传质塔用的填料制造技术

填料段具有多个垂直取向而具有斜角交叉波纹的填料片，形成一个段高，该段高具有一个底部区域、一个本体区域和一个顶部区域。底部区域具有不同于本体区域几何形状的第一特定几何形状，顶部区域具有不同于本体区域几何形状并且不同于底部区域第一特定几何形状的第二特定几何形状。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的相互参考本申请享有于1999.12.09申请的序号为60/169,855、于1999.12.13申请的序号为60/170,380、于2000.01.24申请的序号为60/178,010和于2000.01.24申请的序号为60/178,042各临时申请的优选权。需要有一个能进一步提高效能特性的填料结构。本专利技术的综述因此，本专利技术的一个目的是要提供一种填料段，其底部区域、顶部区域、或两者内的几何形状可以改变来达到塔的各种效能要求。本专利技术另一个目的是要提供一种填料段，其中表面构造可选择地在整个填料段上使用以提供所需的塔效能。因此，本专利技术提供一种填料段，该填料段包括多个垂直取向而具有斜角交叉波纹的填料片，限定一个段高。该段高具有一个底部区域、一个本体区域和一个顶部区域。底部区域具有不同于本体区域几何形状的第一特定几何形状。顶部区域具有不同于本体区域几何形状并且不同于底部区域第一几何形状的第二特定几何形状。本专利技术还包括一种填料段，该填料段包括多个垂直取向而具有斜角交叉波纹的填料片，限定一个段高。该段包括一个底部区域、一个本体区域和一个顶部区域。本体区域包括表面构造。另外，在底部区域和顶部区域中的至少一个区域的至少一个部分上没有表面构造。本专利技术还包括一种填料段，该填料段包括多个垂直取向而具有斜角交叉波纹的填料片，限定一个段高。该段有一个底部区域、一个本体区域和一个顶部区域。本体区域包括大致成水平的细槽。另外，在底部区域和顶部区域中的至少一个区域的至少一个部分上包括大致成垂直的细槽。本专利技术的另外一些目的、优点和新颖的特点部分将在随后的说明中部分列出，而部分对于那些本行业的行家在分析下面的说明后当能自明，或可在实践本专利技术的获悉。附图说明图1为各个填料段一个放置在另一个上面而设置在塔内时的顶视透视图；图2a为单一填料段的顶视平面图；图2b为示出构成填料段层的各个填料的通过一个塔的横截面的顶视平面图；图3为一个填料段的顶视透视图；图4为实施本专利技术第一实施例的两个结构填料片的顶视透视图；图5为与图4相似的图，只是所示为本专利技术的第二实施例；图6为示出本专利技术第三实施例的单一填料片的顶视透视图；图7、8和9分别为示出本专利技术第四、第五和第六实施例的单一填料片的前立视图；图10为示出本专利技术第七实施例的单一填料片的顶视透视图；图11、12、13和14分别为示出本专利技术第八、第九、第十和第十一实施例的单一填料片的前立视图。较优实施例的详细说明本专利技术的目标是对美国专利5,632,934作出改进，该专利公开的内容被本文参考引用。较具体点说，美国专利5,632,934号的目标是改变填料段底部区域的构造形式，它曾公开底部区域内的各种不同的构造形式可以减少底部区域内的压力降。例如，该专利曾公开可以减少底部区域内的气体阻力，只要在底部区域内具有(1)交错的片；(2)平直的部分；(3)横截面减少的波纹；(4)较陡的波纹；(5)孔眼；(6)锯齿状的外形；和(7)鱼鳞板。本专利技术能提高这种已知填料的效能，下面将较充分地说明。参阅图1，结构填料包括垂直取向而其波纹与塔的垂直轴线成一角度的片。许多片被这样排列使相邻片的波纹方向相反。填料被装在塔内成为多层或多段“S”。相邻段S环境垂直轴线被转动，以促进混合，如图1所示。在较小的塔中，每一层可由一个单一段或由多个单片固定在一起而形成的填料砖构成，如图2a所示，在较大的塔中，每一填料段S可由数个砖“B”配装在一起，从而填满一个容器的横截面来制成，如图2b所示。完整的填料塔具有多个填料段S，填料段S的数目由完成分离所需的填料高度决定。参阅图3，其中示出一个填料段S。填料段S具有一个高度“H”、一个顶部区域“T”、一个本体区域“U”和一个底部区域“L”。通常底部区域L的高度和顶部区域T的高度各占段高H的约5％到10％，但根据塔的多个考虑因素和具体的效能特性，也可能各比此数小或大到为段高H的三分之一。区域L和区域T不需具有相同的高度，并可根据所需塔的效能特性作较大的变化。业已发现区域L和区域T的高度最好取决于填料的比表面面积。更具体地说，填料的比表面面积为填料片上褶皱大小的函数。褶皱尺寸越小，比表面面积一般越大。比表面面积通常被定义为填料段内填料片的表面面积(以m2计)除以填料段的体积(以m3计)。业已发现对于一个给定的段高H，比表面面积越大，区域L和T的高度可越小。下面的表1就段高H约为8寸到11寸时指出这个相互关系。表1 参阅图4，其中示出本专利技术的一个实施例。在该实施例中，两个相邻的填料片20被示出。填料片20的本体区域具有成角度的波纹，相邻片20的波纹在不同的方向上延伸。每一片20的顶部区域T都包括大致垂直的波纹22。较具体点说，这些波纹可具有与本体区域U内的波纹相同的高度和模截面，但它们所成的角度比本体区域U内的波纹更接近垂直方向。虽然图4所示的较陡的波纹22是在垂直方向，但它们并非必需如此。另外，图中所示从本体区域U内的波纹转变到垂直的波纹22是突然发生的，但也可考虑是渐变的。仍然参阅图4，所示填料片20在底部区域L具有平直段24。较具体点说，在底部区域内一般根本没有波纹。本专利技术由于在顶部区域T和底部区域L具有不同的几何形状可进一步提高填料段的效能。较具体点说，顶部区域T内较陡的波纹可使蒸汽较易转移到上述填料段内，而底部区域内的平直段24可有助于减少底部区域L和转移区域内的压力降。另一个实施例在图5中示出，其中填料片20在顶部区域T内具有相同的波纹，但在底部区域L内具有横截面减小的波纹。较具体点说，波纹2b在高度上小于在本体区域U内的波纹。再者，这个几何形状的不同符合填料段不同区域在完成过渡和压力减少上的需要。除了上两实施例以外，在顶部区域T和底部区域内也可适当地采用其他不同的几何形状。这种几何形状可以采用那些在美国专利5,632,934中公开过的。已知可以利用填料片20上的表面构造。本文使用的“表面构造”一词应该理解为指片表面上任何一种变粗糙、切缝、冲压及/或压印。表面构造的例子包括“开槽”、压印成某种图案如鱼骨形、或格栅形、或小变形的切口，且不限于这些。一个“开槽”的例子可在美国专利4,296,050号中见到，该专利的内容在本文中被参考引用。该专利所公开的开细槽由于毛细管作用能使液体分布到片的表面上。参阅图6示出的本专利技术的另一个实施例，其中底部区域L没有像本体区域U和顶部区域T那样具有开细槽的表面构造。细槽大致沿水平方向延伸使液体横越片面分布。虽然这里示出的“表面构造”是开细槽，但其他表面构造也是能够使用的。在底部区域L，不需要使液体横越填料移动，而是要液体快速移动离开填料片到下一个填料段。因此，在底部区域L内可不需任何表面构造。另外，顶部区域T在完成所需塔的效能特性时也可不需表面构造。因此填料片的顶部区域T和底部区域L或只是底部区域L或只是顶部区域T可以不设表面构造。参阅图7所示的本专利技术的另一个实施例。所示填料片20的本体区域U设有对塔的轴线大致成水平方向延伸的细槽。顶部区域T和底部区域L各具有垂直的波纹，但都没有任何表面构造。参阅图8，其所示出的另一个实施例与图7相似，只是顶部区域T具有垂直的波纹，并没有细槽。而底部区域L除了垂直的波纹外，还有细槽。图9为图7和8的另一个变型。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种填料段，具有多个垂直取向而具有斜角交叉波纹的填料片，限定一个段高，所说段具有一个底部区域、一个本体区域和一个顶部区域； 其中，所说底部区域具有不同于所说本体区域几何形状的第一特定几何形状；所说顶部区域具有不同于所说本体区域几何形状并且不同于所说底部区域第一特定几何形状的第二特定几何形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C恩德，JF比林哈姆，MJ洛克特，N耶奥曼，R库拉特勒，KA瓦尔茨托尼，DL卡伦伯格，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]