随机填充件的制作方法

文档序号:5008535阅读:294来源:国知局
专利名称:随机填充件的制作方法
技术领域
本发明涉及提高两流体间交换过程的技术,特别涉及交换过程室中比方说用于传质(mass transfer)或热交换过程中的填充件。
许多工业或化学过程涉及传质或热交换,并使用填充塔或填充室完成这些步骤。这类过程包括蒸馏、吸收和解吸、气体清洁和干燥、气体洗涤以及各种生物过程,例如过滤。通常一为气体和一为液体的两流体(虽然也可以是两液体)在一室中一般以逆流流动流相互混合,其中,两流体沿同一流动轴以相反方向流动。在并流系统中,该两流体沿单一流动轴以同方向流动;错流装置的特点是,该两流体沿两分立的横交流动轴流动。
该过程的传质率和/或反应率随着该室中液体所能打湿的有效表面面积的增大而增大,因为两流体要在其上互相接触。填充件被放置在该室中,用来增大用于此类接触的表面面积。填充装置视交换室中的填充件及其布置的不同一般分为两类。有一定结构的填充装置一般包括布置在交换室中按一定结构伸展的填充件。随机填充装置一般包括可随机倾倒入交换室中的各种小填充件。
交换反应塔中一般包括填充装置,以提高塔中两流体间的相互作用,从而提高该交换过程的效率。在两流体中至少一个为液体的情况下,若为液体提供足够的打湿表面,并提供液体从一表面流到另一表面的滴点,以便使该液体进一步接触流经两表面之间的作为另一流体的气体,即能提高两流体间的作用。若填充装置形成的表面靠得太紧,气体所受流动阻力就足够大,从而阻碍气体流经填充装置并从而减少液体接触气体的机会。设计欠佳的随机填充件的特点在于其结构的互补性太强,从而一填充件会比较紧地贴合另一填充件,甚至伸入另一填充件的横向中。随机填充件的这种套叠会产生填充得较紧的表面阵列,从而产生很在的气体阻力。而且,若流体流动面填充得太紧,液体就会从一表面桥接到另一表面而不滴下。这种桥接现象不仅减少了与气体的作用截面,而且还会阻碍气体流过填充装置。
本发明在于提供能避免现有填充件的上述缺点的随机填充件。
本发明提供一种随机填充件,它能提高在比方说交换过程室中两流体之间相互作用的可能性。该交换过程的相互作用可由本发明的填充件提高,该填充件把流体流动表面布置成可为两流体中的至少一个流体即液体打湿,并且,这些表面离得足够开,从而减少作为另一流体的气体通过其中的流动阻力。本发明的填充件为流体流动表面提供充足的滴点,并且,滴点之间离得足够开,从而减少液体从一滴点到另一流动表面的桥接现象,本发明使交换过程室的填充床上的这种多个填充件的套叠现象最少发生。
本发明提供一种随机填充件,它使用于涉及两流体的交换过程装置,该填充件用一般为平直的片材制成,该片材上切出若干长条和突条,片材的两端为长条和突条连接其上的连接区。连接区可设在片材两端的中间,长条即连接在这类中间连接区上,突条也可连接到这类中间连接区上。这些突条提供滴点。此外,突条和/或长条的边可做成锯齿形而提供滴点。锯齿形边还可用来避免多个这类填充件发生套叠。
在本发明填充件中,伸展在相同的连接区之间的两长条可一起形成一封闭圈。尤其是,突条可有不同长度。长条一般可有不同形状并且/或者相对于片材的原有平面可有不同位置。例如,长条和突条可以如此方式伸向片材的相对两端,从而确保填充件不存在与片材两拉开并互相平行的端部所成平面垂直的对称转动轴。而且,长条以及可能的话,还有突条的伸展型式使得填充件在与片材平面垂直的横方向上发生歪斜或倾斜,从而填充件在比方说交换过程室的填充床上主要取倾斜位置。
填充件可包括一些相对于两端部连接区所成平面弯成弓形的长条以及至少一条大体笔直的长条。这一笔直长条可由连接在一起的两突条组成;或可折叠片材,以减短笔直长条的长度。同时,从中间连接区以相反方向伸展到两端部连接区、并且沿着与两端部连接区所成平面垂直的同一平面伸展的两长条相对于两端部连接区所成平面以相反方向弯成弓形。
此外,至少连接区之一、或长条之一、或突条之一可在该连接区、长条或突条的至少一部分长度上具有纵向肋条。
该填充件可由金属或其它任何合适材料制成,例如,在特殊的交换过程装置中就可使用塑料。例如,可在平直金属片材上切出切口,然后弯出弓形长条以及向各个方向伸展的突条。切片材的同时可做出锯齿形切口,从而使长条和突条的边成为锯齿形。或者,也可以单独步骤做出锯齿形,比方说,在弓形长条的伸展过程中做出锯齿形。
本发明提供了一种随机填充件,它包括适当拉开的液体流动表面,使气流通过该填充件的阻力最小。还提供滴点,以进一步提高交换过程装置中流体之间的相互作用。本发明的填充件还使填充件之间的套叠现象减至最低,以进一步确保气体在本发明填充件形成的填充床中流动的阻力最小,并确保在适当拉开的流动表面上形成充足的滴点。


图1为一片材平面图,片材上切出切口而形成若干长条和突条;图2为本发明随机填充件的侧视图,该填充件由图1被切片材形成;图3为图2填充件的端视图;图4为图2和图3填充件的立体图;图5为本发明随机填充件另一实施例的侧视图;其特征是把两突条连接成短长条;以及端部连接区有一定结构;图6为图5填充件的立体图;图7为一片材平面图,该片材上切出切口而形成若干长条和突条,包括从两端连接区伸出的、位于中央且在一直线上的两突条;图8为用图7片材形成的填充件的侧视图,按照本发明,两中央突条连接成一长条,从而防止该填充件被压扁,且其特征为端部连接区有一定结构;图9为图8填充件的立体图;图10为图8和图9填充件的端视图;图11为本发明一随机填充件的侧视图,其特征在于,同一行中的长条相对于端部连接区所成平面以相互反方向弯成弓形;并且端部连接区有一定结构;图12为图11填充件的立体图13为图11和图12的填充件的端视图;图14为与图5相似的侧视图,但按照本发明,所示同一行中的两长条相对于两端部连接区所成平面以相反方向弯成弓形;图15为与图8相似的侧视图;但按本发明,所示同一行中的两长条相对于两端部连接区所成平面以相反方向弯成弓形;图16为图15的填充件的立体图;图17为图15和图16的填充件的端视图;图18为一片材的平面图,该片材上的切口形成若干长条和突条,并包括伸展在该片材宽度方向上的中间连接区;图19为用图18的片材形成的填充件的立体图,其中,按照本发明,同一行的长条相对于两端部连接区所成平面以相反方向弯成弓形;位于中心的突片连成一体而形成短长条,以防止填充件被压扁;图20为图19的填充件的侧视图,表示出中央处的互连突片以及填充件前半部的突片和弓形长条;图21为图19和图20的填充件的端视图;图22为一长条的局部立体图,按照本发明,对它进行折叠而使其变短,以便防止填充件被压扁;图23为连接区处的长条或突片的端部的局部立体图,表示在该长条或突片纵向上形成的脊条;图24为沿图23中线24-24剖取的剖面图,表示图23所示脊条的截面形状;图25为一填充件中的长条或突片的剖面图,表示出另一种截面形状的脊条。
图1中以标记10表示一一般为长方形的平直片材;图2-4中所示该片材10被做成本发明的随机填充件。该片材10可以是金属或其它材料,例如塑料。一般来说,在片材10上切出切口,从而形成若干长条和若干突条,然后把它们弯成一定形状而使图1所示平直片材弯成图2-4所示三维结构。
图1表示出平直片材10,从图1可见,图1-4所示填充件的实施例由长度约为宽度的两倍或一倍半的片材做成。切口一般沿片材10的长度方向伸展而形成长条和突条。片材10中长度方向上的所有切口都切成锯齿形,从而形成锯齿形边。长条一般为其两端都连接在填充件上的一部分细长片材;突条则一般为只有一端与填充件相连的一部分细长片材。但应看到,在各给定情况下,突条离开其连接端的距离可大于、等于或小于沿该突条的连接端所测量的该突条的长度。一条或多条长条和/或一条或多条突条与片材的连接处称为连接区。因此,长条伸展在两连接区之间,而突条从一连接区上伸出。
在图1-4所示填充件实施例中,片材10两端没有切口。因此,片材的一端形成一横向伸展的端部连接区12,另一端形成横向伸展的端部连接区14。若片材端部有切口,则该片材端部分成至少两个连接区。
锯齿形切口16一般沿着片材10的中心线从一端部连接区12伸展到另一端部连接区14。切口16把片材分成为两部分,这可从图1、图2和图3中看得特别清楚。
在图1所示片材10的上半部中央,有一不为任何切口断开的横向伸展的中间连接区18。同样,在图1所示片材10的下半部中央处也有一横向伸展的中间连接区20。
在图1所示片材上半部,两平行锯齿形切口22和24从端部连接区12伸展到中间连接区18;两平行锯齿形切口26和28伸展在中间连接区18和端部连接区14之间。一横向伸展切口30伸展在切口22和24之间,而一横向伸展切口32伸展在切口26和28之间。
切口22连同片材10的外边缘,部分地形成伸展在端部连接区12和中间连接区18之间的长条34。切口124连同一部分切口16,部分地形成也伸展在连接区12和18之间的长条36。两切口22和24形成以切口30为一端的突条38,该突条38的另一端在长条34和36之间连接到端部连接区12上。同样,一突条40也以切口22和24为界从中间连接区18伸到切口30,长条34和36在图1所示结构中互相平行。
切口26连同片材10的外边缘,部分地形成与图1的长条34在一直线上的长条42。切口28连同一部分切口16,部分地形成与长条42互相平行且与图1长条36在一直线上的长条44。切口26和28以及32形成从端部连接区14伸出的突条46。切口26和28以及32形成从中间连接区18伸出的突条48。突条38、40、46和48在图1中位于同一直线上。
图1所示片材10的下半部也由切口阵列形成同样结构的长条和突条,大多数切口的侧面为锯齿形,切口50和52互相平行,并分别与切口54和56成一直线。横向伸展的笔直切口60和62用来形成突条。因此,切口50与片材10的外边缘一起,部分地形成伸展在连接区12和20之间的长条64。切口52和一部分切口16形成也伸展在连接区12和20之间且与长条64相平行的长条68。长条64和68之间是由切口52、50和60部分地形成的突条70和72。突条70从端部连接区12伸出,而突条72从中间连接区20伸出。
切口54和片材10的外边缘部分地形成长条74,而切口56与一部分切口16形成长条76。长条74和76互相平行且伸展在连接区14和20之间;长条74与长条64成一直线,长条76与长条68成一直线。切口54、56和62也部分地形成位于长条74和76之间并分别从连接区14和20伸出的突条78和80。图1中,突条70、72、78和80位于一直线上。
图1所示片材10上的各切口可使各长条和突条弯曲或变形而形成图2-4所示填充件。例如,如把端部连接区12和14放置在图1所示片材10的原有平面中,那末可把中间连接区18设置到该平面的一边,而把另一中间连接区20设置到该平面的另一边。这样,如图2和图4所示,两长条64和74可相对于端部连接区12和14所成平面向上弯成弓形,而两长条68和76向下弯成弓形。可以看到,长条64和68伸展在相同两连接区12和20之间,且在图2所示低平面中互相拉开,从而形成一伸展但封闭的圈。同样,拉开伸展在相同两连接区14和20之间的长条74和76,即能形成一封闭但伸展的圈。
长条34和42相对于端部连接区12和14所成平面向下弯成弓形(见图2和图4),而长条36和44相对该平面向上弯成弓形。因此,伸展在相同两连接区12和18之间的长条34和36形成一伸展但封闭的圈。同样,伸展在相同两连接区14和18之间的长条47和44也形成一伸展但封闭的圈。
由一对对伸展在相应连接区之间的长条如此形成的四个封闭圈在图2所示低平面中互相错开,并且如图3和图4所示横向错开。
如图2和图4所示,突条40和48从中间连接区18向上伸展,而突条38和46分别从其端部连接区12和14向下伸展。同样,突条72和80从中间连接区20向下伸展,而突条70和78分别从其端部连接区12和14向上伸展。可以看到,图2和图4中突条的伸展角度可以变动。还可看到,各突条的长度也可变动,如各附图所示具有不同长度。还可看到,比方说,如把切口30、32、60和62切成锯齿形,则可使突条的自由端成为锯齿形。
填充件的大小可视不同应用场合而予以改变,从而比方说对突条和长条的尺寸作出相应改动。但是可以看到,不论图1-4所示填充件的整体大小如何,该填充件提供了更大的流体流动表面,并且流动表面之间的开口足够大,从而降低气流通过该填充件的阻力。突条端部与突条和长条边缘上的锯齿一样,形成了滴点。连接区把比方说相邻长条和突条连接在一起,从而增加了流动路径。此外,连接区提高了所形成的填充件的结构刚性。一般来说,从图2中特别可看到,各长条可有不同形状和/或不同水平位置。而且,比方说,由于把中间连接区18和20放置在端部连接区12和14所成平面的相对两边,因此如图3所示,填充件的端面一般以角度A倾斜。因此,比方说,当把一填充件丢进交换过程室中时,填充件极有可能被置于相对于水平面倾斜的位置上,从而长条和突条表面也倾斜。倾倒到第一填充件上面的其它填充件的方向则是随机的。但是,特别是长条的锯齿形边缘能防止长条的套叠,即,两填充件的长条使相邻填充件发生套叠,从而一般来说阻塞流体通过填充件的路径。
可以看到,图2-4所示填充件的形状使用来形成该填充件的片材的两端部保持不变,其中,两平行且分开的端部连接区12和14形成一平面,填充件在两端部连接区如此形成的平面的任何位置上都没有以与该平面形成的任何角度穿过该平面的转动对称轴。
图5-25所示的本发明为强度和刚度有所提高的改进型填充件,并且提供了各种不同形状的填充件,从而在倾倒进交换过程塔中时会取各种不同方向。在图5-25的各实施例中,其特征与图4所示相同或大致相同的填充件组件用相同标记表示,而有改进或具独特特征的组件在原标记上后缀撇号或字母表示。
对图1-4的填充件作出的一种改进在图5和图6中表为10’。填充件10’使用与图1相同的片材,切口16、22-28、32、50-56以及60与图1相同,但切口30和62的位置按下述理由有所调整。如图5和图6所示,中间连接区18和20错开,长条34、36、42、44、64、68、74、76弯成图2-4所示弓形;突条46、48、70和72以各不同角度分别从其连接区12’、14’、18或20伸出。但是,突条38’和40’连在一起;突条78’和80’连在一起。把一突条的端部叠放在另一突条的端部上,然后用粘接、点焊之类合适方法牢固连接相叠部分,即可把两突条连在一起,构作填充件10’时选择好切口30和62的位置,以便于两对突条的连接。
填充件10’所特有的改进之处包括端部连接区12’和14’做出一定结构。如图5和图6所示,端部连接区12’和14’的特征在于,沿连接区的长度方向弯出一直角从而形成一组长肋条或脊条。为此,与用来构作图1-4的填充件10所使用的片材相比较,用来构作改进型填充件10’的片材可更长。
尽管填充件10’具备这些特有的改进,但其结构仍可显示出如图3所示填充件10的倾斜截面,并且在平行端部连接区所成平面的任何位置都没有与该平面成任何角度穿过该平面的转动对称轴。
对图5和图6的填充件10’作出的特有改进提高了填充件的稳定性和强度。两对突条之间的连接使填充件10’在中间连接区18和端部连接区12’之间构成长条38’、40’;在中间连接区20和端部连接区14’之间构成长条78’、80’。这些搭接而成的长条38’、40’和78’、80’比分别伸展在连接区18与12’以及20与14’之间的长条34和36以及长条74和76短。因此,这些缩短长条38’、40’和78’、80’能防止填充件10’因更长长条34、36、42、44被压长或压直而压垮。因此,当多个填充件10’被倾倒入交换过程塔而上下堆在一起时,由于缩短长条38’、40’和78’、80’使得端部连接区12’和14’与中间连接部之间的错开距离无法增大,从而底下的填充件不会被上面填充件的重量压垮。较长长条34、36、42、44、64、68、74和76保持弓形,从而使填充件10’的整体形状保持不变。而且,由于端部连接区12’和14’沿其长度弯曲而形成肋条,因此这些连接区不会由于交换过程塔中的底下填充件在上面填充件的重压下受扭力、折叠力而变形。由于图5和图6所示的改进,填充件10’更牢固,在使用中更有可能保持其整体形状不变。
本发明改进型随机填充件的另一实施例在图7-10中用10”表示。图7所示已切出锯齿形切口的片材10”与图1大致相同,但与图1所示从一端部连接区12伸展到另一端部连接区14的单个中心切口116不同,如图7-10所示,片材10”的特征在于,两锯齿形切口16a和16b与中间的横向切口81形成分别从有一定结构的端部连接区12”和14”伸出的两根中心突条82和84。沿着两中间连接区可形成其它突条和长条,长条与比方说图1-4的填充件一样,弯成弓形。因此,中间连接区18和20被拉开,长条36、44、64和74相对于端部连接区12”和14”所成平面以一个方向弯成弓形,而长条34、42、68和76以相反方向弯成弓形;突条38、40、46、48、70、72、78和80以各不同方向伸出,从而形成比方说图8-10所示填充件10”。
两中心突条82和84相重叠并互相连接,从而形成伸展在两端部连接区12”和14”之间的搭接长条82、84。该长条82、84防止端部连接区12”和14”被拉开,从而防止填充件伸长而弓形长条被撑直,从而防止交换过程塔中的填充件被其它填充件的重量压垮。而且,如图8和图9所示,端部连接区12”和14”也都因弯成约90°而形成肋条或脊条,从而形成刚性较大的端部,以防止填充件10”被压折或压弯。
由于中间连接部18和20在图8所示低平面中被拉开,填充件10”如图10所示以角度B倾斜,该角度可与图4中的角度A相同,也可不同。此外,填充件10”也没有在由平行端部连接区所形成平面的任何位置上以任何角度穿过该平面的转动对称轴。
应该指出,本说明书公开的填充件都包括一长条阵列,该阵列这样安排,当长条弯成弓形时,它们一般形成(或位于)一与填充件两端部连接区所成平面垂直的平面(内)。因此,一伸展在一端部连接区和一中间连接区之间的弓形长条与以相反方向从同一中间连接区伸展到另一端部连接区的另一弓形长条位于同一平面内。压弯制填充件时,这些长条以相对于端部连接区所成平面的这一方向或那一方向弯成弓形。在图2-4所示本发明中,填充件10的长条这样排列沿着与端部连接区12和14所成平面垂直的给定平面从相同中间连接区伸展的任何两长条相对于端部连接区平面以相同方向弯成弓形。图5和图6以及图8-10所示本发明也显示出这同一特征,即把沿着给定平面伸展的长条以相对于填充件端部所成平面的相同方向弯制成弓形。
图11-13以10a表示出一填充件,它由具有与图1所示相同切口的片材制成,从而形成与填充件10相同数目的长条和突条,但长条以不同型式弯制成弓形。与图7-10所示填充件10”一样,填充件10a的端部连接区也弯成约90°的圆弧,从而在端部连接区形成肋条结构,以防止端部连接区并因而填充件10a发生弯折。
图11-13所示填充件10a的特征在于,沿着同一平面以相反方向从相同中间连接区伸展到两端部连接区的长条以相对于端部连接区所成平面的相反方向弯制成弓形。弓形长条64和74a沿着与两平行端部连接区12”和14”所成平面垂直的一平面以相反方向从中间连接区20伸展,并也以相对于端部连接区12”和14”所成平面的相反方向弯成弓形。同样,弓形长条68和76a沿着与长条64和74a所在平面平行、与端部连接区12”和14”所成平面垂直的另一平面以相反方向从中间连接区20伸展,并也以相对于端部连接区12”和14”所成平面的相反方向弯成弓形。此外,长条36和44a沿着与两平行端部连接区12”和14”所成平面垂直的一平面以相反方向从中间连接区18伸展,并以相对于端部连接区所成平面的相反方向弯成弓形。同样,长条34和42a沿着与长条36和44a所在平面平行、与端部连接区12”和14”所成平面垂直的另一平面以相反方向从中间连接区18伸展,并以相对于端部连接区所成平面的相反方向弯成弓形。而且,由长条对36、44a和34、42a形成的平面与由长条对64、74a和68、76a形成的平面平行,这些平面都与端部连接区12”和14”所成平面垂直。与图2-4所示填充件10中的突条一样,填充件10a的突条38、40、46、48、70、72、78和80以各种方向伸展。
长条64相对于端部连接区12”和14”所成平面以一个方向弯成弓形。而长条74a相对于端部连接区12”和14”所成平面以与上述方向相反的方向弯成弓形;相比之下,图2-4的填充件10的长条74与位于同一平面内的长条64相对于端部连接区12和14所成平面以同一方向弯成弓形。同样,在图11-13中,长条68与同一平面内的长条76a相对于端部连接区12”和14”所成平面以相反方向弯成弓形,而在图2-4的填充件10中,长条76与长条68相对于端部连接区12和14所成平面以相同方向弯成弓形。填充件10a的长条36和44a相对于端部连接区12”和14”所成平面以相反方向弯成弓形;长条34和42a相对于端部连接区所成平面以相反方向弯成弓形。同样,相比之下,在图2-4所示填充件10中,长条36和44相对于端部连接区12和14所成平面以同一方向弯成弓形;长条34和42相对于端部连接区所成平面也以同一方向弯成弓形。
按照本发明,把沿同平面伸展的长条相对于填充件的端部连接区弯成相反方向的弓形,可获得与比方说图2-4中把沿同一平面伸展的长条只弯成相同方向的弓形所获得的填充件形状不同的填充件。把图12和13与比方说图1和图4相比较,这形状变动可看得特别清楚。在比方说图11所示低平面中把两中间连接区拉开,填充件10a的形状仍是歪斜的,这可从比方说图13中看得最清楚,其中,歪斜程度由角度C度量,该角度C可与图4和图10中的角度A或B相同,也可不同。
按照本发明,在同一平面把长条变成相反方向的弓形而形成形状变动的填充件,若与缩短的长条相结合,就能阻止填充件伸长而垮掉。图14示出一以10’a表示的填充件,其特征在于,与图5和图6所示填充件10’一样,长条38’、40’和78’、80’为由两突条搭接而成的缩短长条,且长条的型式为沿同一平面伸展,但弯成相反方向的弓形,如图11-13所示填充件10a中的那些长条一样。填充件10’a也具有图5和图6所示填充件10’的一个特征,即沿端部连接区12”和14”长度方向弯成直角而形成一肋条。图15-17示出一以10”a表示的填充件,其特征在于,与图8-10所示填充件10”中一样的搭接而成的缩短长条82、84以及与图11-13中所示填充件10a中一样的在同一平面内伸展但弯成相反方向的弓形的长条。填充件10”a也具有图8-10所示填充件10”那样的另一特征,即沿着端部连接区12”和14”的长度方向弯成约90°圆弧而形成一肋条,填充件10’a和10”a中不互相搭接形成缩短长条的突条以不同方向伸展。同样,把填充件10’a和10”a的两中间连接区以相反方向拉离两端部连接区所成平面,这些填充件也可成为歪斜形,对于填充件10”a,这一点可从图17中看得最清楚。其中,歪斜角D可与角度A、B或C相同,也可不同。
改变本发明填充件形状的另一种方法是改变中间连接区。图18表示与图1片材10同样切出切口的片材100,但其特征在于,切出的切口形成沿片材宽度伸展的单个中间连接区110,所形成的填充件如图19-21所示。此外,该填充件110的特征在于,端部连接区112和114具有一定结构,它们都包括一由V形沟槽形成的肋条,以提高强度和刚度,防止填充件压弯或弯折。
特别是,锯齿形切口116和118伸展在端部连接区112和中间连接区110之间,且切口120把切口116与118之间的片材切成两突条122和124。锯齿形切口126和128伸展在端部连接区114和中间连接区110之间,且切口130把切口126和128之间的片材切成两突条132和134。不存在从端部连接区112和114中的一个一直伸展到另一个的切口。在把各长条弯成弓形而形成图19-21所示形状填充件100的同时,如图所示,突条122和124相连接而形成横接长条122、124以防止端部连接区112被从中间连接区110拉开;突条132和134相连而形成搭接长条132、134以防止端部连接区114被从中间连接区110拉开。因此,搭接长条122、124和132、134阻止填充件100被其它填充件的重量压垮,或在比方说在挪动填充件过程中坍塌。
如图所示,与图15-17所示填充件10”a的长条一样,填充件100由同一平面内被弯成相对于端部连接区112和114所成平面相反方向弓形的长条形成。但是,也可与比方说图8-10所示填充件10”的长条一样,填充件100由同平面内被弯成相对于端部连接区112和114所成平面同一方向的弓形的长条形成。同时,形成填充件也可结合使用上述两种情况,即某些长条在同一平面内被弯成相对于端部连接区112和114所成平面相反方向的弓形,而另一些长条在同一平面内被弯成相对于端部连接区112和114所成平面同一方向的弓形。不管何种情况,填充件显示出不歪斜的形状,这可从图21中看得最清楚。
可用任何合适方法,例如前述连接突条的各种方法形成防止填充件坍塌的搭接长条。按照本发明,可用另一种方法,比方说折叠或卷曲长度来缩短长条。图22示出长条180的一部分,它可用于比方说图5-10以及图14-21所示的任何填充件中,或使用于按本发明制成的任何其它填充件。该长条180的特征在于具有一有效地缩短该长条的折叠182。可以比图示折叠得更紧的折叠182可在与长条180一起伸展在两连接区之间的其它长条被弯成弓形的同时形成。该缩短长条180然后能防止所述两连接区被拉开,并防止所述两连接区之间的弓形长条被撑直。
加强填充件的另一种方法是可在长条和突条上形成某种结构。图23表示长条或突条的填充件组件220,从其它两个组件222和224之间的连接区212伸出。该组件220的特征在于,在该组件的纵向中心线上有一细长肋条或脊条226。该脊条226的横截面可从图24中看得最清楚,显然可见,该脊条为V形。该脊条或折叠226可阻止组件220以任何与该脊条横交的角度发生弯折。组件220上一旦形成脊条226,对于弯成弓形的长条来说,该组件的刚性得以提高,从而会保持其形状不变。作为本发明有一定结构的填充件组件的另一实施例,图25表示长条或突条之类的填充件组件230,其特征在于,肋条232的横截面为圆弧形沟槽。
可以看到,本发明填充件的特征在于其连接区,连接区之间的一根或多根长条弯成弓形,并且至少有一根缩短长条,以防止两连接区被拉开并防止弓形长条被撑直。而且,本发明填充件的特征在于,端部连接区有一定结构,比方说包括一肋条,从而防止连接区和填充件被压弯。同时,本发明填充件的长条可在同一平面中相对于端部连接区所成平面以相反方向弯成弓形,并且,这一填充件中可包括伸展在同一平面内、相对于端部连接区所成平面以相同方向弯成弓形的长条。此外,本发明填充件的特片在于,长条和突条上具有肋条,以防止它们发生不必要的变形。
本发明提供一种填充件,它使用在比方说交换过程室的堆有相同填充件的填充床中时能提供充足的液体流动表面、滴点和气体通道,从而增强该交换过程装置中两流体间的相互作用;本发明同时提供较坚固的填充件,从而防止填充件被过程塔中堆在上面的其它填充件的重量压垮或压变形,或防止填充件在比方说挪动过程中变形。
本发明的上述公开和说明是例示性和说明性的,只要不背离本发明的精神,可在后附权利要求书的范围内在填充件的大小、形状和材料以及所示结构的细节方面作出种种改动。
权利要求
1.一种使用于交换装置中的填充件,若干这样的填充件放置在该交换装置中,并且第一和第二流体在该交换装置中互相作用,所述填充件包括形成若干长条的材料,每一长条的两端连接在该材料上,在所述材料的相对两端形成大致平行的、横向伸展的端部连接区以及至少一个横向伸展的中间连接区;所述长条以相反方向从一中间连接区伸展到每一个端部连接区,从而使至少两根这样连接到同一中间连接区的长条沿一与两端部连接区所成平面垂直的平面伸展,而且至少其中一些所述长条相对于两端部连接区所成平面弯成弓形;所述填充件还进一步包含有至少一个其中一端连接在材料上的突条。
2.按权利要求1所述的填充件,其中,至少一根长条一般是笔直的。
3.按权利要求2所述的填充件,其中,这样的笔直长条伸展在两端部连接区之间。
4.按权利要求2所述的填充件,其中,该笔直长条伸展在一中间连接区和一端部连接区之间。
5.按权利要求2所述的填充件,其中,笔直长条包括一折叠,以便缩短该长条的长度。
6.按权利要求2所述的填充件,其中,两突条连接在一起,从而形成至少一条这样的笔直长条。
7.按权利要求1所述的填充件,其中,伸展在材料的相同两连接区之间的两长条向着该材料的相反两边弯成弓形以形成一个封闭圈。
8.按权利要求1所述的填充件,进一步包括两个横向伸展的中间连接区,长条伸展并连接在每一个中间连接区和每个端部连接区之间。
9.按权利要求1所述的填充件,其中,至少两根连接到同一中间连接区的这类长条以相反方向大致伸展在与两端部连接区所成平面垂直的一平面中;至少某些长条相对于两端部连接区所成平面弯成弓形,并相对于两端部连接区所成该平面以相反方向弯成弓形。
10.按权利要求1所述的填充件,其中,长条的至少某些边做成锯齿形。
11.按权利要求1所述的填充件,其中,突条的至少某些边做成锯齿形。
12.按权利要求1所述的填充件,其中,至少一个连接区在其至少一段长度上有一纵向伸展的肋条。
13.按权利要求1所述的填充件,其中,至少一根长条在该长条的至少一段长度上有一纵向伸展的肋条。
14.按权利要求1所述的填充件,其中,至少一根突条在该突条的一段长度上有一纵向伸展的肋条。
15.按权利要求1所述的填充件,其中,该填充件不存在与由两端部连接区所限定的平面垂直的转动对称轴。
16.按权利要求1所述的填充件,其中,所述长条一般弯成弓形,从而使填充件以锐角发生歪斜。
17.按权利要求1所述的填充件,其进一步包括许多类似的填充件,所有所述填充件都装在该装置中。
全文摘要
本发明公开了一种用于比方说交换装置中的填充件。该填充件的特点在于其弓形长条和突条能提供充足的液体流动表面、滴点和气流通道,从而提高交换过程填充床中流体间的混合,通过选择长条弯成弓形的方式和连接区,可获得不同形状的填充件。该填充件还包括用来防止填充件坍塌的缩短长条和加强长条、突条和连接区的肋条。
文档编号B01J19/30GK1125637SQ9510133
公开日1996年7月3日 申请日期1995年1月25日 优先权日1994年12月29日
发明者亚历山大·明·西, 约翰·P·哈尔伯特 申请人:耶格制品公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1