专利名称：规整填料零壁流导引环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及填料塔相关设备，具体地说，涉及规整填料及塔内件，它是一种规整填料塔用的零壁流导引环。
近几十年来，在化学工业、石油化学工业、食品工业、医药工业、轻工业、环保以及能源工业等诸多工业过程中，填料塔一直被视为高效率、大通量和低能耗的传质、传热设备而得以大规模应用，并随着科学研究的深入，填料塔及填料的设计、制作水平也不断得到提高。但是，长期以来，规整填料塔的壁流现象一直没有得到彻底解决。据报导，有些规整填料塔的壁流能占到总液体量的70％以上。目前尚不能彻底解决壁流问题。然而，填料塔的壁流大小被公认是直接影响传质、传热效率的重要因素之一。研究表明，壁流对填料塔的分离效率的影响严重时可达到50％以上，轻微时也在10％左右，工程上把这一现象称之为“壁流效应”。因此，彻底消除“壁流效应”，以最大限度地利用和开发填料塔的潜在能力，具有重要的实际意义和经济意义。
本实用新型的目的是提供一种能消除规整填料塔壁流现象的造价低、实施方便的规整填料零壁流导引环。
本实用新型的规整填料零壁流导引环是一个带状环，上部有一个向上外翻的喇叭口，喇叭口的外沿与填料塔塔壁紧密接触，使壁流液体被导入导引环内，导引环的下端与规整填料相接，使导入导引环的液体全部流入填料层内。
导引环的周侧可设有多个通气孔，以便介于塔壁面和导引环之间汽(气)相顺畅流动。通气孔的大小在20-180mm2之间，根据导引环的大小而变化。导引环可以是一个整体，也可以是分段拼装；它可以是固定在规整填料盘上，也可以是固定在填料塔壁上，导引环的高度H在40-70mm之间，对于单盘高度为100mm的规整填料其导引环的高度最好为40-50mm，而对单盘高为200mm的规整填料，导引环可以使用两个，两层间距均布，导引环高度也为40-50mm为宜。
导引环上部外翻倾斜度(即与塔中心线的夹角)应小于或等于30°，优选的外翻倾斜度为3-15°。
为制作简便，导引环的外翻喇叭口可以由齿片构成，如图2所示，即在宽度为H的带状材料上，每间隔δ1距离剪切开H1高度的口(如图3所示)。将剪切后的带状材料围成环状，将剪切开的齿片向外翻成喇叭口状，即得本发明的导引环。齿片状的喇叭口与填料塔塔壁紧密接触，使壁流液体被导入导引环内，带状环可以起到填料包扎圈的功能。对于直径为100-1000mm的填料塔，单盘填料高度为100mm的规整填料宽度H为40-70mm，齿片宽δ1为5-60mm，齿片高度H1为5-50mm，在带状环上可开有多个通气孔。
齿片状的导引环可以通过焊接或铆接将剪切后的带状材料围成环状制成。
对于单盘高为200mm的规整填料，可以每100mm高设置一个导引环。
与本实用新型导引环配套的规整填料外径应比该填料塔内径小1-30mm优选的为3-20mm，而传统的技术则要求填料盘的直径应几乎等于填料塔内径，采用本实用新型的导引环，不但从根本上改善了填料塔内液体的分布状况及传递效率，而且使制作容易，节约制造填料的成本。
导引环可以由碳钢、铜或铜合金、不锈钢、合金钢等金属制成，也可以由非金属材料如石墨、塑料、陶瓷等制成。
采用本实用新型的导引环，可使规整填料塔内的壁流现象消除，解决壁流效应，从而使规整填料塔的效率进一步提高。本实用新型的导引环，制作简便，成本低，操作方便。
图1是本实用新型整体外翻的导引环的示意图；图2是规整填料及其齿片状导引环示意图；图3是齿片状导引环展开示意图。
实施例1.整体外翻导引环用不锈钢制成厚(δ)0.18mm的带状环，环高(H)50mm，内径(D)1192mm，外翻喇叭口外径为1200mm(略有过盈量)，在导引环上有38个3×10mm矩形通气孔，沿周边均布，将该导引环用于内径为1200mm的蒸馏塔，采用Mellapak 250Y填料，填料直径为1192mm，填料高度5600mm，每100mm配置一个导引环。
该蒸馏塔分离乙醇-水混合物，在采用上述导引环前，该蒸馏塔使用传统方式包扎的相同填料，壁流为24.2％。采用上述导引环后，其壁流为零，分离效率NTP/M，即每米填料的理论塔板数提高10.2％。
实施例2.齿片状导引环用宽(H)45mm厚(δ)0.17mm，长(L)1000mm的黄铜带，每隔齿宽(δ1)25mm剪开深(H1)18mm的缝，黄铜带上开有通气孔8×12圆孔，沿导引环周边均布。用此黄铜带包扎Mellapak波纹形350Y填料，填料直径为306mm每100mm的高度填料包扎一个导引环。上述黄铜带的齿片外翻成喇叭口，将该填料用于内径为312mm，填料高度为3200mm的蒸馏塔。
该蒸馏塔分离甲苯-氯苯混合物。在使用上述导引环前，使用传统方式包扎的相同填料时，其壁流为48％；采用上述导引环后，其壁流为零，分离效率NTP/M提高约21.6％。
权利要求1.一种规整填料塔用零壁流导引环，它是一个带关环，其特征是环上部有一个向上外翻的喇叭口，喇叭口外沿与填料塔塔壁紧密接触，使壁流液体被导入导引环内，导引环的下端与规整填料相接，使导入导引环的液体全部流入填料层内。
2.根据权利要求1所述的导引环，其特征是导引环的周侧设有多个通气孔，以便介于塔壁面和导引环之间的汽(气)相顺畅流动。
3.根据权利要求1所述的导引环，其特征是导引环上部外翻的喇叭口由齿片构成。
4.根据权利要求1、2或3所述的导引环，其特征是导引环上部的外翻倾斜度(即与塔中心线的夹角)小于或等于30°，优选的外翻倾斜度为3-15°。
5.根据权利要求1、2或3所述的导引环，其特征是与其配套的规整填料外径应比填料塔内径小1-30mm，优选的为小3-20mm。
6.根据权利要求1所述的导引环，其特征是可由金属或非金属制成。
专利摘要一种规整填料塔用的零壁流导引环，它是一个带状环，环上部有一个向上外翻的喇叭口，喇叭口外沿与填料塔塔壁紧密接触，使壁流液体被导入导引环内，导引环的下端与规整填料相接，使导入导引环的液体全部流入填料层内。采用本实用新型的导引环可使填料塔内的壁流现象消除，明显地提高填料塔的效率。
文档编号B01D3/32GK2246534SQ9623108
公开日1997年2月5日 申请日期1996年1月16日 优先权日1996年1月16日
发明者张志炳 申请人:南京大学