一种波纹填料的制作方法

本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种波纹填料。

背景技术：

在化工、石油、冶金等工业生产中，填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的关键传质元件是填料，波纹填料是目前工业上应用最广的一种规则填料，一般是由带波纹流道的多个波纹板片相互叠加构成圆柱结构，组装时相邻两波纹板片反向靠叠，各盘填料垂直装于塔内，相邻的两盘填料间交错90°排列(如图1所示)。但这种波纹填料在实践中发现存在许多问题，如相邻两盘填料的交接界面就成了气液流向的转折点，导致流动阻力迅速增加。在较高气液负荷下，两层填料的界面处将出现“液泛”现象，降低分离效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种流动阻力低、传质效果好、处理能力高、液泛率明显降低的新型规整填料。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种波纹填料，所述波纹填料由多个波纹板片叠加而成，所述波纹板片包括第一波纹板片段，以及相对设置在所述第一波纹板片段两端的第二波纹板片段，所述第一波纹板片段的波纹与塔轴线的夹角为30-50°，所述第二波纹板片段相对于所述第一波纹板片段缓冲弯折，且第二波纹板片段的波纹最终与塔轴线平行，所述第二波纹板片段的轴向高度为10-50mm。

将本实用新型的波纹填料(即一盘填料)进行层叠放置，可形成工业中放置在填料塔中的最终产品。

其中，所述第二波纹板片段的波纹与所述第一波纹板片段的波纹形成弧度为130-150°的圆弧。

其中，所述第二波纹板片段和/或所述第一波纹板片段上设置有孔。

其中，所述第一波纹板片段上设置的孔的分布密度为10-60m²/m³。

其中，所述第二波纹板片段上设置的孔的分布密度为10-120m²/m³。

其中，所述孔的大小为3-8mm。优选为圆孔，孔的直径为3-8mm。进一步优选地，所述孔的大小为4.5mm。

其中，所述第一波纹板片段上的波峰高度为3-29mm，各波纹的波峰间距为7-48mm。

其中，所述波纹板片上还间隔设有导流槽。

其中，所述导流槽的间距为2-3mm；所述导流槽的深度为0.2-0.3mm。

其中，所述波纹板片是由金属薄板、铝合金薄板、不锈钢薄板、碳钢薄板、陶瓷片或塑料轧制而成。

将本实用新型的波纹填料(即一盘填料)进行层叠放置，可形成工业中放置在填料塔中的最终产品。

本实用新型中的波纹填料由多个波纹板片叠加而成，所述波纹板片包括第一波纹板片段，以及相对设置在所述第一波纹板片段两端的第二波纹板片段，所述第一波纹板片段的波纹与塔轴线的夹角为30-50°，所述第二波纹板片段相对于所述第一波纹板片段缓冲弯折，并最终与塔轴线平行，所述第二波纹板片段的轴向高度为10-50mm。由于所述第二波纹板片段的存在，在组装形成可放置在填料塔中的最终填料成品时，相邻两波纹填料连接处为平缓过渡，而不是像现有技术中的90°锐利折角。在流体流经上下两盘波纹填料的相接处时，流动情况得到有效缓冲，减少了流动阻力，压降也明显降低，提高了填料的有效通量，在气液相负荷较大的塔内，液泛率明显降低。

附图说明

图1为现有技术中波纹填料的连接结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的波纹填料中波纹板片的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的波纹填料中波纹板片的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三的波纹填料中波纹板片的结构示意图；

图5为本实用新型实施例四的波纹填料中波纹板片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例五的波纹填料中波纹板片的结构示意图；

图7为将本实用新型实施例一所示的两盘波纹填料连接后的整体结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型实施例提供的一种波纹填料，所述波纹填料由多个波纹板片100叠加而成，图2-图6为本实用新型的波纹填料中波纹板片100的结构示意图。

如图2所示，所述波纹板片100包括第一波纹板片段1，以及相对设置在所述第一波纹板片段1两端的第二波纹板片段2，所述第一波纹板片段1上轧制有波纹，所述波纹为斜纹波纹，所述第一波纹板片段1上波纹的波纹方向与塔轴线的夹角为30-50°，所述第二波纹板片段2相对于所述第一波纹板片段1缓冲弯折，且第二波纹板片段2的波纹最终与塔轴线平行，所述第二波纹板片段2的轴向高度为10-50mm。第二波纹板片的轴向高度占单层填料的总高度的小部分(占比约为5-25％)，当气液相流过该填料时就会形成一种类似于脉冲的现象，增强气液两相之间的传质，提高填料的效率。

优选地，所述第二波纹板片段2的轴向高度为10-15mm。

优选地，所述第二波纹板片段2的轴向高度为16-50mm。

优选地，所述第二波纹板片段2的轴向高度为15-30mm。

本申请中，所述塔轴线方向是指填料安放在的填料塔的轴线方向，即竖直方向。第二波纹板片段2的轴向高度，即为竖直方向的高度。

将本实用新型的波纹填料(即一盘填料)进行层叠放置，可形成工业中放置在填料塔中的最终产品。

本申请中，在所述波纹板片100的上下两端面处，第二波纹板片段2的波纹角度发生改变，从最初与塔轴线成30°-50°逐渐变为0°，即最终与塔轴线相平行。由于所述第二波纹板片段2的存在，使组装时上下两盘填料的连接处为平缓过渡，而不是像现有技术中的90°锐利折角。流体在此处的流动阻力、压降明显降低，提供传质效率。

本实用新型中，所述波纹板片100是由金属薄板、铝合金薄板、不锈钢薄板、碳钢薄板、陶瓷片或塑料轧制而成。所述波纹板片之间为点焊或穿钉。

所述第二波纹板片段2与所述第一波纹板片段1形成弧度为130-150°的圆弧。即，呈现圆弧形过渡连接。图2所述的实施例中，所述弧度为135°。所述第一波纹板片段1的波纹与塔轴线的夹角为45°。

本实用新型中，所述第二波纹板片段2和/或所述第一波纹板片段1上设置有孔。优选地，所述孔的大小为3-8mm。优选为圆孔，孔的直径为3-8mm。进一步优选地，所述孔的大小为4.5mm。

其中，所述第一波纹板片段1上设置的孔11的分布密度为10-60m²/m³。

其中，所述第二波纹板片段上2设置的孔21的分布密度为10-120m²/m³。具体可以为10-60m²/m³，还可以为60-120m²/m³。

图2所示的实施例一中，所述第一波纹板片段1、所述第二波纹板片段2上分别设置有孔11、21，孔的密度一样，均为30m²/m³，孔的直径为4.5mm。

在本申请的其他实施方式中，所述第二波纹板片段2上可以不设孔，仅在第一波段1上设孔(如图3)。也可以是第二波纹板片段2上比所述第一波纹板片段1上设置有更多的孔(如图4)，此种情况较适用于清洁的高分离精度的体系(没有固体杂质、填料效率要求较高、产品纯度较高)。开孔的存在可以加强气相在填料片之间的流通，改善气相在整个塔截面的分布均匀度。因为液体流路方向的改变，转折处(第二波纹板片段)的液体累积比主体(第一波纹板片段)多，在第二波纹板片段2上增加较多的开孔可以增加气液相的接触，改善传质效率。

在本申请的其他实施方式中，所述第一波纹板片段1、所述第二波纹板片段2上可以均不设开孔(如图5所示)。此种情况下，适合易结焦结垢的体系，减少杂质在波纹板片上附着的可能性。此时优选地，所述波纹板片100由陶瓷片轧制而成。

本实用新型中，第一波纹板片段1的流道方向的垂直截面为连续V字形且在V字形峰顶处连接，所述第一波纹板片段1的V字形夹角为78-84.6°，流道相互平行(相邻两波纹相互平行)。所述第一波纹板片段1上波纹的波峰高度为3-29mm，各波纹的波峰间距为7-48mm。

所述波纹板片100上还间隔设有导流槽12(如图6所示)。可以理解的是，导流槽12可以集中位于波纹板片100的中间部位(图6中A)，也可以在波纹板片的中间(图6中B)，还可以间隔分布在波纹板片100上。所述导流槽12可以设置在所述第一波纹板片段1上，也可以设置在第二波纹板片段2上，优选成第一波纹板片段1、第二波纹板片段2均设有导流槽12(图6中A和B)。例如，设置在第一波纹板片段1上的所述导流槽12可以与所述第一波纹板片段1的波纹方向相平行(图6中A)，也可以与它们成一定角度(如30°-60°等)(图6中B，第一波纹板片段1上的导流槽与其波纹方向成30°)，优选为与第一波纹板片段1的波纹方向相平行。当在第二波纹片段2上也设置导流槽12时，优选为与第二波纹片段2的波纹方向相平行。如在图6A中，导流槽12的设置方向分别与第一波纹板片段1、第二波纹板片段2的波纹方向相平行，即，设置在第一波纹板片段1上的所述导流槽12与所述第一波纹板片段1的波纹方向相平行，设置在第二波纹板片段2上的导流槽12与所述第二波纹板片段2的波纹方向相平行。所述导流槽12可以增大所述波纹板片的比表面积，提高填料的传质效率。

进一步地，所述导流槽12的间距为2-3mm；所述导流槽12的深度为0.2-0.3mm。在相邻两波纹构成的凹陷空间内，所述导流槽12的密度根据导流槽12的间距和深度以及填料的比表面积决定。

图7为将本实用新型的实施例一所示(图2)的两盘波纹填料连接后的整体结构图。可以清楚地看到，由于所述第二波纹板片段的存在，相邻两盘波纹填料连接处是平缓过渡，而不是像现有技术中的90度锐利折角(图1)。在流体流经上下两块填料的相接处时，流动情况得到有效缓冲，减少了流动阻力，压降也明显降低，提高了填料的有效通量，在气液相负荷较大的塔内，液泛率明显降低。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。