置有多個(gè)通孔。通過(guò)在相鄰兩個(gè)填料段的連接處的位置設(shè)置的多個(gè)通孔，提高填料段的比表面積，進(jìn)而提高規(guī)整填料的比表面積，防止氣液兩相在規(guī)整填料中發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，大大地提升了氣液兩相在規(guī)整填料中傳質(zhì)和傳熱效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種規(guī)整填料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及填料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種規(guī)整填料。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工領(lǐng)域，利用填料實(shí)現(xiàn)氣液傳質(zhì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)，填料是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。目前，填料的種類(lèi)很多，主要有拉西環(huán)、鞍形、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、Θ網(wǎng)環(huán)等散裝填料以及波紋板、波紋網(wǎng)等規(guī)整填料。散裝填料由于其顆粒狀的特點(diǎn)，采用亂堆的形式填充在床層上，容易形成溝流和壁流現(xiàn)象，容易堵塞，致使氣液接觸不均勻，傳質(zhì)效率較低。波紋板狀規(guī)整填料克服散裝填料亂堆的弊端，相鄰波紋板交錯(cuò)、規(guī)整填放，但是其比表面積小，阻力較大，也存在局部堵塞問(wèn)題，傳質(zhì)效率依然較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種規(guī)整填料，其比表面積大，阻力小，傳質(zhì)效率高。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種規(guī)整填料，包括多個(gè)填料層，多個(gè)填料層層疊分布，填料層包括多個(gè)填料段，任意相鄰兩個(gè)填料段并排連接，每個(gè)填料段包括第一填料單板和第二填料單板，第一填料單板的上側(cè)和第二填料單板的上側(cè)相互連接形成背脊，一個(gè)填料段的第一填料單板的下側(cè)與相鄰填料段的第二填料單板的下側(cè)連接，且相鄰兩個(gè)填料段的連接處設(shè)置有多個(gè)通孔，第一填料單板和第二填料單板由陶瓷材料制成，相鄰所述填料段之間粘連。
[0006]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，每個(gè)填料段的第一填料單板的上側(cè)與第二填料單板的上側(cè)相互連接并形成倒V字形。
[0007]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，每個(gè)填料段的第一填料單板的下側(cè)設(shè)置有多個(gè)第一凹口且第二填料單板的下側(cè)設(shè)置有第二凹口，一個(gè)填料段的第一填料單板的多個(gè)第一凹口與相鄰填料段的第二填料單板的多個(gè)第二凹口一一對(duì)應(yīng)且相連通形成通孔。
[0008]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，第一凹口和第二凹口均呈三角形、矩形或弧形。
[0009]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，任意相鄰兩個(gè)填料層的背脊在其中一個(gè)填料層所在的平面上的正投影相交。
[0010]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，任意相鄰兩個(gè)填料層的背脊在其中一個(gè)填料層所在的平面上的正投影相垂直。
[0011]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，任意相鄰兩個(gè)填料層上的通孔在其中一個(gè)填料層所在的平面上的正投影相錯(cuò)開(kāi)。
[0012]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，第一填料單板和第二填料單板的上表面分別設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，第一填料單板和第二填料單板的上表面分別設(shè)置有多個(gè)小孔。
[0014]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，每個(gè)填料段的第一填料單板與第二填料單板之間的夾角為25°?70°。
[0015]本實(shí)用新型提供的一種規(guī)整填料的的有益效果是:通過(guò)在相鄰兩個(gè)填料段的連接處的位置設(shè)置的多個(gè)通孔，提高填料段的比表面積，進(jìn)而提高規(guī)整填料的比表面積，防止氣液兩相在規(guī)整填料中發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，大大地提升了氣液兩相在規(guī)整填料中傳質(zhì)和傳熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的規(guī)整填料的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的規(guī)整填料的第一凹口和第二凹口呈三角形時(shí)的填料層的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的規(guī)整填料的第一凹口和第二凹口呈矩形時(shí)的填料層的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的規(guī)整填料的第一凹口和第二凹口呈圓弧形時(shí)的填料層的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的規(guī)整填料的填料段的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的規(guī)整填料的填料段的縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖。[0023 ]圖中標(biāo)記分別為:填料層1，填料段1I，第一填料單板1011，第二填料單板1012，背脊1013，通孔1014，第一凹口 1015，第二凹口 1016，凹凸結(jié)構(gòu)1017。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在化工領(lǐng)域，利用填料實(shí)現(xiàn)氣液傳質(zhì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)，填料是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。目前，填料的種類(lèi)很多，主要有拉西環(huán)、鞍形、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、Θ網(wǎng)環(huán)等散裝填料以及波紋板、波紋網(wǎng)等規(guī)整填料。散裝填料由于其顆粒狀的特點(diǎn)，采用亂堆的形式填充在床層上，容易形成溝流和壁流現(xiàn)象，容易堵塞，致使氣液接觸不均勻，傳質(zhì)效率較低。波紋板狀規(guī)整填料克服散裝填料亂堆的弊端，相鄰波紋板交錯(cuò)、規(guī)整填放，但是其比表面積小，阻力較大，也存在局部堵塞問(wèn)題，傳質(zhì)效率依然較低。
[0025]鑒于此，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者通過(guò)長(zhǎng)期的探索和嘗試，以及多次的實(shí)驗(yàn)和努力，不斷的改革創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了一種規(guī)整填料，其比表面積大，阻力小，傳質(zhì)和傳熱效率高。
[0026]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]第一實(shí)施例
[0028]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)施例提供的規(guī)整填料，包括多個(gè)填料層10，多個(gè)填料層10層疊分布，每個(gè)填料層1包括多個(gè)填料段1I，任意相鄰的兩個(gè)填料段1I并排連接，每個(gè)填料段101包括第一填料單板1011和第二填料單板1012，每個(gè)填料段101的第一填料單板1011與第二填料單板1012的上側(cè)相互連接形成背脊1013，且第一填料單板1011的上側(cè)與第二填料單板1012的上側(cè)連接形成倒V字形。每個(gè)填料段101的第一填料單板1011的下側(cè)設(shè)置有多個(gè)第一凹口 1015且第二填料單板1012的下側(cè)設(shè)置有第二凹口 1016，一個(gè)填料段101的第一填料單板1011的第多個(gè)一凹口與相鄰填料段101的第二填料單板1012的多個(gè)第二凹口 1016——對(duì)應(yīng)且相連通形成通孔1014。
[0029]相對(duì)于現(xiàn)有的填料在填料單板的上表面直接設(shè)置孔的結(jié)構(gòu)形式，本實(shí)例中的規(guī)整填料通過(guò)在相鄰兩個(gè)填料段101連接處設(shè)置通孔1014，使得通孔1014橫跨第一填料單板1011和第二填料單板1012，且位于相鄰兩個(gè)填料段101相互連接的位置形成正V字形的“溝槽”。因此，通孔1014“橫跨”在第一填料單板1011和第二填料單板1012上，通孔1014具有了三維立體結(jié)構(gòu)，其占用的立體空間小，表面積大，這大大地提高了填料段101的比表面積，氣液兩相物流在通孔1014內(nèi)實(shí)現(xiàn)了尚效率的傳質(zhì)傳熱效果，進(jìn)一步提尚了氣液兩相的傳質(zhì)和傳熱效率，同時(shí)還能有效地防止堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。
[0030]每個(gè)填料段101的第一填料單板1011所在平面與第二填料單板1012所在平面之間的夾角為25°?70°，優(yōu)選為25°?35°，40°?50°或55°?60°，更優(yōu)選地，在本實(shí)例中，每個(gè)填料段101的第一填料單板1011所在平面與第二填料單板1012之間的夾角為50°。作為優(yōu)選，第一填料單板1011和第二填料單板1012的厚度為0.1mm?5mm，更優(yōu)選地，在本實(shí)例中，第一填料單板1011和第二填料單板1012的厚度為2mm。
[0031]此外，在本實(shí)例中，優(yōu)選地，第一凹口 1015和第二凹口 1016均呈三角形，第一凹口1015的三個(gè)側(cè)邊的邊長(zhǎng)為I X I X Imm至24 X 24 X 24mm，第二凹口 1016的側(cè)邊長(zhǎng)度與第一凹口 1015對(duì)應(yīng)。此外，位于相鄰兩個(gè)填料段101之間的“溝槽”位置上的多個(gè)通孔1014之間的中心間距大于第一凹口 1015的一個(gè)側(cè)邊的邊長(zhǎng)，該中心間距優(yōu)選為2?I OOmm。當(dāng)然，第一凹口1015和第二凹口 1016可以呈矩形(如圖3所示)，或第一凹口 1015和第二凹口 1016呈圓弧形(如圖4所示)，又或者其他形狀，只要相鄰兩個(gè)填料段101上的第一填料單板1011的下側(cè)的第一凹口 1015與第二填料單板1012的下側(cè)的第二凹口 1016—一對(duì)應(yīng)且相連通形成“橫跨”在相鄰兩個(gè)填料段101之間的“溝槽”上即可。
[0032]請(qǐng)參閱圖1，將每個(gè)填料層10從整體上看作是一個(gè)“平板”，每個(gè)填料層10中的填料段101沿“平板”的平面平鋪，該“平板”的平面即為填料層10所在的平面。任意相鄰兩個(gè)填料層10的背脊1013在其中一個(gè)填料層10所在的平面上的正投影相垂直，使得相鄰兩層填料層10中的上層填料層10的第一填料單板1011和第二填料單板1012的下側(cè)邊沿均搭在下層填料層10的背脊1013上。這種結(jié)構(gòu)不僅提高了該規(guī)整填料的通孔1014的孔隙率，還從整體結(jié)構(gòu)上提高規(guī)整填料的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高氣液兩相的傳質(zhì)傳熱效率。當(dāng)然，任意相鄰兩個(gè)填料層10的背脊1013在其中一個(gè)填料層10所在的平面上的正投影相交也行，只要不平行即可。
[0033]此外，任意相鄰兩個(gè)填料層10上的通孔1014在其中一個(gè)填料層10所在的平面上的正投影相錯(cuò)開(kāi)。即任意一層填料層10上的通孔1014的軸線均與其上層或其下層的填料層10上的通孔1014的軸線不重合。
[0034]將相鄰兩層填料層10上的通孔1014在空間位置上相錯(cuò)開(kāi)的設(shè)置，大大地增強(qiáng)了氣液兩相物流在填料層10之間的湍流，使得氣液兩相混合充分，進(jìn)一步提升氣液兩相的傳質(zhì)和傳熱效率。
[0035]此外，第一填料單板1011和第二填料單板1012可為金屬、塑料或陶瓷材料制成，在本實(shí)施例中，第一填料單板1011和第二填料單板1012優(yōu)選為陶瓷材料制成，其結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。相鄰填料段101之間粘連，多個(gè)填料層10通過(guò)捆扎固定。
[0036]綜上所述，本實(shí)施例提供的規(guī)整填料通過(guò)在相鄰兩個(gè)填料段101的連接處的“溝槽”設(shè)置的通孔1014，提高填料段101的比表面積，防止堵塞，減少阻力，進(jìn)而加強(qiáng)了氣液兩相在規(guī)整填料中的傳質(zhì)和傳熱效率，再通過(guò)將任意相鄰兩個(gè)填料層10上的通孔1014在其中一個(gè)填料層10所在的平面上的正投影相錯(cuò)開(kāi)的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)氣液兩相物流在填料層10之間的湍流，確保氣液兩相充分混合，進(jìn)一步提高氣液兩相的傳質(zhì)和傳熱效率。
[0037]第二實(shí)施例
[0038]本實(shí)施例所提供的規(guī)整填料其基本結(jié)構(gòu)和原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和第一實(shí)施例相同，為簡(jiǎn)要描述，本實(shí)施例部分未提及之處，可參考第一實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。
[0039]請(qǐng)參閱圖5和圖6，在本實(shí)施例中，第一填料單板1011和第二填料單板1012的上表面均設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)1017，凹凸結(jié)構(gòu)1017分別在第一填料單板1011和第二填料單板1012的上表面沿與背脊所在直線相平行的直線方向延伸。
[0040]該凹凸結(jié)構(gòu)1017能進(jìn)一步從整體上增加規(guī)整填料的比表面積，加大氣液兩相物流在規(guī)整填料中的接觸面積，進(jìn)而提高氣液兩相在規(guī)整填料中的傳質(zhì)和傳熱效率。
[0041]此外，還可以分別在第一填料單板1011和第二填料單板1012的上表面設(shè)置多個(gè)小孔，多個(gè)小孔均勻地排列在第一填料單板1011和第二填料單板1012的上表面，小孔的設(shè)計(jì)也可以提高填料段101的比表面積，進(jìn)而從整體上提高規(guī)整填料層10的比表面積，加大氣液兩相物流在規(guī)整填料中的接觸面積，進(jìn)而提高氣液兩相在規(guī)整填料中的傳質(zhì)和傳熱效率。
[0042]當(dāng)然，也可以在第一填料單板1011和第二填料單板1012的上表面同時(shí)設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)1017和小孔，最大程度地提高填料段101的比表面積，提高氣液兩相在規(guī)整填料中的傳質(zhì)和傳熱效率。
[0043]綜上所述，本實(shí)施例在第一實(shí)施例提供的規(guī)整填料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上在第一填料單板1011和第二填料單板1012的上表面設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)1017，進(jìn)一步提高規(guī)整填料的比表面積，加強(qiáng)了氣液兩相在規(guī)整填料中的傳質(zhì)和傳熱效率。
[0044]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0045]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，“連接”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0046]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0047]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種規(guī)整填料，其特征在于，包括多個(gè)填料層，多個(gè)所述填料層層疊分布，所述填料層包括多個(gè)填料段，任意相鄰兩個(gè)所述填料段并排連接，每個(gè)所述填料段包括第一填料單板和第二填料單板，所述第一填料單板的上側(cè)和所述第二填料單板的上側(cè)相互連接形成背脊，一個(gè)所述填料段的所述第一填料單板的下側(cè)與相鄰所述填料段的所述第二填料單板的下側(cè)連接，且相鄰兩個(gè)所述填料段的連接處設(shè)置有多個(gè)通孔，所述第一填料單板和所述第二填料單板由陶瓷材料制成，相鄰所述填料段之間粘連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)整填料，其特征在于，每個(gè)所述填料段的所述第一填料單板的所述上側(cè)與所述第二填料單板的所述上側(cè)相互連接并形成倒V字形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的規(guī)整填料，其特征在于，每個(gè)所述填料段的所述第一填料單板的所述下側(cè)設(shè)置有多個(gè)第一凹口且所述第二填料單板的所述下側(cè)設(shè)置有第二凹口，一個(gè)所述填料段的所述第一填料單板的所述多個(gè)第一凹口與相鄰所述填料段的所述第二填料單板的所述多個(gè)第二凹口一一對(duì)應(yīng)且相連通形成所述通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的規(guī)整填料，其特征在于，所述第一凹口和所述第二凹口均呈三角形、矩形或弧形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)整填料，其特征在于，任意相鄰兩個(gè)所述填料層的所述背脊在其中一個(gè)所述填料層所在的平面上的正投影相交。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)整填料，其特征在于，任意相鄰兩個(gè)填料層的所述背脊在其中一個(gè)所述填料層所在的平面上的正投影相垂直。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)整填料，其特征在于，任意相鄰兩個(gè)所述填料層上的所述通孔在其中一個(gè)所述填料層所在的平面上的正投影相錯(cuò)開(kāi)。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的規(guī)整填料，其特征在于，所述第一填料單板和所述第二填料單板的上表面分別設(shè)置有凹凸結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的規(guī)整填料，其特征在于，所述第一填料單板和所述第二填料單板的上表面分別設(shè)置有多個(gè)小孔。10.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的規(guī)整填料，其特征在于，每個(gè)所述填料段的所述第一填料單板與所述第二填料單板之間的夾角為25°?70°。
【文檔編號(hào)】B01J19/32GK205613429SQ201620153291
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】左世偉, 魏曉波, 張國(guó)良, 鄭應(yīng)緒, 李康, 高建新, 王斌, 張國(guó)庫(kù)
【申請(qǐng)人】中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司