一种大传质面积规整填料制造技术

本实用新型专利技术公开一种大传质面积规整填料，本实用新型专利技术提出的大传质面积规整填料，由多层填料片互相重叠设置构成，填料片呈波浪形状，在相邻设置的波峰和波谷之间的波纹面上设置有天窗，天窗上设置有单向的翅片，翅片与天窗所在平面呈15°~45°夹角，在不同工况下也可根据流体力学计算调整修正。本实用新型专利技术将条状翅片设置在波纹面上（即非波峰波谷处），液膜沿填料表面流动经过条状翅片由层流变为湍流，形成的湍动小液滴和气相接触以后，传质面积大大增加，同时开条状翅片使得单位体积的填料具有更大的表面积，从而降低使用成本，提高精馏塔效率；且流量较大时，开孔处由于湍流作用，液体不易封死窗口，而填料表面液膜经翅片作用后，传质均匀。

A large mass transfer area regular packing

The utility model discloses a large mass transfer area regular packing. The large mass transfer area regular packing proposed by the utility model is composed of multi-layer packing sheets overlapping each other. The packing sheets are wavy in shape. A skylight is arranged on the wavy surface between adjacent set peaks and valleys, and a one-way fin and fin are arranged on the skylight. It has an angle of 15 to 45 degrees with the plane where the skylight is located, and can be adjusted and corrected according to the hydrodynamic calculation under different working conditions. The utility model sets the strip fin on the corrugated surface (i.e. at the non-wave crest trough), and the liquid film flows along the surface of the packing and flows through the strip fin from the layer to the turbulent flow. The turbulent droplets formed by the strip fin contact with the gas phase greatly increase the mass transfer area. At the same time, the strip fin makes the unit volume of the packing have a larger surface area. In order to reduce the use cost and improve the efficiency of the distillation column, when the flow rate is large, the liquid is difficult to seal the window due to the turbulence effect at the opening, and the mass transfer of the liquid film on the packing surface is uniform after the fin action.

【技术实现步骤摘要】
一种大传质面积规整填料
本技术涉及一种孔板波纹填料，尤其涉及一种传质面积较大的新型规整填料。
技术介绍
传统孔板波纹填料用于精馏或吸收等气液传质操作时，填料内气液两相一般为逆流接触传质或传热，液相沿填料表面呈膜状向下流动，液膜沿填料表面流动一般为层流流动，其表面更新较差，进而影响气液传质效率。在工业使用过程中发现，当液体流量较大时，受峰高大小的限制，液体很容易封死填料间隙的入口，使得导流窗口的导流作用失效。现有改进型断续波纹规整填料，如中国专利CN200810151274.5开窗导流式规整填料片及填料和CN201010530832.6窗、孔组合式导流规整填料片及填料，其开口均在波谷，而液膜在流动时，大部分液体均沿填料片波谷流动，即填料表面波谷的液膜较厚，而波峰和其他表面的液膜覆盖较差，降低了气液传质面积，造成传质效果较差。精馏塔效果决定于传热和传质面积，如果增大传质面积，同时在填料表面增大扰动，强化传质效果，是增加填料使用效果的关键。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，克服现有的填料存在的缺陷，而提供一种大传质面积规整填料，增大传质面积，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。本技术是采用如下方案实现的：本技术提出的大传质面积规整填料，由多层填料片互相重叠设置构成，填料片呈波浪形状，在相邻设置的波峰和波谷之间的波纹面上设置有天窗，天窗上设置有单向的翅片，翅片与天窗所在平面呈15°~45°夹角，在不同工况下也可根据流体力学计算调整修正。角度小于15°，大于45°，液体湍流太大，不便于加工和安装。更进一步的，前述的大传质面积规整填料，翅片的开口方向与填料片的波纹方向一致；液体经过翅片时被弹开，气液两相接触充分，传质均匀；翅片几何中心间距尺寸为2-6mm，液膜沿填料表面流动经过条状翅片打破层流状态，变为湍流。更进一步的，前述的大传质面积规整填料，波纹面上设置有多个天窗，天窗沿着波纹线的方向呈列设置，在每个波纹面上设置有1~3列天窗，更为优选的是设置两列天窗。更进一步的，前述的大传质面积规整填料，相邻的每列天窗并排设置或者错开15°~30°角设置，在不同工况下也可根据流体力学计算调整修正。更进一步的，前述的大传质面积规整填料，每片填料片上设置有波纹线，波纹线的方向与竖直方向呈15°~75°夹角，即与精馏塔轴线方向呈15°~75°夹角，传质效果好。更进一步的，前述的大传质面积规整填料，填料片竖直放置，相邻重叠的两片填料片之间的波纹线互相垂直。更进一步的，前述的大传质面积规整填料，天窗为矩形（尺寸为长6-15mm，宽2-4mm）、三角形或者其他四边形，可根据流体力学计算调整修正，矩形形状也可改为等腰三角形等其他形式。作为优选的，填料除金属板波纹填料外，还适用于丝网波纹填料，同时非金属填料同样适用，如塑料或陶瓷等。作为优选的，每盘填料之间衔接处可以是直接对接，也可以是平滑过渡对接。本技术的有益效果在于：本技术将条状翅片设置在波纹面上（即非波峰波谷处），液膜沿填料表面流动经过条状翅片由层流变为湍流，形成的湍动小液滴和气相接触以后，传质面积大大增加，同时开条状翅片使得单位体积的填料具有更大的表面积，从而降低使用成本，提高精馏塔效率；且流量较大时，开孔处由于湍流作用，液体不易封死窗口，而填料表面液膜经翅片作用后，传质均匀。在液体通道，液体开孔方向向上，使得液体不会漏液下去，对于气体来看，气相顶部通道中，开孔向上，气相可以从填料下部上升到液体湍流小液滴中，进一步增大了传质效果，一举两得。附图说明图1为本技术大传质面积规整填料的填料片局部示意图；图2为翅片和天窗夹角设计局部放大结构示意图；图3为矩形翅片带有过渡段结构示意图；图4为矩形翅片无过渡段结构示意图；图5为三角形翅片带有过渡段结构示意图；图6为三角形翅片无过渡段结构示意图；图中标记含义：1.填料片，2.天窗，3.翅片，4.波纹面，5.波纹线，6.过渡段。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1和图2所示本技术提出的大传质面积规整填料结构示意图，包括有填料片1、天窗2、翅片3、波纹面4和波纹线5。其中提及的大传质面积规整填料，由多层填料片1互相重叠设置构成，其中的每片填料片1均呈波浪形状，在相邻设置的波峰和波谷之间的波纹面4上设置有两列天窗2，天窗2的方向与波纹线5的方向相一致，其中波纹线5即相邻波峰和波谷之间连接处的线。每盘填料之间衔接处可以是直接对接，也可以是平滑过渡对接，如图3和图5所示。天窗2开口的一边上设置有单向的翅片3，翅片3与天窗2所在平面呈30°~45°夹角，天窗2为矩形，长6-15mm，宽2-4mm。作为优选的一种方式，翅片3与天窗2所在平面的夹角在不同工况下也可根据流体力学计算调整修正，优选角度为30°。作为优选的一种方式，天窗2的矩形形状也可改为等腰三角形等其他形式；如图3~6所示，从效果来看，三种形状效果差不多，但是从结构稳定来说，三角形稳定，所以在大尺寸翅片的时候，做三角形不容易变形，但是加工困难，矩形加工容易，所以小尺寸翅片的时候做矩形方便，强度也能满足。这个是考虑工业加工实际来定形状。从加工也说，三角形，矩形，四边形算是通用了，其他的形状也可以。其中翅片3的开口方向与填料片1的波纹方向相一致，液体经过翅片3时被弹开，气液两相接触充分，传质均匀；翅片几何中心间距尺寸为2-6mm，液膜沿填料表面流动经过条状翅片打破层流状态，变为湍流。有的时候中间是一个翅片，有时候是两个翅片，翅片宽度可能是1-3mm,所以两个翅片间距就是2-6mm了。相邻的两列天窗2可以并排设置也可以错开15°~30°角设置。如果翅片是1-2mm的，可以并排，如果是3mm的，太宽，在大比表面积填料中放不下，就需要错开布置了，加工工艺和效果接近。每片填料片1上设置有波纹线5，波纹线5的方向与竖直方向呈15°~75°夹角，即与精馏塔轴线方向呈15°~75°夹角。其中填料片1竖直放置，相邻重叠的两片填料片1之间的波纹线5互相垂直。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大传质面积规整填料，由多层填料片（1）互相重叠设置构成，其特征在于：所述填料片（1）呈波浪形状，在相邻设置的波峰和波谷之间的波纹面（4）上设置有天窗（2），所述天窗（2）上设置有单向的翅片（3），所述翅片（3）与天窗（2）所在平面呈15 °~ 45°夹角。

【技术特征摘要】
1.一种大传质面积规整填料，由多层填料片（1）互相重叠设置构成，其特征在于：所述填料片（1）呈波浪形状，在相邻设置的波峰和波谷之间的波纹面（4）上设置有天窗（2），所述天窗（2）上设置有单向的翅片（3），所述翅片（3）与天窗（2）所在平面呈15°~45°夹角。2.根据权利要求1所述的大传质面积规整填料，其特征在于：所述翅片（3）的开口方向与所述填料片（1）的波纹方向一致。3.根据权利要求1或2所述的大传质面积规整填料，其特征在于：所述波纹面（4）上设置有多个天窗（2），所述天窗（2）沿着波纹线（5）的方向呈列设置，在每个波纹面（4）上设置有1~3列天窗（2）。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳华，赵怡，贾涛，
申请(专利权)人：南京英斯派工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32