[实用新型]圆盘状环弧规整塔填料

说明书

本实用新型属于在化工、石油、轻工、医药、能源工业等生产过程中，用以完成精馏、吸收、萃取等单元操作过程的填料塔中的填料传质元件。

在工业生产中已公开使用的规整塔填料有金属压延孔板波纹填料和金属丝网波纹填料等。金属压延孔板波纹填料是目前公认的高效塔填料之一，它具有流体分布均匀，有效传质面积大和阻力小等特点，但是，它在制作时，首先要在金属板上打孔，然后压波纹，加工复杂，制作成本高。此外，由于金属压延孔板波纹填料的板面与塔轴呈45度倾斜，所以当液体流经板面时，污物易沉积而造成堵塞。

金属丝网波纹填料具有空隙率大、比表面积大、填料表面润湿均匀等优点，但是加工工序相对金属压延孔板波纹填料更为复杂，造价更高，它需先编成丝网、再轧制成波板。此外，金属丝网波纹填料对介质要求高，如不清洁就易引起阻塞。一旦需清洗，也只能用化学清洗的办法，而不能用机械清洗，由此带来一定的辅助性工作的麻烦。

本实用新型的目的在于避免上述背景技术的不足之处，设计出一种结构合理，加工简单，造价低的高效规整塔填料。该塔填料具有比表面积大、流体在塔盘上分布均匀且再分布性能好，以及空隙率大、压降低，而不易被污物堵塞等特点。

本实用新型的目的通过如下措施来达到：

一种圆盘状环弧规整塔填料是由若干块以塔盘高为宽度，以塔内径为基准，依次沿塔盘圆周逐渐缩小的弦长为长度的矩形环弧板片竖直、平行排列成紧密地装满塔截面的圆柱体；其环弧板板长方向冲有一系列的半圆形凸环和半圆形凹环，而在每一凸凹环中又各反向冲压出一小半环，每一列凸凹环之间留有作连接且支撑用的、呈平面状的筋。

结合如下实施例及其附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为环弧板片结构局部立体图；

图2为环弧板片局部正视图；

图3为环弧板片局部俯视图；

图4为环弧板片局部侧视图；

图5为圆盘状环弧规整塔填料结构示意图的正视图；

图6为圆盘状环弧规整塔填料结构示意图的俯视图；

如图1、2、3和4所示，选圆盘状环弧规整塔填料的高B为宽度，选厚度δ＝0.15～0.30毫米的金属薄板卷材为原材料，沿卷材长度方向通过冲压模具连续冲出以图1所示一系列的半圆形凸环1和半圆形凹环4，而在每一凸凹环中又各反向冲压出一小半环2，每一列凸凹环之间留有作连接且支撑用的、呈平面状的筋3，制备出环弧板材。再依次截取以塔内径为基准，沿塔盘圆周逐渐缩小的弦长为长度的若干块矩形环弧板片。如图6所示，7为环弧板片；然后将矩形环弧板片7竖直、平行排列成紧密地装满塔截面的圆柱体，并用金属塔盘箍6固定，也可以用焊接的方法固定，制造出以B为高度，直径与塔内径紧密相配的圆盘状环弧规整塔填料5。盘高B可在100～200毫米之间选取，盘高B小些则气速变化次数多，有利于液体再分布和提高传质效率。但是高度B太小，则会造成流体阻力大，也给安装带来一些麻烦。另外，在圆盘状环弧规整塔填料装塔时，如图5所示，5₁、5₂，可按30°～90°错开放置。

在图3中，R表示半圆形凸环1或半圆形凹环4的半径即环弧规整填料的峰高；δ为金属薄板厚度；e表示筋板3的宽度。在图4中，半圆凸环1和半圆形凹环4的宽度相等，以A表示；b表示小半环2的宽度，表示小半环2的弧长；环弧板的结构尺寸关系的最佳值为：

A＝ 1/2＝ (πR)/4 ＋b

e＝ 1.5/5 A

b值在3～5mm之中选取

本实用新型与背景技术相比具有如下优点：

1、在散堆填料规整化的思想指导下设计出来，它克服了背景技术轧制波纹，加工复杂的缺点，而保留了类似波纹，同样起到起伏不平的外形效果的特点，但加工简单、制作成本下降。

2、本实用新型的结构独特，使其具有比表面积大、空隙率大、压降低和流体在塔盘上分布均匀且再分布性能好的特点。

试制出该环弧规整塔填料后，用传感器自动测量填料流体力学和传质数据、计算机采集和记录数据的试验塔中测定出环弧填料的性能后，发现在每米填料与波纹填料具有相同的理论塔板数的前提下，流体阻力即压降要减少10～30％。

3、填料装塔时，相邻的两盘圆盘状环弧规整塔填料错开放置，使填料盘内的截面积和塔盘交界面的截面积大、小不同，气液两相流经过引起速度变化、加速气、液膜的湍动，使传质效果得以提高。